“既要減少碳排放，同時又要滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求”的雙重挑戰(zhàn)促使能源行業(yè)不斷創(chuàng)新和變革。有些技術(shù)曇花一現(xiàn)，另一些卻對未來至關(guān)重要。
哪些新技術(shù)正在成為能源領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和機遇？它們又是如何影響 著我們？
1初來乍到：牢不可破的數(shù)字記錄——區(qū)塊鏈
什么是區(qū)塊鏈？
簡單來說，一個創(chuàng)建并存儲數(shù)據(jù)記錄的數(shù)字賬本，稱為一個區(qū)塊。然后將這些區(qū)塊連接成鏈，就是區(qū)塊鏈。一個區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)帶有時間戳，因此記錄的信息無法被反向修改，從而使記錄可被驗證并永久存在。然后，記錄被儲存在一個透明的共享數(shù)據(jù)庫中，用戶可以從中查看數(shù)據(jù)，但無法篡改或刪除數(shù)據(jù)。
這項技術(shù)能讓用戶以安全方式直接交易貨幣、合同或知識產(chǎn)權(quán)等資產(chǎn)、工具，無需銀行、公用事業(yè)公司、政府等中介機構(gòu)參與管理。數(shù)字貨幣比特幣是最有名的區(qū)塊鏈技術(shù)范例，目前估計流通值為70億美元。
通過改變交易的執(zhí)行、處理和清算方式，區(qū)塊鏈有可能顛覆整個行業(yè)。它能促使某個行業(yè)轉(zhuǎn)型，比如目前在供應(yīng)鏈中扮演中介的銀行業(yè)。
對能源行業(yè)的影響？
在能源行業(yè)，區(qū)塊鏈使人們有機會在交易、供應(yīng)鏈管理和零售領(lǐng)域創(chuàng)造顛覆性的商業(yè)模式。它還可以降低運營風險和交易成本，讓商業(yè)活動更加合規(guī) 。
對于BP這樣的企業(yè)，這些機會意義非凡。例如，在燃料零售領(lǐng)域，有了區(qū)塊鏈技術(shù)，駕駛員就可以通過車輛直接用自己的區(qū)塊鏈“錢包”和智能合約形式向零售店或商戶付款，無需通過銀行進行交易。
客戶還可以直接從能源供應(yīng)商那里采購電力，無需第三方參與。區(qū)塊鏈還能與虛擬電廠組合，成為一種強大工具。消費者無需使用電力公司或集中式電網(wǎng)就能將家中太陽能光伏電池或燃料電池產(chǎn)生的過剩電能拿出來交易。
存在哪些挑戰(zhàn)？
區(qū)塊鏈最初的設(shè)計目的并非為了主流應(yīng)用，隨著用戶對存儲、能耗、帶寬、計算能力的需求增強，區(qū)塊鏈的規(guī)?；瘜⑹侵卮筇魬?zhàn)。安全性也是一個問題。 2014年，當時世界上最大的比特幣交易公司遭遇的黑客事件讓人記憶猶新。
先行領(lǐng)域：
金融業(yè)
房地產(chǎn)
政府服務(wù)
供應(yīng)鏈
2在路上：車輛自動駕駛技術(shù)
什么是自動駕駛？
幾十年來，我們經(jīng)常在電影里看到明星坐在汽車后面，看著自己的汽車自動行駛。《蝙蝠俠》、《霹靂游俠》、《少數(shù)派報告》都有類似橋段。自動駕駛（又稱無人駕駛或自主駕駛）汽車如今不再是純屬虛構(gòu)。能夠感知環(huán)境、無需人工告知就能自動導(dǎo)航的汽車已經(jīng)行駛在我們的公路上。針對不同車型的技術(shù)都在開發(fā)中，包括內(nèi)燃機車、電動車和燃料電池電動車。
對能源行業(yè)的影響？
這項技術(shù)的影響尚難全面評估。低水平的自動駕駛汽車預(yù)計對燃油效率影響不大。不過，更高水平的自動駕駛和自動駕駛的廣泛運用可能對液體燃料和潤滑油市場造成重大影響。
這些車輛加油和充電服務(wù)是油氣行業(yè)另一個潛在市場。例如，加油站在同一場地提供加油和充電樁。充電的時間也能帶來效益，司機在等候時可能會逛逛加油站的便利店。
自動駕駛汽車也會對生產(chǎn)力造成巨大影響。未來車輛無需駕駛，你在車里就可以開晨會、檢查電子郵件、購物。這將節(jié)省大量時間，也能創(chuàng)造很多營銷機會。
存在哪些挑戰(zhàn)？
2016年，Google的兄弟公司W(wǎng)aymo做到了平均每自動行駛5,128英里才需要人類駕駛員介入一次。技術(shù)進步帶來了喜人結(jié)果，但仍有很多重大的挑戰(zhàn)擺在面前。不同傳感器方案的定義、處理信號的能力，還有最重要的一點：程序編寫能力。這些都是挑戰(zhàn)。
即便技術(shù)成熟，還需要克服一系列的法規(guī)難題。地面道路和空中交通都會面對這些難題。消費者接受度也是個挑戰(zhàn)。由于發(fā)展速度快，偶發(fā)事故在所難免，這有可能削弱公眾和監(jiān)管機構(gòu)對這項技術(shù)的支持。數(shù)字安全也是一個問題，未來的汽車和汽車之間“無線互聯(lián)”，因此容易遭到入侵。
先行領(lǐng)域：
科技公司
原始設(shè)備制造商
3 一式兩份：3D打印
什么是3D打?。?/p>
3D打印是一項基于數(shù)字模型的制造技術(shù)，采用包括金屬到樹脂等一系列材料“打印”出實體。這種“打印機”由下至上，由面至面，將材料一層層沉積下來，從而構(gòu)建出一個立體物件。
這個概念30多年前就存在。隨著 3D打印技術(shù)日益成熟、數(shù)字化技術(shù)進步和設(shè)備成本降低，3D打印現(xiàn)在終于有機會成為主流。
對能源行業(yè)的影響？
根據(jù)埃森哲分析，3D打印對油氣行業(yè)有兩大驅(qū)動。第一是降低成本，提高運營效率。例如：之前無法制造的新部件或改進現(xiàn)有部件的設(shè)計，提高安全、效能并降低成本。
第二是在下游領(lǐng)域，如果油氣公司可為打印機提供被用作“墨水”的化學粉末和塑料，那3D打印可以成為一個潛在的新收入來源。
存在哪些挑戰(zhàn)？
相對而言，精密工程部件方面的3D打印技術(shù)尚不成熟。現(xiàn)有的技術(shù)下可打印的部件尺寸有限制，制造成本較高，打印完成后還需要大量的后期制造工序。油氣行業(yè)對于極端條件下的可靠性和耐用性要求甚高，如井下的高溫高壓和海上的惡劣氣候。
先行領(lǐng)域：
建筑業(yè)
航空航天
汽車業(yè)
生物醫(yī)學
制造業(yè)
4 機器人先生：人工智能
什么是人工智能？
“robota”一詞來自古斯拉夫語，意為強迫勞動或苦力。 1920年捷克作家卡雷爾·恰佩克的舞臺劇作中首次使用了這個詞作為機器人的名字。在大結(jié)局中，機器人背叛了人類創(chuàng)造者，從而為科幻小說中的機器人形象奠定了基調(diào)。
在現(xiàn)實中，人工智能是指計算機超越預(yù)先編程的處理能力，并展現(xiàn)出如推理等類人行為的能力。
人工智能可以讓計算機系統(tǒng)處理對精確性要求不那么高的問題，程序員不需要再針對每種可能性一一編程。人工智能可以進行推理，在運行的環(huán)境中自我學習并逐步提高性能。我們所熟悉的蘋果Siri、Google自動駕駛汽車和亞馬遜的個性化推薦功能的背后都有人工智能技術(shù)的支持。
對能源行業(yè)的影響？
人工智能可以解決很多以前需要人工深思熟慮的問題。尤其是當這些問題的支持信息不確切或相沖突的時候。人工智能應(yīng)用系統(tǒng)能夠?qū)W習并且持續(xù)學習不同策略 ，用不同方法應(yīng)對不斷變化的各種狀況。
人工智能技術(shù)可以在油氣領(lǐng)域有所作為。在運營監(jiān)測方面，應(yīng)用人工技能技術(shù)的計算機能預(yù)測問題，然后推薦糾正措施。智能自動駕駛交通工具（如遠程遙控潛艇）可以在認知系統(tǒng)控制下，根據(jù)運行環(huán)境指導(dǎo)行動并進行調(diào)整。
存在哪些挑戰(zhàn)？
如果能將計算機科學與油氣領(lǐng)域相結(jié)合，人工智能將獲得巨大進展。油氣公司知道自己效率最低的地方在哪里，成本過高或風險最大之處又是哪些。計算機科學公司則知道如何挖掘數(shù)據(jù)，應(yīng)用人工智能算法來找到問題并改進性能。如果數(shù)據(jù)利用得當，鉆井和設(shè)備可靠性等領(lǐng)域機遇無限。
先行領(lǐng)域：
跨國技術(shù)公司
航天機構(gòu)
技術(shù)創(chuàng)業(yè)社區(qū)
5 “電的沖擊？：電燃料
什么是電燃料？
人們先發(fā)明了郵件，而后又創(chuàng)造了電子郵件。到了2017年，日常生活中的方方面面都有了“電子”版本，一個沒有電子郵件的時代變得難以想象。在未來幾十年里，電燃料會不會也大行其道？
電燃料（e-燃料）是以電力作為主要能源生產(chǎn)的液體和氣體燃料的統(tǒng)稱。電燃料用二氧化碳、氮、水等常見成分合成可充當燃料或原料的化合物。
如果電力成本足夠低，長期來看電燃料將可能成為傳統(tǒng)燃料的替代品（如e-柴油），現(xiàn)有燃料的空間將受到嚴重擠壓。
對能源行業(yè)的影響？
電燃料與現(xiàn)有的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和供應(yīng)鏈相兼容，并能以低成本有效儲存。
二氧化碳轉(zhuǎn)化為液體燃料或化學品需要大量能量，且要來自可再生能源（如風能和太陽能）或直接來自集中式太陽能（如太陽能燃料）。低成本高效催化劑的開發(fā)非常重要，速度已經(jīng)隨著材料科學和人工智能的進步而加快。
存在哪些挑戰(zhàn)？
由于電燃料還處在早期發(fā)展階段，商業(yè)化的經(jīng)濟可行性還是一個疑問。目前，電燃料還無法與生物燃料或傳統(tǒng)化石燃料競爭。但和生物燃料類似，電燃料將從碳定價中受益。
生產(chǎn)也還在起步階段。此外，在電燃料大規(guī)模投入市場之前，需要克服的困難還包括單位產(chǎn)出和電力消耗的資金成本，可能需要某種形式的可再生能源認證才能使產(chǎn)品可行。
隨著電池的成本大幅下降和向運輸電氣化轉(zhuǎn)型，開發(fā)電燃料作為一種“過剩可再生能源”儲存介質(zhì)或液體燃料的商業(yè)化動機可能削弱。
先行領(lǐng)域：
政府能源部實驗室
初創(chuàng)公司
高校
6高高飛揚：風能技術(shù)
什么是風能技術(shù)？
1888年，美國第一臺風力發(fā)電機開始發(fā)電。它為俄亥俄州工程師Charles Brush的屋子供電超過20年。進入本世紀后，風能作為一種零排放的可再生能源有望成為未來20年里增長最快的能源之一，它的技術(shù)也在改變。
近年來，風能已經(jīng)成為一項主流的、有競爭力的、可靠的電力技術(shù)。技術(shù)改進不斷降低能源成本，尤其是在陸地上?，F(xiàn)在的工作重點是提高性能、可靠性，克服大型離岸設(shè)施的技術(shù)難題。收集風能的新方法也在研究中。
對能源行業(yè)的影響？
技術(shù)進步不斷推動風能的發(fā)展。渦輪機設(shè)計的總體趨勢一直是加高塔架、加長葉片并增大功率。對冰雪、熱帶臺風等較惡劣氣候的適應(yīng)能力和空氣動力學的進步將起到一定作用。
非常規(guī)的風能收集方法包括無需旋轉(zhuǎn)裝置的無葉片風力渦輪機和高空風力渦輪機（風箏渦輪發(fā)電機），風箏渦輪發(fā)電機能懸掛在更高海拔運行，而不需要支柱作為結(jié)構(gòu)支撐。這些方法仍處于初步開發(fā)階段。
當我們談?wù)撓乱淮L能時，我們其實是在談?wù)擄L箏渦輪機和飛機機翼的大小。它們被系在地面，但高飛在天上。它們的發(fā)電量巨大，飛得越高，風力就越大。
存在哪些挑戰(zhàn)？
盡管在能量儲存方面有所進步，間歇性仍是一個行業(yè)挑戰(zhàn)。能量儲存是一個關(guān)鍵因素，它能將有風時生成的能量在無風時提供給人們使用。傳輸也是一個關(guān)鍵要素。風能較強的地方可能遠離城市（如在美國德克薩斯州），超導(dǎo)傳輸線路有助于推動傳輸?shù)陌l(fā)展。
提高渦輪機對氣候變化的耐受性，能在極端條件下運行也很重要。此外提高渦輪機的效能，增強成本效益也非常重要。
先行領(lǐng)域：
近階段，大型油氣公司
風能行業(yè)
電力公司
科技初創(chuàng)公司 來源：BP中國
