高温限电这个行业却更要发力了！「本周赠书」,
氢能材料的应用,燕山氢能论坛,深圳鼎帆氢能油 近期，南方各地持续高温，四川东部、重庆、陕西东南部、湖北西北部和南部、湖南中北部、浙江中部等地达到40～43℃。重庆沙坪坝站连续40℃以上日数已达11天，杭州连续高温日数已达30天，均在不断刷新纪录。
8月14日，为确保电网安全与民生用电，不出现拉闸限电情况 ，四川省经济和信息化厅和国网四川省电力公司联合发布《关于扩大工业企业让电于民实施范围的紧急通知》，要求所有工业用电企业 （含白名单重点保障企业） 生产全停6日， 时间从8月15日00:00至20日24:00。
四川水力发电占全省发电量的81.6%、高于全国67个百分点，水电装机容量和年发电量均稳居全国第一位。
未来四川想要避免类似缺电情况，最重要的事就是考虑多能互补，优化电源结构。
清洁能源未来将占到未来能源消费的 80% 以上，太阳能、风能、水能、核能、氢能以及生物质能将扮演重要的角色。但是，哪一种会是其中的支柱？
太阳能无处不在，总量巨大。人们可以以极低的成本，获取这一零排放零污染的永续清洁能源。
水能的特点包括廉价与清洁，既可以用于发电，也能转换为机械能做功，是所有可再生能源中历史最悠久、技术最成熟、适用最广泛的一种能源。
水资源的开发利用从表面上看清洁无污染，却会对周围的生态环境产生影响。例如埃及阿斯旺大坝、肯尼亚的姆韦亚水电站、我国台湾的美浓水库都存在不同程度的生态破坏情况。不少环保人士和团体也因此反对兴建大型水电站。不过，纵观全球经验，几乎所有的国家都在积极开发利用水能，所以水电站在目前的能源体系中占据重要地位。
这次四川限电，也让我们看到：极端天气越来越频发，河流枯水丰水的不稳定就会带来电力供应的不稳定，影响人们的生产生活。
全球风能不但储备极为丰富，而且分布广泛，几乎涉及所有的国家和地区。由于风能技术相对简单，不会因为制造材质等因素影响转换效率，因此从 20 世纪 70 年代开始，风能是新能源领域中发展最快、装机容量占比最大的能源。
但是，风能也有间歇性和不稳定性的缺点，有风与没风、风大与风小在发电功效上存在很大的差异。这导致风力发电无法根据需求增减发电，必须与其他的电力来源或储存设施一起使用。
同时，风力发电对电站建设的地域要求更高，且以大型电站建设为主，不适合进行分布式布置。
但 1986 年切尔诺贝利事件打破了核能神线 吨多的强辐射物质泄漏， 产生相当于 500 颗二战时美国向日本投放的的核辐射强度，俄罗斯等国6 万平方千米的土地被污染，数万人不幸遇难，更多人由于放射性物质的影响患上了癌症。切尔诺贝利事件引起了世界各国对核电的反思，公众开始反对核电，部分国家停止核电厂的建设，全球核能市场首次出现萎缩。
2011 年3 月，地震引发的日本福岛核泄漏事故再次为人类敲响警钟。德国、瑞士、意大利先后宣布退出核电布局，法国、韩国也开始逐步减少未来核电的规划布局。
由于核裂变技术存在巨大的安全风险，人们将未来核能的应用投向了核聚变技术。
但要实现可控的核能技术发电，在应用上十分困难，因为核聚变发电的两大难点是上亿度的点火温度和长时间稳定地约束运行。如果要实现大规模应用，至少还需要半个世纪的探索。
自 20 世纪 90 年代以来，生物质能在农业发达的国家得到了广泛发展。巴西一直着力研究以甘蔗为主要原料的生物液体路径，在 21 世纪初一跃成为生物液体燃料大国 ；欧洲通过政策补贴以鼓励生物质能的发展 ；美国在 2009 年生产出 117.84 亿千克的大豆，用于生产生物质燃料。
但 2010 年以后，行业内关于生物质能的讨论声越来越小，主要原因在于获取生物质燃料需要耕种。
在耕种空间增长极为有限的情况下，如果依然发展生物质能，势必会和农业产生利益冲突。而且，秸秆、垃圾、沼气燃烧产生的温室气体并不比传统化石能源少。长此以往，会在能源问题上衍生出更多的矛盾。
氢能好处众多 ：氢气燃烧后的产物只有水，清洁无污染；随着电解水制绿氢的技术日益成熟，氢能可以被看作一种取之不尽、用之不竭的可再生能源 ；氢的发热值极高，燃烧 1 千克的氢气能释放出 1.4×108 焦耳的热量，是同质量天然气的两倍左右。如果可以在交通工具上普及，全球交通的碳排放将得到极大的遏制。
不过，氢能是二次能源，并非一次能源，它需要通过其他能源制取。其次，氢气的体积能量密度小是致命缺点。如果要增大体积能量密度，就需要增加压力，使用特制的储氢罐储存。这无疑又会增加氢气的应用成本和阻力。另外，氢气相比于其他气体十分容易泄漏，使用和储存起来比其他气体更困难，特别是在相对封闭的空间内，比如地下停车场、仓库，一旦泄漏很容易发生爆炸。为了达到安全标准，加氢站需要选在远离闹市区、空旷的地方，配备特殊的安全设备，建设成本相当高。
这些限制条件都为氢能及氢能汽车的发展蒙上了阴影。从上游的制氢到中游的运氢、储氢，再到终端的氢站建设、氢能汽车应用，以氢为核心的能源体系面临重重困难。正因如此，特斯拉 CEO 马斯克公开向媒体称 ：“燃料电池没有未来。”而氢燃料电池就是马斯克所言“燃料电池”的主要产品。
通过比较以上五种新能源的优劣势，可以大致推测出它们在未来能源体系中的占比 ：风能 水能 氢能 核能 生物质能。
但在实现碳中和的道路上，能够真正充当主角的能源，应该是路径最短、转换效率最高、利用相对最方便的太阳能。
本质上，不论是传统的化石能源，还是风能、水能、生物质能等新能源，都没有跳脱出太阳本身，只是太阳能的不同表现形式。
既然太阳能无处不在，那么将分散的能量汇集起来，正是人类未来能源的主要来源之一。但我们此处所讲的太阳能，是指太阳辐射能的光电、光热和光化学的直接转化。特别是光电转化，即太阳能光伏发电，是最有前景的能源技术。
太阳能光伏发电的原理相比于其他能源则更为简便快捷。化石能源需要通过燃烧，先转化为热能，然后转化为电能。风能、水能需要将风与水的动能转化为机械能，再转化为电能。
而太阳能是从光子运动直接转化为电子远动，是从光到电的直接转化。这意味着光伏发电的原理最简单、先进。
据估计，地球表面每日接收的太阳能相当于 1 亿桶石油所生产的能量，甚至太阳只要照射地球一小时，所积蓄的能量就足以供人类消费一年。
而且，这个巨大的火球已沸腾近 50 亿年。据物理学家预测，太阳的寿命约为 100 亿年，因此太阳还能照耀地球 50 亿年之久。太阳能几乎就是“永恒能源”。
“阳光普照”一词将太阳能的属性描述得尤为精准。相比其他能源，太阳能是最易获得、最公平的能源。
我国全年日照时数大于 2 000 小时的地区占国土总面积的 2/3 以上，具有利用太阳能的良好条件。这一点就连以“分布广”著称的风能都无法媲美，更不用说石油、煤炭等传统能源了。
我国硅资源丰富，青藏高原东北部、江苏东海、河南偃师、宁夏石嘴山、湖北宜昌、四川乐山及广元、云南昭通等地区都存在储量达千万吨甚至亿吨以上的巨型硅矿，同时全国各地几乎都发现了高品位含氧化硅矿。
不仅能建设集中型电站，还能通过建设分布式的小型电站，甚至在每家每户的屋顶安装电池组件进行发电。在航天航空、交通、农业、建筑、军事、城市照明等多个领域，都可以应用太阳能光伏发电。
这些属性，决定了太阳能光伏发电拥有巨大的发展潜力。它是当之无愧的清洁能源第一主角。
10 年前，每 1kW 的光伏发电设备和系统成本为 3 万～ 5 万元。随着产业规模的不断扩大、技术迭代的不断加快、智能制造的迅速推广，光伏发电成本下降了 90% 以上。
未来三五年，1kW 的光伏发电成本还有可能降到 2 000 元、1 000 元，甚至更低。成本低廉、清洁无污染的光伏发电正在被越来越多的国家及其居民接受，它的应用正在全球迅速扩散。
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