哪些新技術正在成為能源領域的挑戰和機遇？它們又是如何影響著我們？
1初來乍到：牢不可破的數字記錄——區塊鏈
什么是區塊鏈？
簡單來說，一個創建并存儲數據記錄的數字賬本，稱為一個區塊。然后將這些區塊連接成鏈，就是區塊鏈。一個區塊鏈上的數據帶有時間戳，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據庫中，用戶可以從中查看數據，但無法篡改或刪除數據。
這項技術能讓用戶以安全方式直接交易貨幣、合同或知識產權等資產、工具，無需銀行、公用事業公司、政府等中介機構參與管理。數字貨幣比特幣是最有名的區塊鏈技術范例，目前估計流通值為70億美元。
通過改變交易的執行、處理和清算方式，區塊鏈有可能顛覆整個行業。它能促使某個行業轉型，比如目前在供應鏈中扮演中介的銀行業。
對能源行業的影響？
在能源行業，區塊鏈使人們有機會在交易、供應鏈管理和零售領域創造顛覆性的商業模式。它還可以降低運營風險和交易成本，讓商業活動更加合規。
對于BP這樣的企業，這些機會意義非凡。例如，在燃料零售領域，有了區塊鏈技術，駕駛員就可以通過車輛直接用自己的區塊鏈“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商那里采購電力，無需第三方參與。區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就能將家中太陽能光伏電池或燃料電池產生的過剩電能拿出來交易。
存在哪些挑戰？
區塊鏈最初的設計目的并非為了主流應用，隨著用戶對存儲、能耗、帶寬、計算能力的需求增強，區塊鏈的規?；瘜⑹侵卮筇魬稹０踩砸彩且粋€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。
先行領域：
金融業
房地產
政府服務
供應鏈
2在路上：車輛自動駕駛技術
什么是自動駕駛？
幾十年來，我們經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。能夠感知環境、無需人工告知就能自動導航的汽車已經行駛在我們的公路上。針對不同車型的技術都在開發中，包括內燃機車、電動車和燃料電池電動車。
對能源行業的影響？
這項技術的影響尚難全面評估。低水平的自動駕駛汽車預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是油氣行業另一個潛在市場。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。這將節省大量時間，也能創造很多營銷機會。
存在哪些挑戰？
2016年，Google的兄弟公司Waymo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。技術進步帶來了喜人結果，但仍有很多重大的挑戰擺在面前。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。
即便技術成熟，還需要克服一系列的法規難題。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。由于發展速度快，偶發事故在所難免，這有可能削弱公眾和監管機構對這項技術的支持。數字安全也是一個問題，未來的汽車和汽車之間“無線互聯”，因此容易遭到入侵。
先行領域：
科技公司
原始設備制造商
3一式兩份：3D打印
什么是3D打印？
3D打印是一項基于數字模型的制造技術，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打印技術日益成熟、數字化技術進步和設備成本降低，3D打印現在終于有機會成為主流。
對能源行業的影響？
根據埃森哲分析，3D打印對油氣行業有兩大驅動。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有部件的設計，提高安全、效能并降低成本。
第二是在下游領域，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？
相對而言，精密工程部件方面的3D打印技術尚不成熟?，F有的技術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。
先行領域：
建筑業
航空航天
汽車業
生物醫學
制造業
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。在大結局中，機器人背叛了人類創造者，從而為科幻小說中的機器人形象奠定了基調。
在現實中，人工智能是指計算機超越預先編程的處理能力，并展現出如推理等類人行為的能力。
人工智能可以讓計算機系統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的支持。
對能源行業的影響？
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。人工智能應用系統能夠學習并且持續學習不同策略，用不同方法應對不斷變化的各種狀況。
人工智能技術可以在油氣領域有所作為。在運營監測方面，應用人工技能技術的計算機能預測問題，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）可以在認知系統控制下，根據運行環境指導行動并進行調整。
存在哪些挑戰？
如果能將計算機科學與油氣領域相結合，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據，應用人工智能算法來找到問題并改進性能。如果數據利用得當，鉆井和設備可靠性等領域機遇無限。
先行領域：
跨國技術公司
航天機構
技術創業社區
5“電的沖擊？：電燃料
什么是電燃料？
人們先發明了郵件，而后又創造了電子郵件。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的液體和氣體燃料的統稱。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燃料的替代品（如e-柴油），現有燃料的空間將受到嚴重擠壓。
對能源行業的影響？
電燃料與現有的工業基礎設施和供應鏈相兼容，并能以低成本有效儲存。
二氧化碳轉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非常重要，速度已經隨著材料科學和人工智能的進步而加快。
存在哪些挑戰？
由于電燃料還處在早期發展階段，商業化的經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。
生產也還在起步階段。此外，在電燃料大規模投入市場之前，需要克服的困難還包括單位產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品可行。
隨著電池的成本大幅下降和向運輸電氣化轉型，開發電燃料作為一種“過?？稍偕茉础眱Υ娼橘|或液體燃料的商業化動機可能削弱。
先行領域：
政府能源部實驗室
初創公司
高校
6高高飛揚：風能技術
什么是風能技術？
1888年，美國第一臺風力發電機開始發電。它為俄亥俄州工程師CharlesBrush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，它的技術也在改變。
近年來，風能已經成為一項主流的、有競爭力的、可靠的電力技術。技術改進不斷降低能源成本，尤其是在陸地上?，F在的工作重點是提高性能、可靠性，克服大型離岸設施的技術難題。收集風能的新方法也在研究中。
對能源行業的影響？
技術進步不斷推動風能的發展。渦輪機設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能力和空氣動力學的進步將起到一定作用。
非常規的風能收集方法包括無需旋轉裝置的無葉片風力渦輪機和高空風力渦輪機（風箏渦輪發電機），風箏渦輪發電機能懸掛在更高海拔運行，而不需要支柱作為結構支撐。這些方法仍處于初步開發階段。
當我們談論下一代風能時，我們其實是在談論風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。它們的發電量巨大，飛得越高，風力就越大。
存在哪些挑戰？
盡管在能量儲存方面有所進步，間歇性仍是一個行業挑戰。能量儲存是一個關鍵因素，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），超導傳輸線路有助于推動傳輸的發展。
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。
先行領域：
近階段，大型油氣公司
風能行業
電力公司
科技初創公司
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