【門窗幕墻網】當前的能源工業都在想方設法降低碳排放，后達到零排放，所以采用清潔的綠色能源，如太陽能、風能、核能、氫能、氨能、天然氣與水力發電等。按照規劃，我國將在2060年前實現碳中和，而日本、德國和韓國力爭在2050年實現碳中和，這其中我國的任務繁重，因為中國現在的碳排放量是上多的。為此，在這次性的綠色能源革命中，中國起著決定性和性的作用。作為綠色金屬，鋁產業的低碳發展對綠色能源革命都起著推動性的作用。
據國際能源機構（IEA）數據，鋁工業占CO2-eq排放的1%左右。據2016年數據，在原鋁生產所用的電力中，煤電占61%、水電占27%、天然氣電占10%。同時，電解鋁用的電力結構也不均勻，有的地區煤電占比很大，有些地區則幾乎全是水電。另外，從三大原鋁地區的用電種類來看，中國煤電約占80%，歐洲水電占44%，海灣經濟共同體國家（GCC）天然氣電占87%，而這種能源結構已持續15年之久。
那么，如何降低原鋁能耗成為了目前鋁行業實現碳達峰碳中和目標的關鍵。筆者認為，減少CO2排放量的措施，一是采用惰性陽極，不使用炭陽極，目前美國鋁業公司、力拓公司等正在聯合攻關；二是采用盡量多的清潔綠色能源，主要包括天然氣、太陽能、風能、核能、水電、氫電與氨電等。
太陽能的潛力巨大
太陽能是取之不盡用之不竭的，太陽每秒鐘釋放到地面的能量高達80×104kW，若把地球表面0.1%的太陽能轉為電能，轉變率按5%匡算，則發電量可達5.6×1012kWh，相當于2020年總能耗的近40倍。中國有著豐富的太陽能資源，理論儲量約17000億t/a標準煤。中國地處北半球，南北距離及東西距離都在5000km以上，大多數地區平均輻射量4kW/（m2·d·a）以上，其中，西藏輻射量高達7000kWh/d。與同緯度的其他國家相比，中國的輻照太陽能與美國的相近，而比歐洲及日本的高得多。
大太陽能電站向環球鋁業公司供電
據德國刊物《Aluminium》報道，阿聯酋環球鋁業公司（EGA）計劃用太陽能提取原鋁，已與迪拜電力自來水公司（Dewa）達成協議，將通過穆罕默德太陽能園向鋁業提供電力，輸電量560000MWh/a，年可用以提取40kt鋁，未來將有更大潛力。環球鋁業公司用太陽能生產的鋁錠冠以“CelestiAL”為名的商標，在全銷售，以標示它們是用清潔能源生產的產品。
該太陽能園是迪拜清潔能源戰略2050項目之一，目標是實現環球鋁業公司2050年生產的原鋁中有75%是用清潔能源生產的。穆罕默德太陽能園的建成，對于環球鋁業公司來說，具有里程碑式的意義，是天下大的單一太陽能項目，2030年的發電量將達5000MW，而2020年光伏太陽能板的發電能力只不過1013MW。
中國可利用太陽能巨大
2007年，中國科學院與資源研究所資源與環境信息系統國家重點實驗室對中國太陽能發電站選址模型進行了研究，結論為：在西北內陸地區和青藏高原，即使僅利用這些地區1%的荒漠進行太陽能發電，在現有技術條件下，也可建設25億kW的太陽能發電站，其發電量是三峽電站高發電量的50倍，基本可滿足2020年的用電需求。
中國現有近500億m2的建筑面積，屋頂面積約44億m2，加上南立面約55億m2的可利用面積，若其中有20%利用光伏發電技術，實現光伏建筑一體化，其安裝量就可達100GWh，即相當于5個三峽電站的發電量。
太陽能發電形式
目前，太陽能發電形式有兩種，一是光熱轉換發電（CSP，ConcentratedSolarPower）；二是光電轉換發電，即光伏發電（PV，Photovoltaic）。中國已是PV發電大國，2020年的裝機容量已達約130GW（吉瓦），新疆、青海、甘肅、內蒙古、西藏等地是中國相對較大的太陽能發電省、區。
截至2020年7月，安徽銅陵市利用工業區閑置土地、廠房屋頂架設光伏發電設備，建設分布式光伏電站，目前已建成10余座，總裝機容量8MW，平均發電量800萬kWh/a，可節約標準煤983.2t/a，減少CO2排放2674余t/a。另外，重慶黔江區利用高山地區充沛的日照，已于2016年起建設了100MW光伏發電項目，首期已于2017年6月并網發電，現該項目已全部建成，平均發電量約1億kWh/a。
2017年7月，中國熊貓綠色能源集團有限公司在山西大同郊區建設的首座熊貓外形光伏發電站并網發電站項目，全部投入使用后，可提供32億kWh的綠色電力，相當于節約煤炭105.6萬噸，減少CO2排放270萬噸。電站由黑白兩種顏色組成，從高處俯瞰，猶如一只十分可愛的大熊貓，其黑色部分，如爪子和耳朵，由單晶硅太陽能電池組成，白色部分由薄膜太陽能電池組成。
早在2017年8月，中節能太陽能股份有限公司的個水上漂浮式光伏電站建設項目就在安徽宿州市埇橋朱仙莊啟動，這座太陽能電站裝機容量70MW，總投資概算為50483.43萬元。該項目的順利投建，對于采礦沉降區綜合治理，傳統煤炭地區能源轉型，具有廣泛和深遠的社會意義。建設漂浮式光伏電站實現了采煤沉陷區的開發利用，雖然與常規地面光伏發電項目相比，同等規模的水上漂浮光伏電站的建造成本相對較高，但對于像沉陷區這樣的地貌特征來說，水上漂浮光伏發電站是很好的解決方案，不僅變廢為寶，而且更具經濟性。
2012年3月，京東方北京8.5代線廠房光伏發電項目正式竣工，項目總投資9000多萬元。據介紹，這也是目前大規模的太陽能光伏屋頂發電項目。北京市發改委相關負責人表示，今年上半年，北京市還將開工建設八達嶺太陽能31兆W地面大型光伏發電項目、昌平12.8兆W礦山修復治理太陽能光伏發電項目、密云20兆W地面光伏電站項目等一系列新能源利用項目。據中國航天科技集團公司五院科技委主任李明研究員2017年11月透露：“如能保持并進一步加大研發力度，中國有望成為建成有實用價值空間太陽能電站的國家?！?/p>
科學家認為，與日益枯竭、環境污染問題嚴重的化石能源相比，太陽能是一種、持久、清潔的能源。目前，俄羅斯、美國和日本紛紛為該領域發展投入資金，印度、韓國和歐洲航天部門也在開展相關研究。中國自2008年開始在建立空間太陽能電站方面采取實際措施，已在無線能量傳輸等關鍵技術上取得重大進展。據專家評估，空間太陽能電站能改善中國的生態和能源形勢，并帶動技術創新和新興產業。
太陽能鋁材應用市場
在太陽能裝備系統中,鋁材得到了廣泛應用，主要用于邊框、支架、電池箔，在砷化鎵光伏電池組件中用作支架、立柱、散熱器、底板、路燈桿，在光電建筑一體化工程中用于觀景平臺、幕墻、屋頂等。
太陽能產業對鋁材的需求取決于太陽能產業的技術發展趨勢和材料的競爭態勢，對全太陽能鋁材需求的預測主要受兩方面影響：一是2006年歐洲聯合研究中心（JRC）的預測，認為在未來能源結構中光伏發電將占據極為重要的地位，成為能源主體，到2020年太陽能光狀發電在總電力供應中將＞10%；到2040年則會達到＞40%，而到本世紀末無疑會達到60%或更多；二是國際能源機構（IEA）2010年發布的《太陽能光伏發電路線圖》，認為光伏發電是可靠的商用技術，在幾乎任何地區都具有長期增長潛力，并預計到2030年，光伏發電可滿足5%的電力供應，到2050年,這一占比將高達11%，而在太陽能光熱發電（CSP）路線圖中，國際能源機構預測，2050年CSP的發電量可滿足全11.3%的電力需求。
太陽能熱發電（CSP）與太陽能光伏發電（PV）是不同的兩種系統，各有所長，宜同時發展。中國在《可再生能源中長期發展》中指出，力爭使太陽能發電裝機容量2020年達到1.8GW（百萬千瓦），2050年達到600GW；同時2050年可再生能源電力裝機容量將占總裝機的25%，其中光伏發電裝機將占5%。
在預測太陽能系統對鋁材（板、箔、型材、鑄件等）需求時，單位太陽能電池的鋁材消耗是預測市場的一個基本指標，不過發電方式及技術進步對鋁材需求會有相當大的差異。據筆者測算，2020年，中國太陽能裝備凈鋁消費量約360kt，在2060年前的年平均增長率可達22%，其中擠壓鋁材占70%以上。
亟需關注太陽能鋁型材發展
在今后一段相當長的時間內，至少在2060年以前，是利用太陽能的大發展時期。太陽能是一種極為豐富的自然能源，是今后大規模利用的方向，但隨著率和大面積光伏電池的不斷開發和涌入市場，以及鋼-鋁混合結構支架的出現，單位功率鋁材消耗量會逐漸有所下降。
目前來看，由于6063型合金是一個的久經考驗的建筑-結構鋁材合金，其光伏太陽能裝備邊框/支架主流材料的地位是不會改變的，不過隨著光伏發電技術的不斷提升和使用環境的變化，會有各樣改良型合金和新狀態出現。同時，太陽能鋁材也會形成擠壓鋁材的一個獨立分支，隨著市場的興旺，會出現一些規模較小的邊框/支架廠與大企業內的車間。隨著技術的進步與市場的擴大，太陽能裝備除用擠壓鋁型材外，板材與壓鑄件也會有所應用，但量不會很大。
與此同時，開拓“一帶一路”市場，特別是中亞市場，應關注新技術的出現與應用。據英國《衛報》網站2020年8月15日報道，英國牛津光伏太陽能技術公司研制出一種上的新太陽能電池板。他們給傳統硅太陽能電池涂上一層薄鈣鈦礦，提高其發電量，降低清潔電力的總成本，因為這種晶體能吸收太陽光譜中的不同部分，可將27.3%的可用太陽能轉化為電，而當前好的硅太陽能電池多只能轉化約22%的可用太陽能。另外，在太陽能發電新技術中還值得一提的是，特斯拉汽車公司的光伏屋頂瓦和英國?？怂固卮髮W于2018年發明的“太陽能方格”新型玻璃磚能把陽光轉化為電能。
此外，光伏發電是當下乃至未來城市建筑的標配。據稱，2020年中國建成的屋頂光伏發電項目已超過2萬個，總容量近100萬kW。自2008年以來，中國一直是太陽能電池板的主要出口國，太陽能電池板的生產、供應與出口。據統計，2019年光伏發電量達2243億kWh，同比增長26.3%；新增光伏發電裝機3011萬kW，同比下降31.6%。盡管同比有所下降，但中國新增和累計光伏裝機容量仍繼續保持。
風能
我國生態環境部2019年11月26日發布報告稱，中國已經提前達到了2020年的CO2減排目標，說明了中國在推動綠色循環低碳發展的成效。據國家能源局2020年2月發布的2019年風電和光伏發電并網運行情況，2019年風電發電量4057億kWh，突破4000億kWh，占全部發電量的約5.5%，約相當于4個三峽電站2019年的發電量。截至2019年底，風電累計裝機2.1億kW，其中陸上2.04億kW，海上593萬kW，風電裝機占全部發電裝機的10.4%；2019年風電平均利用小時數2082h，平均利用小時數較高的地區是云南、福建、四川、廣西和黑龍江；2019年棄風限電狀況進一步緩解，棄風電量169億kWh，平均棄風率4%，同比下降3個百分點。
中國海上風電項目
2019年3月，中國國家能源集團與法國電力集團簽署了國家能源集團東臺海上風電有限責任公司《合資合同》和《認購協議》，雙方將合資建設并運營裝機容量達502MW的東臺海上風電項目。據介紹，該項目包括于2019年12月全部并網發電的東臺四期項目，裝機容量302MW，以及目前在建且預計于2021年初投運的東臺五期項目，裝機容量200MW。東臺海上風電項目位于江蘇省東臺市，總投資約79億元，是國家能源集團成立后海上風電項目，也是現階段國內綜合施工難度高的海上風電場項目。全部投入運營后，預計東臺四期和五期項目年發電量13.9億kWh，可滿足近200萬居民的年用電需求，相當于節省標煤44.19萬t，減排二氧化碳93.75萬t、二氧化硫1704t。
2020年12月25日，中廣核新能源有限公司浙江岱山4號23.4萬kW海上風電項目實現54臺風機全容量投產運行。此項目采用了深厚軟土地質條件坐底式安裝工藝，創造了風機安裝平臺大插腿深度35m的紀錄，年上網電量達6.18億kWh，可節約標媒170kt/a，減少溫室氣體排放470kt/a，將改善當地的能源結構，助力生態經濟發展。
鋁材在風力發電中的應用
風力發電的主柱、葉片、發電設備、緊固件、電力輸送導體等都可以用鋁、鋁基復合材料制備。早在本世紀初期，美國克利斯塔爾·菲尼悉系統公司（CrystalFinishingSystems）與盧西德公司（Lucid）就合作擠壓成功了形狀復雜的風力發電設備關鍵構件——葉片與立式渦輪發電機。在發電設備中，螺旋曲線葉片可在一個旋轉周期內均勻分配翼的橫截面，以使峰值應力小、緩和扭矩、降低噪聲和震動，它是用6061鋁合金擠壓的，熱處理狀態T6。因為葉片是一種復雜的多腔中空擠壓材，要求具有高的性能和長久的使用期，所有葉片型材具有相等的壁厚、扭轉強度。
中國雖已成為風電大國，但還不是強國，與北歐挪威相比在風能利用效率和技術方面還有差距，仍需追趕，筆者預計到2025年以后就能趕超他們，成為大風電強國。
氫能
氫是元素周期表中個化學元素，在通常條件下，它是由雙原子分子（H2）組成的無色、無臭、無味的氣體。氫是水和有機物的主要成分，不僅廣泛地分布于地球上，也充斥于宇宙間。它有三個同位素，分別為：氕，質量數1，構成天然元素的99.98%；氘，質量數2，構成天然元素約0.02%；氚，質量數3，存在于自然界的量少之又少，但可以用人工方法以不同的核反應產生出來。
地球上只有少量自由狀態的氫，大氣中的含量還不到1ppm?；蠎B的氫可占地殼質量的0.76%，是第9位較多的元素，地殼中原子的13.5%是氫，僅次于氧和硅。這些氫大部分在海水中，占10.82%質量；宇宙中約有90%的原子是氫。其中，氫的熱核反應產生的熱核能是太陽和其它星球輻射能的主要源泉。
氫能經濟時代降臨
當前，減少碳排放是全面臨的大挑戰之一，所以更應采用清潔能源技術。目前看，具有競爭力的技術就是綠色氫能，氫能在傳統可再生能源不適用的一系列工業用途中均具有潛力，比如煉鋼、水泥和重型卡車。若能貯存在地下，它甚至能夠為電網提供備用電力。
據彭博新能源財經估計，到2050年，氫能可以滿足24%的能源需求，年銷售額達到2000億～7000億美元。為了刺激新能源——氫能的發展，各國政府都應提供補貼，使綠色氫能成本低于傳統能源。
我國為加快氫社會的到來，2020年9月，北京市新設大興國際氫能示范區，建立氫能源基礎設施，以此提升擁有核心技術的廠商的技術實力。
氫電列車到來
名為科拉迪·伊林特（Coradiailint）的藍色列車于2020年6月12日起在德國西北部的綠茵茵平原上奔馳，它的速度140km/h，不排放任何煙氣，而是一團團水蒸氣。這是氫提供動力的客用列車。所有驅動列車的電力都來自車頂的電池和周圍空氣中的氧。至2020年10月，兩列樣車已在德國下薩克森州四座城市間商業運行了23個月，總運行了22萬km，達到了預定的運行目標。
首艘遠洋液氫運輸船
2019年12月11日，神戶川崎重工業公司為首艘8000t的遠洋運輸船舉行了下水儀式，標志著氫運輸試驗性項目的階段宣告完成。該船下一步將把澳大利亞生產的-253℃的液氫運回日本。目前，該船是上采用國際海事組織液氫裝載臨時標準的船只，2020年完成試航后，它的措施無疑會成為業內標準。
空客將推出氫動力飛機
空客計劃在2035年底前推出零碳排放的商用飛機，并于2020年9月展示了三種氫動力的“零排放”飛機視覺概念，一種是能搭載120人～200人、航程3700km的渦扇噴氣發動機；另一種是使用能搭載100人航程1600km的渦輪螺旋槳發動機；第三種則是采用革命性的“翼合融合”設計。眼下正在開發驗證機，初步成果預計2021年面世。第三種是研發重點。
據說，為實現2035年底前推出零碳排放商用飛機的目標，空客在2025年底前選定所采用技術；也有人分析，空客要讓推進裝置使用清潔能源起碼要等到2040年。
首架氫燃料飛機成功試飛
2020年10月7日，首架燃氫飛機在英國克蘭菲爾德機場成功完成滑行、起飛、所有起落航線飛行、著陸等試飛項目，成為低碳飛行史上具有里程碑意義的重要事件。
這架飛機由澤羅瓦阿（ZeroAvia）航空公司在派珀（Piper）m級6座飛機的基礎上改裝而成。澤羅瓦阿航空公司表示，該架飛機的飛行距離和有效載荷將與噴氣飛機的相當，但運營成本明顯降低。
日本將在月球建氫燃料工廠
2020年9月27日，日本宇宙航空研究開發機構宣稱，計劃于本世紀30年代中期在月球表面利用存在于月面的水制造氫燃料工廠，以獲得往返于空間基地和月球表面移動所必需的動力，以減少從地球運輸燃料的時間和費用。據悉，日本將與美國合作建設繞月空間站“入口（Gateway）”。工廠建在月球南極，因為那里有冰；工廠2035年建成，通過利用太陽能電池把水分解為氫與氧，以作為燃料。
歐洲計劃2035年實現氫能源客機商業化
航空工業面臨的一大挑戰是排放的溫室氣體巨大，目前航空業每年排放的CO2超過9億t。假設每年工業增長3%～4%，燃油效率提高2%，到2050年排放量將增加一倍以上。在同一時期，航空運輸行動小組（ATAG）承諾到2050年將CO2排放量減少50%（與2005年相比），歐盟（EU）也在綠色協議中設定了碳中和的目標。歐盟《氫動力航空航天》研究報告指出，氫適合作通勤、支線、短程和中程飛機燃料，長途航空很可能以液態碳氫燃料為基礎。
氫燃料動力系統
2020年6月，以色列電動垂直起降（eVTOL）飛行器制造商城市航空公司選擇美國海波英特（HyPoint）公司為其研發氫燃料動力系統，為該公司“城市鷹”（CityHawk）飛行器提供動力。
中國鋁工業在氫能經濟時代大有可為
中國已建成了強大的鋁工業體系，可為氫能經濟建設提供所需要的全部鋁材。氫能產業應用鋁材較多的板塊分別包括：制取氫的工藝設備約含12%的鋁；運輸與貯存液氫的容器約含＞85%的鋁，這些容器也可以用鋼制造，但鋁材是佳的材料選擇；使用液氫的設備如航空器與軌道車輛等約含>75%的鋁。
氨能
氨在國民經濟中有著廣泛的應用，而且由于氨在燃燒時不排放溫室氣體，是一種綠色的燃料。在日本經濟產業省2020年底發布的“綠色增長戰略”中，“燃料氨產業”是其重點領域之一。雖然氨和氫在燃燒時都不排放二氧化碳，但氨比氫更易于儲存運輸。液態氨可以在-33℃儲存，而液態氫的儲存溫度需保持在-253℃上下，而且建造氨儲存罐花費更少，氨也更便于運輸。
但是，流通量小似乎將成為氨能大的發展障礙。隨著未來氨能的流通量增加，制造和運輸技術的革新，氨還要克服的另一個困難就是成本。日本政府估算的1kWh氨電的成本，在“20%混合燃料”的情況下為12.9日元（約合0.79元人民幣），在純氨燃料發電的情況下則為23.5日元。比起運輸成本昂貴的氫，用氨發電的成本已經大幅降低，但仍高于用煤炭發電的成本。
核能
利用核燃料（鈾235、钚256、鈾233）或可聚變核素（氘、氚）裂變反應或核聚變反應產生熱能轉為動力的裝備稱為核裝備，發出的核電，是當今三大電之一，與火電、水電并列。核動力裝備包括核反應堆、產生動力的系統和設備，以及為保證設備正常運行、人員健康和所需要的系統和設備等三個主要部分。
核電站反應堆型主要有沸水堆、壓水堆、氣冷堆和快中子堆四種。核動力裝備主要應用于發電、艦艇和空間技術。核裂變技術已成熟，而可控的核聚變技術尚處于研發階段，實用核聚變反應裝備即將面世。
核電站（原子能發電站）是利用人為控制的緩慢裂變反應釋放的能量發電。一座100萬kW的核電站每年只需30t濃縮鈾，而同等功率的火電站每年需耗2.5×106t煤，同時放出大量的CO2與含硫的有害氣體，以及固體廢棄物。
中國在建核電規模
1955年1月15日，黨中央作出了發展中國原子能事業的戰略決策，中國核工業就此誕生。66年來，中國核工業從無到有，從小到大，實現了一系列自主重大跨越，構筑了完整的核工業體系，形成了更高水平的核工業創新鏈和產業鏈，提升了中國核工業的資源整合利用水平和整體國際競爭實力。
截至2020年6月30日，中國大陸地區運行核電機組47臺，裝機容量4876萬kW。保持穩定運行，第三；在建核電機組11臺，在建核電規模。在反應堆研發、核電站設計、設備制造、工程建設和運行管理等方面積累了大量經驗，部分領域已經達到了國際水平。
在環保效益方面，中核集團自北向南建成了田灣、秦山、三門、福清、昌江五大核電基地，商運核電機組達21臺，在建核電機組6臺，2019年中核集團核能發電量1362.14億kWh，累計核能發電9690.76億kWh，相當于節約標準煤38760.8萬t，減少二氧化碳排放96611.3萬t、二氧化硫排放2907.06萬t，相當于造林260萬公頃。
在核電方面，中國從未發生二級及以上核事件，核材料保持“一克不丟、一件不少”的紀錄，在工業中保持著地位，其經驗和成果也為核工業發展作出了貢獻。
在對外合作方面，中俄大核能合作項目已進入實施新階段：田灣核電7、8號機組，徐大堡核電3、4號機組完成全部商務合同簽署；中核集團收購納米比亞羅辛鈾礦，躋身前五大天然鈾供應商；中法國際聯合體成功中標國際熱核聚變實驗堆項目核心安裝工程，將為“人造太陽”安裝“心臟”；與俄羅斯、歐洲多個國家深化核能合作，打開了多元化高水平開放合作的新局面。
中國已是核電大國，但還不是大國，仍在美國與法國之后，在技術方面與他們相比還有差距，正在奮起直追，筆者認為，中國將在2030年超過他們成為大核電國。據核工業聯合會統計，截至2020年4月，中國正在運行、在建和擬建核電站的總裝機容量為10870萬kW，超過美國的10512萬kW。如果僅觀察正在運行的核電站，位是總裝機容量約為9800萬kW的美國，約6200萬kW的法國次之，中國以約4500萬kW排在第三位。但中國正在建造11個核電機組，還有超過40個機組的建造計劃。一般來說，核電站從開工建設算起需5年左右完工。
核聚變電
現有的核裂變反應堆與聚變反應堆的大區別在于，前者是通過裂解鈾等元素的重原子核獲得能量。裂解這些原子核會釋放出大量的能量，但也會釋放出危險的核輻射。與之相反的是，核聚變將輕原子核結合在一起，形成重原子核。當產生的原子的質量小于參與反應的原子的質量時，多余的質量就會轉化為能量，釋放出大量光和熱，而且不會釋放出任何核輻射。核聚變不會產生二氧化碳等溫室氣體，也不會產生其它污染物，而且其反應所必需的燃料——氫氣，在地球上的儲量足以滿足人類長達數百萬年的能源需求。
科學家很早以前就很清楚，核聚變這種核反應能夠產生比它所需要的能量大得多的能量，但直到現在，能量余額依然是負數。換言之，用于引發核聚變的能量比核聚變過程本身產生的能量還要多。美國麻省理工學院（MIT）與美國聯邦核聚變系統公司2020年開發出了新的名為SPARC的核聚變反應堆。研究人員指出，SPARC將能夠產生是其運行所需10倍以上的能量。研究人員預計，未來在SPARC基礎上建設的核聚變電站將能產生250MW至1000MW的電力，目前在美國的能源市場中，普通發電廠的發電量一般為100MW～500MW。
核聚變發電廠可以逐步取代現有的化石燃料發電廠，而且不需要像太陽能或風能那樣重組電網。
中英在核聚變方面的突破性成就
據媒體報道，西交利物浦大學與英國利物浦大學合作，在可控核聚變領域取得突破，于2019年研究出一種可有效獲取高純度氘的工藝。氫的同位素——氘，就是一種潛在的可控核聚變燃料，但氘在自然界中的濃度很低。通常，高純度、高濃度的氘是通過分離“氫-氘”混合氣體來獲得的，但目前實現這種分離的技術能耗大、效率低、價格昂貴。由英國皇家學會的科學家帶領的中英聯合團隊設計出一種新材料，它能通過一種被稱為“動態量子篩分”的過程，將氘氣體從混合氣體中有效地分離出來。
中國“環流器二號M”運行
據我國媒體消息，成都一研究中心開發的新一代可控核聚變研究裝置——“中國環流器二號M”于2020年投入運行，它的運行原理與太陽相似，所以又稱為“人造太陽”，2019年11月在成都開始安裝。
國際“人造太陽”正式組裝
國際熱核聚變實驗反應堆計劃（ITER）旨在模擬類似于太陽內部發光發熱的熱核聚變過程產生能源。2020年7月28日，該項目在法國圣保羅-萊迪朗斯啟動。是人類歷史上大的科學項目，是依據2006年達成的一份由35個國家簽署的協議而啟動。簽署協議的國家包括整個歐盟成員以及英國、瑞士、俄羅斯、中國、印度、日本、韓國和美國，預計在2050年將實現制造一種清潔和能源的共同夢想。
這個名為“托卡馬克”實驗反應堆項目的規模之大讓人目眩，僅負責啟動等離子內部電流的一個超導磁體線圈就可以舉起一艘航母。目前，項目需要的各個組成部分已逐步抵達，剩下的就是組裝這些上百萬的零件了。組裝工程由2300人實施，預計到2024年完工。
鋁材是核反應堆不可或缺的材料
在核反應堆用的金屬材料中，雖然按質量計算鋁材的用量并不多，據估算約為7.5%，但卻是不可或缺的關鍵材料，如裝填核燃料的工藝管就是用Al-Mg-Si系的6063型合金制造的，中國用的工藝管的外徑為43mm，內徑41mm。
反應堆鋁材可分為兩種：一是在100℃～130℃的低溫堆中用元件包殼及結構材料，主要用的是工業純鋁及6063型合金；二是使用溫度≤400℃的中溫堆用材料，有Al-Ni-Fe系、AI-Si-Ni系合金。其中8001合金（0.45%～0.7%Fe、0.9%～1.7%Ni；其余為AI及不可避免雜質）曾在核電項目建設中獲得廣泛應用，現在已列入非常用合金。此外，在建設原子能發電站的同時，還要建設大量的基礎設施與服務設施，如辦公樓房、職工住房等，據筆者粗略匡算，建設一座100×104kW的原子能發電站，生產和生活設施建設用鋁材的采購總質量約18kt。
中國廣泛采用的元件包殼及結構鋁材料有1060、1050、1030、LT26、LT21型合金，前蘇聯及俄羅斯采用6063型合金，美國則以1100工藝純鋁作包殼材料，但這些材料的工作溫度≤130℃，否則應采用Al﹣Si﹣Ni系合金。此外，中國還用過LT27、305、306、LT24、167等非標準合金作為包殼材料和結構材料。
國外有采用9%～12%Si、1%～1.5%Ni的與11%Si、1.0%Ni、0.5%Fe、0.8%Mg、0.1%Ti的Al-Si-Ni系合金作元件的包殼材料，它們在高離溫水中不易腐蝕，后一個合金在260℃～300℃水中的抗蝕性比8001合金的還高。此外，Al-Fe-Ni系合金也得到了應用，這類合金的成分為（質量%）：Ni1～5,Fe0.3～1.5，其余為Al及不可避免的雜質。在某些特珠情況下，如果作為屏蔽材料的混凝土的質量與體積不能滿足要求，或不便使用，則除水以外，還可以用一種名為波拉爾（Boral）的厚鋁板作屏蔽，這是一種含有碳化硼的鋁合金，熱軋Boral鋁板，在其表面包覆一層1100工藝純鋁。
晶間腐蝕對堆用鋁材的危害大，是由晶界區與基體之間的電位差引起的。因此凡是能減少這種電位差的措施，都能提高材料抗晶間腐蝕能力。防止鋁材晶間腐蝕的有效措施是向鋁中添加量的Ni和Fe，使其形成電位較低的陰極相Al3Fe、Al3Ni等。這就是中、高溫堆用鋁材大都含有量的Fe和Ni的緣由。向Al-Mg-Si系合金中添加少量Cu也能提高合金抗晶間腐蝕的能力。合金的晶粒越細，抗晶間腐蝕能力也相應地增強。熱處理條件也因之對合金晶間腐蝕有明顯影響。高溫退火往往使呈陰極的第二相沿晶界析出和使晶粒長大，增大合金的晶間腐蝕敏感性。
為了發展中國的原子能工業與核反應堆的建設，在當時的哈爾濱鋁加工廠即現在的東北輕合金有限責任公司建了一個專門擠壓-軋制-拉拔-陽極氧化工藝管的車間，有1臺擠壓機與1條陽極氧化生產線，1965年投產，此前需要的產品都從前蘇聯進口。1966年～1983年共生產了53306根（352t）工藝管，平均每根6.603kg，是用Al-Mg-Si系合金生產的。工藝管外徑43mm，內徑41mm，1979年榮獲國家品銀質獎章。目前，建設核反應堆所需的鋁材中國都能生產。
太空電站又稱空間太陽能電站，是太陽能電站家族的成員，只不過不是建在地面，而是建在距地面3.6萬km的地球同步軌道上。
太空電站會非常大，它的太陽能電池板面積將達到五六平方千米，相當于約12個天安門廣場的面積。關于太空電站形狀，各國研究人員已提出了方形、圓形、碗形等幾十種設想。為了能用火箭發射到太空，把太空電站的太陽能電池做得非常薄、非常輕，每m2的質量不超過200g。還要突破率的無線能量轉換和傳輸技術。只有無線能量轉換和傳輸效率達50%左右，太空電站才具有商用價值。
2020年11月初，美國空軍宣布了一項激進的新計劃，將與國防承包商諾思羅普﹣格魯曼公司合作投資1億美元，開發一套帶有太陽能電池板的衛星系統，以便在其繞地球軌道飛行時獲取太陽能。這些衛星收集的能量隨后將被轉化為無線電波，并傳輸到地球表面，在那里它們將被轉化為可用的能源。
該系統名為“太空太陽能增量示范和研究”，它要求一大群裝有太陽能板的衛星收集太陽能，每個太陽能板的大小相當于兩個多足球場。這些衛星可以飛往太陽能充足的地區，比如新墨西哥州，然后將其傳送到陽光照射較少的地區。據系統工程師蕾切爾·德萊尼說，該項目眼下面臨的大挑戰是衛星在處理如此大量的太陽能時要控制其熱度；此外，還要長期維護這些大型衛星的后勤問題。
結語
2020年9月底，習近平主席宣布，中國力爭在2030年達到其碳排放峰值，并努力爭取在2060年前實現碳中和目標。為實現這個目標，中國正在擴大綠色能源技術的國內市場，很多清潔技術是中國創造的，近些年來，中國在此領域取得的專利居，中國正在贏得清潔能源競賽，已成為這場綠色革命的，獲得了國際社會的廣泛贊譽，充分彰顯了中國重信守諾、為應對氣候變化作出貢獻的大國擔當。
當前，綠色能源特別是光伏發電已在許多國家和地區成為經濟的發電方式，近10余年來，其發電成本不斷下降，低中標電價紀錄被不斷刷新。中國光伏發電成本也有了大幅降低，2021年有望全部實現平價上網，不再需要補貼，預計“十四五”期間光伏發電成本將低于大部分煤電。
在常用的大宗金屬中，鋁是綠化率高的，是這場能源綠色革命的關鍵材料，是可以推動光伏發電、風電、核電、水電等綠色產業高速向前奔馳的材料?？梢哉f，沒有鋁就沒有今天這樣興旺發達的清潔能源產業。到2025年，鋁在能源中的用量將成為大金屬，在國民經濟中的用量將僅次于建筑-結構、交通運輸裝備、包裝，而成為第四大用量的結構-功能（導電與熱傳輸）材料，鋁在國民經濟中的作用將會越來越重要與。
