新興技術(shù)為能源行業(yè)帶來(lái)新機遇

目前，存在一些當前看起來(lái)只是剛剛興起的技術(shù)，但對未來(lái)的能源領(lǐng)域卻有重要意義。其中一個(gè)重要趨勢，是將衛星遙感和無(wú)人機用于地表測繪、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(wú)人機，用于追蹤石油泄漏情況。這種無(wú)人機可以懸停在水面上，并且安裝了水泵和儲存箱。當其懸停在水面時(shí)，可以通過(guò)水泵抽取一定量的水作為樣本，即使是被石油、泥漿或藻類(lèi)覆蓋的沼澤水，無(wú)人機也能采集到。采集到的水樣會(huì )暫時(shí)裝在無(wú)人機的儲存箱中，待其返航后研究者可以將水樣送到實(shí)驗室進(jìn)行分析。對于比較偏遠、不方便到達的地方，采用無(wú)人機取樣可以節約不少成本，同時(shí)也能降低研究者的出行風(fēng)險。

勒克斯研究公司（LuxResearch）發(fā)布報告稱(chēng)，商用無(wú)人機市場(chǎng)在2015年將增長(cháng)到17億美元，其中繼農用、娛樂(lè )及公共服務(wù)之后，石油與天然氣方面的應用市場(chǎng)將達到2.47億美元，石油和天然氣基礎設施檢查和檢測將是最受期待的應用領(lǐng)域。

2014年，美國一家公司在賓夕法尼亞州的三個(gè)地區使用配備有磁性傳感器的直升機進(jìn)行了油氣井作業(yè)情況探測，但是作業(yè)成本高達2000美元/小時(shí)。而美國國家能源技術(shù)實(shí)驗室（NETL）擁有一架1.8米長(cháng)的多旋翼無(wú)人機，該機能以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(kāi)發(fā)出一種與全尺寸直升機攜帶的一樣靈敏，且足夠小、足夠輕、足夠節能，并可由無(wú)人機攜帶的磁傳感器，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(kāi)發(fā)一個(gè)部件原型需花費幾天，但仍比傳統的原型制造工藝快。

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

一是部件的快速制造，采用3D打印技術(shù)加快了設計理念的測試，大大縮短了開(kāi)發(fā)周期。如該公司成功開(kāi)發(fā)NovaLT16新型燃氣輪機的燃料器，并快速在全尺寸燃機上進(jìn)行測試，使開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)批準周期縮短了一半，目前已成功生產(chǎn)了第一臺NovaLT16引擎。

二是幾乎無(wú)代價(jià)地形成了復雜幾何形狀部件的開(kāi)發(fā)，其對燃氣渦輪機的燃燒部件進(jìn)行再設計，采用創(chuàng )新的幾何構型，增強了燃機技術(shù)性能，減少了燃燒排放。與傳統的制造技術(shù)相比，3D打印技術(shù)無(wú)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(jiǎn)化了制造和組裝過(guò)程，而且可以制造更多的幾何形狀。

三是裝備和技術(shù)升級速度更快，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、工廠(chǎng)停產(chǎn)造成的影響。

太陽(yáng)能是地球上最豐富的能源來(lái)源。目前太陽(yáng)能的主要利用形式是發(fā)電，但現有技術(shù)的轉化率很低，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計的第二代太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，已可以將太陽(yáng)能的轉化率提高到40%。

與傳統光熱技術(shù)在聚光區域內加熱熱工介質(zhì)，產(chǎn)生高溫蒸汽來(lái)推動(dòng)汽輪機發(fā)電原理不同，該系統采用了一種源于太空領(lǐng)域應用的超高效率的光伏電池技術(shù)。這種光伏電池與傳統晶硅和薄膜類(lèi)電池不同，它由數個(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(yáng)光譜區域特性而特別設計，其轉化效率遠高于晶硅及薄膜類(lèi)光伏電池，而且其轉化效率的持續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)驗室測試的結果是轉化率高達40.4%。新型提高太陽(yáng)能轉化率技術(shù)的出現，也為未來(lái)太陽(yáng)能的發(fā)展提供了基礎。