Nya energitekniker identifieras som behöver snabb utveckling för att testa sin långsiktiga investeringslivsduglighet.
Målet är att minska utsläppen av växthusgaser och kraftsektorn som den största bidragsgivaren står i centrum för ansträngningarna med det breda utbudet av koldioxidutsläppstekniker på dess begäran.
Kärnteknologier som vind och sol kommersialiseras nu i stor utsträckning, men ny teknik för ren energi utvecklas ständigt och dyker upp.Med tanke på åtagandena att uppfylla Parisavtalet och trycket för att få ut tekniken, är frågan vilka av de nya som behöver FoU-fokus för att fastställa sin långsiktiga investeringspotential.
Med detta i åtanke har FN:s ramkonvention om klimatförändringar (UNFCCC) Technology Executive Committee identifierat sex framväxande teknologier som sannolikt kommer att ge fördelar på en global skala och den säger att de måste föras ut på marknaden så snart som möjligt.
Dessa är följande.
Primära energiförsörjningstekniker
Flytande solceller är inte en ny teknik, men helt kommersialiserade högteknologiska beredskapstekniker kombineras på nya sätt, säger kommittén.Ett exempel är förtöjda plattbottnade båtar och solcellssystem, inklusive paneler, transmission och växelriktare.
Två klasser av möjligheter anges, det vill säga när det flytande solfältet är fristående och när det är ombyggt till eller byggt med en vattenkraftsanläggning som en hybrid.Flytande solenergi kan också designas för spårning till begränsad extra kostnad men upp till 25 % extra energivinst.
Flytande vind erbjuder potentialen att utnyttja vindenergiresurser som finns på mycket djupare vatten än fasta havsbaserade vindtorn, som vanligtvis ligger i vatten 50 m eller mindre på djupet, och i regioner med nära kustnära djupa havsbotten.Den största utmaningen är förankringssystemet, med två huvudsakliga designtyper som får investeringar, antingen nedsänkbara eller förankrade på havsbotten och båda med för- och nackdelar.
Kommittén säger att flytande vindkonstruktioner har en mängd olika tekniska beredskapsnivåer, med flytande horisontella turbiner mer avancerade än vertikala turbiner.
Möjliggörande teknologier
Grönt väte är i högsta grad dagens ämne med möjligheter för användning för uppvärmning, inom industrin och som bränsle.Hur vätet tillverkas är dock avgörande för dess utsläppseffekt, noterar TEC.
Kostnaderna beror på två faktorer – den för elektriciteten och mer kritiskt den för elektrolysörerna, som bör drivas av stordriftsfördelar.
Nästa generations batterier för bakom mätaren och lagring i nyttoskala, såsom solid-state litium-metall, dyker upp och erbjuder stora icke-marginala förbättringar jämfört med befintlig batteriteknik när det gäller energitäthet, batterihållbarhet och säkerhet, samtidigt som de möjliggör snabbare laddningstider , säger kommittén.
Om produktionen framgångsrikt kan skalas kan användningen av dem bli transformerande, särskilt för fordonsmarknaden, eftersom det potentiellt möjliggör utveckling av elfordon med batterier med livslängder och körsträckor som är jämförbara med dagens traditionella fordon.
Värmeenergilagring för uppvärmning eller kylning kan levereras med många olika material med olika termisk kapacitet och kostnader, med dess största bidrag sannolikt inom byggnader och lätt industri, enligt kommittén.
Termiska energisystem för bostäder kan ha en mycket stor inverkan i kalla regioner med låg luftfuktighet där värmepumpar är mindre effektiva, medan ett annat nyckelområde för framtida forskning är i utvecklingsländer och nyligen industrialiserade länders "kylkedjor".
Värmepumpar är en väletablerad teknologi, men också en där innovationer fortsätter att göras inom områden som förbättrade köldmedier, kompressorer, värmeväxlare och styrsystem för att ge prestanda och effektivitetsvinster.
Studier visar genomgående att värmepumpar, som drivs av el med låg växthusgashalt, är en central strategi för uppvärmnings- och kylbehov, menar kommittén.
Andra framväxande teknologier
Andra tekniker som granskats är luftburen vind och marina vågor, tidvatten- och havstermisk energiomvandlingssystem, som kan vara avgörande för vissa länders eller subregioners ansträngningar, men tills ingenjörs- och affärsutmaningarna är övervunna kommer sannolikt inte att ge fördelar på global skala , kommenterar kommittén.
En ytterligare framväxande teknologi av intresse är bioenergi med avskiljning och lagring av kol, som precis har gått förbi demonstrationsstadiet mot begränsad kommersiell användning.På grund av relativt höga kostnader jämfört med andra begränsningsalternativ, skulle införandet behöva drivas främst av klimatpolitiska initiativ, med en utbredd utbyggnad i verkligheten som potentiellt involverar en blandning av olika bränsletyper, CCS-metoder och målindustrier.
—Av Jonathan Spencer Jones
Posttid: 2022-jan-14