智能时代期待能源技术产生奇点突破
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。
智能时代,AI 带来巨大的电力需求,可能远远超出了人类原有的建设规划。按美国星际门计划(The Stargate Project)测算,超级数据中心需要数十亿瓦的电力支持。为此,微软和 OpenAI 计划采用核能。可以预见,未来 5-10 年全球范围内电力设施和能源需求将会是制约 AI 高速发展的核心要素,智能时代期待能源技术产生奇点突破。
未来的能源网络中 Token 将成为能量管理的基本元素,人工智能技术使得未来每一焦耳的能量将可以被 Token 来定义并赋予可编程的人类意志,从而实现能源网络中每一个基本单元的“感知 +决策 + 行动”的能力,完成能量载体的革命性变革,基于 Token 管理的能源网络将是未来能源网络的重要技术趋势,将与通信技术(能源神经网络)、物联网 IOT 技术(能源神经末梢感受器),能源区块链技术(能源记忆系统)等一起构建起完整的能源神经系统。
能源发展史的新里程碑:风能与太阳能的发电量将在2035年超越化石燃料
随着新能源技术的不断发展,预计到 2030 年风光新能源装机容量将超越传统石化能源,2035年风光发电量将超越传统石化能源而成为主力电源。这是人类能源史上具有里程碑意义的技术节点。随着风光新能源比例的不断提升,未来新型电力系统的可靠性,稳定性等问题也越发突出,构网技术将成为解决这一问题的必要技术。
新能源的稳定供电是未来十年或更长时期内人类社会面临的具有高度战略价值的重大技术挑战之一。储能是绿色能源发展的主要挑战,目前,电池储能占新型储能的 96% 以上,度电成本有望下降到 0.15 元以下(低于抽水蓄能)。未来电动车会以一种分布式储能系统即双向 V2G 技术,起到削峰填谷的调节作用,车网互动实现双向充电是未来关键趋势。
热储能技术作为非常重要的中长时储能技术之一,预计 2035 年全球热储装机容量约将达到500GW,热储系统的热电联供效率提升至 80%,冷热储发电将成为新型电力系统的“稳定器”。预计 2035 年,氢能将在重卡远洋船运领域和工业燃料替代等获得大规模应用的机会,全球市场规模将突破 1.5 万亿美元。核能发电现在已经进入第四代核电技术阶段,未来朝着核能与新能源的耦合、人工智能 AIpowered 反应堆控制与出力预测、高效蒸汽轮机耦合等方向演进。
可控核聚变与天基能源可能成为现实
可控核聚变已经解决基本核心理论问题,正在工程实验方面取得进展,将陆续突破高温超导磁体材料、等离子体磁材料约束技术、高温冷却、AI 赋能等技术。预计 2035 年,可控核聚变实验系统有希望实现独立发电,可控核聚变技术一旦突破,将实现 AI 与能源的终极和解,人类社会将会进入另外一个时代。2025 年中国实现 KW 级 100 米距离的空间太阳能传输。
目前空间太阳能发电成本还很高,传输效率偏低。未来需要在高效高抗辐射光电转换材料、轨道聚光、高效微波或激光能量传输、空间轨道管理、微重力环境下散热技术等领域进行突破。预计 2035 年将实现近地轨道10MW 规模的实验系统。
AI 加持下,人类将实现从能源网络到能源文明的跨越
随着 AI 技术与能源技术的深度融合,Token化的能源将完成能量载体的深度变革。其与新能源主力供电结合,实现 Token
2035 年可能是人类能源的奇点,但不是终点,是碳基文明与硅基文明融合的起点,AI技术将从“耗能巨兽”进化为“能源友好智能体”,并为实现人类能源消费从地球用户升级为跨星球的消费做好准备,如地球月球间的能源互动。由可再生能源、可控核聚变和天基能源构建的综合能源系统输出的无限能源将实现人类能源的绝对富饶,驱动人类文明迈向更加广阔的星辰大海。
更多行业研究分析请参考思瀚产业研究院官网,同时思瀚产业研究院亦提供行研报告、可研报告(立项审批备案、银行贷款、投资决策、集团上会)、产业规划、园区规划、商业计划书(股权融资、招商合资、内部决策)、专项调研、建筑设计、境外投资报告等相关咨询服务方案。