新興技術為能源行業(yè)帶來新機遇

目前，存在一些當前看起來只是剛剛興起的技術，但對未來的能源領域卻有重要意義。其中一個重要趨勢，是將衛(wèi)星遙感和無人機用于地表測繪、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人機，用于追蹤石油泄漏情況。這種無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，可以通過水泵抽取一定量的水作為樣本，即使是被石油、泥漿或藻類覆蓋的沼澤水，無人機也能采集到。采集到的水樣會暫時裝在無人機的儲存箱中，待其返航后研究者可以將水樣送到實驗室進行分析。對于比較偏遠、不方便到達的地方，采用無人機取樣可以節(jié)約不少成本，同時也能降低研究者的出行風險。

勒克斯研究公司（LuxResearch）發(fā)布報告稱，商用無人機市場在2015年將增長到17億美元，其中繼農用、娛樂及公共服務之后，石油與天然氣方面的應用市場將達到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域。

2014年，美國一家公司在賓夕法尼亞州的三個地區(qū)使用配備有磁性傳感器的直升機進行了油氣井作業(yè)情況探測，但是作業(yè)成本高達2000美元/小時。而美國國家能源技術實驗室（NETL）擁有一架1.8米長的多旋翼無人機，該機能以3美元/小時的成本飛行1.5小時，但因缺乏必要的探測傳感器而被暫時擱置。若能開發(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(jié)能，并可由無人機攜帶的磁傳感器，屆時，昂貴的空中油氣田巡檢將成為日常業(yè)務的一部分。

另一項正在油氣行業(yè)發(fā)展的是3D打印技術。油服公司哈里伯頓已在不同的業(yè)務上嘗試應用3D打印技術，包括完井工具、電纜及射孔工具、測試和水下作業(yè)工具、鉆頭與服務支持等。雖然用3D打印開發(fā)一個部件原型需花費幾天，但仍比傳統(tǒng)的原型制造工藝快。

通用公司（GE）在2010年開始進行3D打印技術開發(fā)，主要包括三方面的開發(fā)。

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

二是幾乎無代價地形成了復雜幾何形狀部件的開發(fā)，其對燃氣渦輪機的燃燒部件進行再設計，采用創(chuàng)新的幾何構型，增強了燃機技術性能，減少了燃燒排放。與傳統(tǒng)的制造技術相比，3D打印技術無需對多個部件進行電焊或鉚接，可以整件一次打印成功，簡化了制造和組裝過程，而且可以制造更多的幾何形狀。

三是裝備和技術升級速度更快，利用3D打印技術縮短生產周期，可以快速生產與原件質量相同，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、工廠停產造成的影響。

太陽能是地球上最豐富的能源來源。目前太陽能的主要利用形式是發(fā)電，但現有技術的轉化率很低，只有不到20%。澳大利亞新南威爾士大學先進光電中心研究人員設計的第二代太陽能發(fā)電技術，已可以將太陽能的轉化率提高到40%。

與傳統(tǒng)光熱技術在聚光區(qū)域內加熱熱工介質，產生高溫蒸汽來推動汽輪機發(fā)電原理不同，該系統(tǒng)采用了一種源于太空領域應用的超高效率的光伏電池技術。這種光伏電池與傳統(tǒng)晶硅和薄膜類電池不同，它由數個用砷化鎵材料形成的光伏電池組成，每個電池均針對一段特定太陽光譜區(qū)域特性而特別設計，其轉化效率遠高于晶硅及薄膜類光伏電池，而且其轉化效率的持續(xù)提高是有充分保障的。在美國科羅拉多州國家再生能源實驗室測試的結果是轉化率高達40.4%。新型提高太陽能轉化率技術的出現，也為未來太陽能的發(fā)展提供了基礎。