关于新能源的思考

基本原理： 能量守恒原理  + 能量转换损耗。

1 能量守恒，意味着不论能量怎么转换，能量都是那个量。 Eo = En + El  , Eo 表示原有能量，  En表示新的能量形态， El表示转换过程损耗的能量大小。 非理想状态下， El都是大于0的。

2 能量转换，在非理想状态下，是一定有损耗的，而且在现实中，损耗还挺大。所以目前科学的研究很多专注于如何提高能量的转换效率，比如太阳能转电，风能转电等等。

新能源的形态：

太阳能、风能、水力发电、潮汐能、地热能、生物能、核能，基本上要么是能量来自于大自然，要么能量释放效率巨高。

储能：

由于很多新能源就是自然资源，自然资源与我们传统的化石能源相比有个特点是能量的获取不稳定与不持续，例如风能，有时候风大，有时候没风；太阳能，白天有，晚上没有 等等，意味着这些能源获取到之后，如果直接拿去给电力设备使用会出现不稳定的状态，需要能量存储器，做做存储，在发电高峰期做储能，在发电低峰期释放能力，以稳定整个电力网的状态。

储能的形态：

电能电池（原理就是把发来的点储存到电池里，需要的时候再从电池释放出来），未来新能源汽车普及之后，可以认为路上跑的车都是移动的能量存储器

蓄水储能（通过电能驱动抽水机，把水从低地势抽到高地势的地方转换成势能，等需要释放的时候，水的势能转换成动能再转换成电能，重新发电）

空压机储能（空气压缩机，通过电能驱动压缩机挤压空气，等需要的时候释放空压机的空气动能转化成电能）

氢能储能（通过电解等方式，把水转换为氢气和其他其他，氢气液化后存储起来；需要的时候，把氢气燃烧释放，再转化为电能等能量形式）

其他能量存储器（比如我们人体经常消耗的热量都来自于碳水化合物，如果能把自然界中的二氧化碳和水资源，通过注入一些能量和催化剂的方式，把碳和水变成可以燃烧的碳燃料，也不失为一种好的方式。在这种方式下，虽然释放了二氧化碳，但二氧化碳的来源还是原来自然界中捕获的，总体上不会增加碳排放，在此，碳只是个能量存储器。 如果这种能源转换效率还不错，可以应用于一些需要储能的不稳定新能源中）其实，石油等化石能源，也是一种能量存储器。还有就是通过化学手段，把自然界的二氧化碳再添加一些化合物，通过注入能量之后转换为动物可以食用的饲料（例如淀粉），食疗给动物喂养之后又变成动物体内的生物能和蛋白质、脂肪、碳水化合物。另外氢是个更高效更环保的能量存储器，目前也有一些多余的电用来电解水转换出氢气，再把氢气压缩成液氢存储，需要的时候再燃烧氢释放能量，此时没有碳排放。

碳汇：

其实就是通过一些手段将空气中的二氧化碳捕获后存储起来，不让（或减少）其排放到空气中去。例如一些化学手段，捕获空气中的二氧化碳，变成一些稳定的固态的有机物，可以长期存放，亦不容易挥发成二氧化碳；还有就是种树，通过光合作用，把碳锁定在树木中，可以减少碳排放。碳汇目前一些国家是可以交易的，一些排放量大的企业需要向输出碳汇的企业购买碳汇，已达到其经营条件（政府的碳税要求）。

碳足迹（carbon footprint）：

一种商品或者服务，在销售达到用户手上，所释放的二氧化碳当量（co2e）温室气体。（例如有些是释放甲烷等其他，其温室效应比二氧化碳更甚，但可以转化为二氧化碳当量来计算）。 例如一条短信，是虚拟产品，但他在传输的过程中需要消耗网络、CPU、存储等等资源，这些资源都是有可以测算的二氧化碳当量的，将这些组成部分组合起来，就是短信这个服务本身对应的二氧化碳当量。

碳中和（或者说零碳）：

往空气中排放的二氧化碳当量等于你从空气中捕获的二氧化碳当量。比如你一边燃烧汽油，又一边种了N多的新的树木，可能就能达到碳中和，因为树木在捕获自然界中的二氧化碳，沉淀成固体碳。

一些国家对企业有要求，必须在某某时间点做到碳中和，这意味着处于下游的企业要么通过买碳汇来达到碳中和，要么通过反向要求供应链达到碳中和，来达到碳中和目的，这样层层传导，慢慢的可以提升整个产业链的碳中和水平。（例如将碳中和资质作为投标公司的门槛，其实和类似iso认证差不多，只不过成本不一样）

碳税：

未来（现在也有一些国家针对某些行业）全球各发达国家，为了达到碳中和的目的，会对其企业收取二氧化碳排放税（等等类似经济惩戒手段），以要求企业减少碳排放。

我国的双碳目标：

2015年巴黎协定，国家主席习大大向世界承诺承诺，中国2030年达到碳达峰，2050年达到碳中和。

未来的机会？

1 新能源发电：

       风能发电：风机，选址，维保，电力并网
       光伏发电：光伏玻璃，地皮，电力并网，自动太阳朝向
       可控核聚变：（这个估计要2050之后才能实现，有点远了）

2 储能技术：

       汽车电池（移动的能量存储器）
       化学碳汇转化技术（比如直接把二氧化碳合成淀粉、甲醇等碳水化合物，淀粉、甲醇等碳水化合物也是一种能量存储器，如果在新能源足够，有剩余的电，可以用这些来制造动物的食物或者重新燃烧发电，又可以减少好多耕地了、不新增二氧化碳排放）
       空压机
       电解氢（目前的挑战是安全性比较难搞定，氢电池一旦爆炸损伤是很严重的）

3 电交易技术

       新能源和主流电网合并
       不同时间段的电交易价格预估（期货？）

4 碳交易所

       不是煤炭交易所，而是碳汇交易所，如果向个人开放，全民炒碳，会把碳汇价格炒高，导致企业经营压力变的更大。（估计2030年碳达峰之后，有可能放开到个人）目前更多是给到企业，一些正常会要求企业碳（净）排放达标，但企业又不可能都自己去种树或者开发新能源产品，所以会通过碳交易所向碳汇存储多的企业购买碳汇。

5 林业碳汇

       现在种树，还来得及吗？种树最好的时间是5年前，其次是现在，需要长期的目光去看，种树30年，造福子孙后代，子孙后代可能通过碳汇就能过的很好了。前期投入大，收益小，想赚快钱的别碰。没有足够的热爱，也很难坚持。当然种树不是说去承包一个存量的山头，而是在荒地上重新种植树木，以增量碳汇为衡量标准。

6 碳足迹自动化设备

        碳足迹目前对很多工业企业来说，计算存在较高的复杂度，需要深度对供应链采购产品的梳理、研发流程的梳理以及企业耗能方面的全面梳理，并结合一些IoT设备，做到实时计算并提供数据，帮助企业做出决策。这块也可以配合政府部门，做定向行业的碳排放治理，自上而下推动行业合规运转。

7 新能源汽车

       为什么新能源汽车变成一个大赛道，因为人类生产活动的碳排放中，交通运输，特别是汽车的运输占到的碳排放量是最大的，所以如果能把汽车行业改造成低排放的，就能解决很大的问题。对于中国来讲，新能源动力车在发动机方面是一个世界级的新方向，不会落后发达国家几十年，可以实现弯道超车。

       对于大型的新能源货车，我觉得未来如果要满足长途续航，用电池技术不一定现实（电池能量密度太低，供电的同时也打来很多重量开销），如果在货车上实现氢能源的使用，可以大大提升货车的续航能力（甚至超过现在的汽油、柴油），同时也实现零排放（当前全世界范围的碳排放，交通运输占比是最大的，大约15%左右）。需要解决两个问题，1是氢能源的获取经济性问题，2是氢能源与汽车内燃机结合的问题。