《經(jīng)濟日報》,2012年6月11日
1、向可再生能源轉型
在2020年前,由可再生能源提供20%的電力,這一問(wèn)題曾在2000至2001年引發(fā)歐洲內部的激烈討論。支柱一,也就是可再生能源提供20%的電力,已成為一項基準。
傳統化石能源成本不斷上揚,可再生能源成本不斷下降,兩者之間的巨大反差引起了全球經(jīng)濟的巨變,從而催生了21世紀的新型經(jīng)濟范式。
科學(xué)家指出,太陽(yáng)光線(xiàn)一個(gè)小時(shí)的照射所產(chǎn)生的能量足以支撐全球經(jīng)濟運行一整年。在太陽(yáng)能利用方面,歐洲獨占鰲頭。2009年,歐洲提供的光伏太陽(yáng)能占世界總量的78%,遙遙領(lǐng)先于日本、美國和中國。
2009年,歐盟的風(fēng)力發(fā)電量超過(guò)其他能源的發(fā)電量,占新能源總發(fā)電量的38%。這項產(chǎn)業(yè)目前在歐盟各國內共有20萬(wàn)工人,發(fā)電量占總電量的4.8%。斯坦福大學(xué)的一項關(guān)于全球風(fēng)能的研究預計,利用地球上現有風(fēng)能的20%,所提供的電力將是當今世界所用電量的7倍。
工業(yè)專(zhuān)家認為,潛在發(fā)電量主要集中于小型水力發(fā)電廠(chǎng)。這些經(jīng)濟上可行的發(fā)電廠(chǎng)分散在歐洲各地,可以產(chǎn)生每年147太瓦小時(shí)的電量。在英國,根據政府能源部的數據,未來(lái)小型水力發(fā)電可以為85萬(wàn)戶(hù)家庭提供電力。在美國,水力發(fā)電量占當前可再生能源發(fā)電量的75%。
地熱是地球蘊藏豐富但未被開(kāi)發(fā)的綠色能源的典型代表。在美國,地表下兩英里以?xún)鹊牡責崮茉醋阋詾槿绹峁┢渌枰哪茉撮L(cháng)達3萬(wàn)年之久。
生物能源是新興綠色能源結構中的最后一個(gè)領(lǐng)域,它是最有爭議的一類(lèi)。由該領(lǐng)域產(chǎn)生的大約98%的電力來(lái)自對垃圾以及廢渣提取燃料的焚燒,這一過(guò)程會(huì )對環(huán)境造成破壞,如產(chǎn)生有毒氣體等。剩下的2%的電力則來(lái)源于相對安全的熱能以及生物處理技術(shù)。
2、分布式微型發(fā)電廠(chǎng)
與那些只能在世界某些地區發(fā)現的化石能源和核能等稀缺能源不同,可再生能源到處都是。如果可再生能源分布廣泛并以不同的比例和頻率分布于世界各地,那么,為什么我們要集中在某一點(diǎn)收集呢?
建筑業(yè)可能是大型能源公司的重要伙伴和平衡者。歐盟各成員國現在約有1.9億棟樓,而每一棟樓都是一個(gè)潛在的小型發(fā)電廠(chǎng),它能吸收可再生能源——照射到樓頂的太陽(yáng)能、墻外的風(fēng)能、從房子里排出的污水、樓房下面的熱能等。如果說(shuō)第一次工業(yè)革命造就了密集的城市核心區、經(jīng)濟公寓、街區、摩天大樓、拔地而起的工廠(chǎng),第二次工業(yè)革命催生了城郊大片地產(chǎn)以及工業(yè)區繁榮的話(huà),那么,第三次工業(yè)革命則會(huì )將每一個(gè)現存的大樓轉變成一個(gè)兩用的住所—住房和微型發(fā)電廠(chǎng)。我們已經(jīng)找到了第二個(gè)支柱。
現在,建筑業(yè)和房地產(chǎn)行業(yè)正與可再生能源公司聯(lián)合,將大樓轉變成小型發(fā)電廠(chǎng),就地收集綠色能源,為整棟樓房供電。
將樓房轉變?yōu)槲⑿桶l(fā)電廠(chǎng),會(huì )創(chuàng )造大量商業(yè)機會(huì )和數百萬(wàn)的就業(yè)機會(huì )。
在大型能源公司統治經(jīng)濟領(lǐng)域長(cháng)達一個(gè)世紀以后,一個(gè)新的倡導民主分配能源的計劃出臺。這個(gè)計劃將通過(guò)創(chuàng )建數以百萬(wàn)計的微型能源企業(yè)來(lái)實(shí)現。正如一位觀(guān)察員評論的,這是“權力屬于人民”的體現。
3、以氫的方式儲能
盡管可再生能源總量多、清潔、讓我們得以生存在一個(gè)可持續發(fā)展的世界,但它們也存在一定問(wèn)題。太陽(yáng)不會(huì )一直照耀,風(fēng)不會(huì )一直吹拂??稍偕茉炊喟胧情g歇式供應的,而傳統能源雖然有限且造成污染,卻能提供穩定的供給。
我們需要盡快投資,對儲存可再生能源的技術(shù)進(jìn)行研究。否則,我們將無(wú)法實(shí)現可再生能源的大規模應用。氫氣由于具有較大的靈活性,很有可能成為解決長(cháng)期儲存介質(zhì)問(wèn)題的關(guān)鍵。
長(cháng)久以來(lái),作為后碳時(shí)代的制勝法寶,氫氣備受科學(xué)家和工程師的推崇。宇航員在太空中以氫為燃料繞地球飛行已近50年,是將其拿回地球用做可再生能源儲存介質(zhì)的時(shí)候了。
它的工作原理是這樣的:當陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能電池板上時(shí),會(huì )產(chǎn)生電能,其中大部分用于給建筑物供電。如果電能出現了盈余,便可以用做儲備能源,將氫氣從水中分解出來(lái)。如果太陽(yáng)光不好,氫氣便可以再提取出來(lái)用于發(fā)電。
4、能源互聯(lián)網(wǎng)
包括可再生能源體系的建立、建筑物載能以及以氫的方式部分儲能在內的三大支柱,引出第四個(gè)支柱,那就是將由數以百萬(wàn)計的建筑物生產(chǎn)、存儲的能源傳輸到整個(gè)歐洲的途徑。
電力輸送網(wǎng)絡(luò )將會(huì )轉變成信息能源網(wǎng)絡(luò ),使得數以百萬(wàn)計自助生產(chǎn)能源的人們能夠通過(guò)對等網(wǎng)絡(luò )的方式分享彼此的剩余能源。
這種智能型能源網(wǎng)絡(luò )將與人們的日常生活息息相關(guān)。家庭、辦公室、工廠(chǎng)、交通工具以及物流等無(wú)時(shí)無(wú)刻不相互影響,分享信息資源。智能公用網(wǎng)絡(luò )系統還與天氣的變化相關(guān)聯(lián),使得電流以及室內溫度會(huì )隨著(zhù)天氣狀況的改變和用戶(hù)的需要而改變。
由于電網(wǎng)電流在一天24小時(shí)內是不斷變化的,因此每棟大廈中分布在數字儀表上的實(shí)時(shí)信息會(huì )采用動(dòng)態(tài)定價(jià)的形式,以便消費者能夠根據價(jià)格變動(dòng)自動(dòng)調整用電量。此外,能夠接受用電調整的消費者將會(huì )享受相應的優(yōu)惠。與此同時(shí),動(dòng)態(tài)定價(jià)也將促使能源生產(chǎn)商們把握回收電流的最佳時(shí)機。
智能電網(wǎng)是新興經(jīng)濟的支柱?;ヂ?lián)網(wǎng)式電網(wǎng)已經(jīng)應用到一些地區,改變了傳統輸電網(wǎng)的模式。當數以百萬(wàn)計的建筑實(shí)時(shí)收集可再生能源,以氫的形式儲存剩余能源,并通過(guò)智能互聯(lián)電網(wǎng)將電力與其他幾百萬(wàn)人共享,由此產(chǎn)生的電力使集中式核電與火電站都相形見(jiàn)絀。
5、與運輸系統相結合
最后一個(gè)支柱是運輸,它是整個(gè)體系向第三次工業(yè)革命邁進(jìn)所不可缺少的。建筑物轉變成小型發(fā)電廠(chǎng)和創(chuàng )建能源互聯(lián)網(wǎng),使這些基礎設施可以為插電式電動(dòng)車(chē)、氫燃料電池車(chē)提供動(dòng)力。
插電式電動(dòng)車(chē)正在能源與運輸界掀起一場(chǎng)巨大的變革。幾百年來(lái),汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與石油公司保持著(zhù)密切的關(guān)系,如同過(guò)去的能源與公共事業(yè)公司一樣?,F在這種關(guān)系正慢慢變得松弛。在過(guò)去的一年里,主要的汽車(chē)生產(chǎn)商和電力能源公司、公共事業(yè)公司已簽署協(xié)議,將為21世紀的插電式運輸工具創(chuàng )造新的基礎設施。
當電動(dòng)車(chē)大規模投放市場(chǎng)時(shí),電力充電市場(chǎng)的利潤預計在2013年將由現在的6900萬(wàn)美元迅速上升至13億美元。據柏亞天管理咨詢(xún)公司2010年的研究報告,到2020年,全球范圍內與電動(dòng)車(chē)相關(guān)的行業(yè)的產(chǎn)值將達到3000億美元,將創(chuàng )造100萬(wàn)個(gè)以上的就業(yè)機會(huì );經(jīng)過(guò)努力,美國汽車(chē)制造商將創(chuàng )造27.5萬(wàn)個(gè)就業(yè)機會(huì )。
到2030年,插電式電動(dòng)車(chē)的充電站和氫能源燃料電動(dòng)車(chē)會(huì )普及全球,將為主電網(wǎng)的輸電、送電提供分散式的基礎設施。據預測,到2040年,75%的輕型汽車(chē)將由電力驅動(dòng)。
當我們把插電式汽車(chē)和氫燃料汽車(chē)看做潛在的發(fā)電廠(chǎng)時(shí),第三次工業(yè)革命基礎設施提供的分散式電能數量將是巨大的。一般的電動(dòng)車(chē)處于非行駛狀態(tài)的時(shí)間大約是96%,這時(shí),它可以接入交互式電網(wǎng),為電網(wǎng)回輸電能。這種綠色能源為完全由電或燃料驅動(dòng)的汽車(chē)提供的電能是美國全國電網(wǎng)電能存量的4倍。只需把25%的電能回輸到電網(wǎng),當電力價(jià)格居高不下時(shí),它就可以代替全國所有的常規發(fā)電廠(chǎng)。