新興技術(shù)為能源行業(yè)帶來新機(jī)遇

目前，存在一些當(dāng)前看起來只是剛剛興起的技術(shù)，但對未來的能源領(lǐng)域卻有重要意義。其中一個(gè)重要趨勢，是將衛(wèi)星遙感和無人機(jī)用于地表測繪、污染物追蹤、漏油檢測等方面。

最近，有公司研發(fā)出了一款可幫助石油公司采集水樣的無人機(jī)，用于追蹤石油泄漏情況。這種無人機(jī)可以懸停在水面上，并且安裝了水泵和儲(chǔ)存箱。當(dāng)其懸停在水面時(shí)，可以通過水泵抽取一定量的水作為樣本，即使是被石油、泥漿或藻類覆蓋的沼澤水，無人機(jī)也能采集到。采集到的水樣會(huì)暫時(shí)裝在無人機(jī)的儲(chǔ)存箱中，待其返航后研究者可以將水樣送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。對于比較偏遠(yuǎn)、不方便到達(dá)的地方，采用無人機(jī)取樣可以節(jié)約不少成本，同時(shí)也能降低研究者的出行風(fēng)險(xiǎn)。

勒克斯研究公司（LuxResearch）發(fā)布報(bào)告稱，商用無人機(jī)市場在2015年將增長到17億美元，其中繼農(nóng)用、娛樂及公共服務(wù)之后，石油與天然氣方面的應(yīng)用市場將達(dá)到2.47億美元，石油和天然氣基礎(chǔ)設(shè)施檢查和檢測將是最受期待的應(yīng)用領(lǐng)域。

2014年，美國一家公司在賓夕法尼亞州的三個(gè)地區(qū)使用配備有磁性傳感器的直升機(jī)進(jìn)行了油氣井作業(yè)情況探測，但是作業(yè)成本高達(dá)2000美元/小時(shí)。而美國國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（NETL）擁有一架1.8米長的多旋翼無人機(jī)，該機(jī)能以3美元/小時(shí)的成本飛行1.5小時(shí)，但因缺乏必要的探測傳感器而被暫時(shí)擱置。若能開發(fā)出一種與全尺寸直升機(jī)攜帶的一樣靈敏，且足夠小、足夠輕、足夠節(jié)能，并可由無人機(jī)攜帶的磁傳感器，屆時(shí)，昂貴的空中油氣田巡檢將成為日常業(yè)務(wù)的一部分。

另一項(xiàng)正在油氣行業(yè)發(fā)展的是3D打印技術(shù)。油服公司哈里伯頓已在不同的業(yè)務(wù)上嘗試應(yīng)用3D打印技術(shù)，包括完井工具、電纜及射孔工具、測試和水下作業(yè)工具、鉆頭與服務(wù)支持等。雖然用3D打印開發(fā)一個(gè)部件原型需花費(fèi)幾天，但仍比傳統(tǒng)的原型制造工藝快。

通用公司（GE）在2010年開始進(jìn)行3D打印技術(shù)開發(fā)，主要包括三方面的開發(fā)。

一是部件的快速制造，采用3D打印技術(shù)加快了設(shè)計(jì)理念的測試，大大縮短了開發(fā)周期。如該公司成功開發(fā)NovaLT16新型燃?xì)廨啓C(jī)的燃料器，并快速在全尺寸燃機(jī)上進(jìn)行測試，使開發(fā)、生產(chǎn)批準(zhǔn)周期縮短了一半，目前已成功生產(chǎn)了第一臺(tái)NovaLT16引擎。

二是幾乎無代價(jià)地形成了復(fù)雜幾何形狀部件的開發(fā)，其對燃?xì)鉁u輪機(jī)的燃燒部件進(jìn)行再設(shè)計(jì)，采用創(chuàng)新的幾何構(gòu)型，增強(qiáng)了燃機(jī)技術(shù)性能，減少了燃燒排放。與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比，3D打印技術(shù)無需對多個(gè)部件進(jìn)行電焊或鉚接，可以整件一次打印成功，簡化了制造和組裝過程，而且可以制造更多的幾何形狀。

三是裝備和技術(shù)升級(jí)速度更快，利用3D打印技術(shù)縮短生產(chǎn)周期，可以快速生產(chǎn)與原件質(zhì)量相同，甚至更好的配件，最大幅度地避免在倉庫中保存裝置的備件，減少了裝置停機(jī)、工廠停產(chǎn)造成的影響。

太陽能是地球上最豐富的能源來源。目前太陽能的主要利用形式是發(fā)電，但現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)化率很低，只有不到20%。澳大利亞新南威爾士大學(xué)先進(jìn)光電中心研究人員設(shè)計(jì)的第二代太陽能發(fā)電技術(shù)，已可以將太陽能的轉(zhuǎn)化率提高到40%。

與傳統(tǒng)光熱技術(shù)在聚光區(qū)域內(nèi)加熱熱工介質(zhì)，產(chǎn)生高溫蒸汽來推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電原理不同，該系統(tǒng)采用了一種源于太空領(lǐng)域應(yīng)用的超高效率的光伏電池技術(shù)。這種光伏電池與傳統(tǒng)晶硅和薄膜類電池不同，它由數(shù)個(gè)用砷化鎵材料形成的光伏電池組成，每個(gè)電池均針對一段特定太陽光譜區(qū)域特性而特別設(shè)計(jì)，其轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)高于晶硅及薄膜類光伏電池，而且其轉(zhuǎn)化效率的持續(xù)提高是有充分保障的。在美國科羅拉多州國家再生能源實(shí)驗(yàn)室測試的結(jié)果是轉(zhuǎn)化率高達(dá)40.4%。新型提高太陽能轉(zhuǎn)化率技術(shù)的出現(xiàn)，也為未來太陽能的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。