正文

分布式基礎(chǔ)設(shè)施(1)

第六次浪潮:一個資源為王的世界 作者:(澳)詹姆斯·穆迪


從期待已久的假日開始一直到抵達旅行目的地你都一路順風(fēng),沒發(fā)現(xiàn)什么問題,直到發(fā)現(xiàn)你的行李不見了。在過境中發(fā)生的行李丟失,估計每年要花費全球航空業(yè)17億美元,但這個數(shù)字和美國電網(wǎng)的傳輸損失相比就無足輕重了。一項研究發(fā)現(xiàn),美國電能的9.5%在傳輸和分配過程中損失了。當(dāng)談到可再生能源時,傳輸損失特別值得關(guān)注。太陽能發(fā)電廠或風(fēng)力發(fā)電廠很少建在人口稠密區(qū),而往往在沙漠等較貧瘠地區(qū)或海風(fēng)較強的地區(qū),在那里很少有人會想給家里打電話。

一種解決方案是高壓直流技術(shù)。它不使用交流電纜,而是采用直流電纜,這樣可以攜帶更多的電力,同時保證較少的泄漏,確保更高的穩(wěn)定性,而且這一切成本也不高。高壓直流電纜已經(jīng)將英國和法國的核電連接到了一起,使可再生能源在丹麥和挪威之間的交換也變成了可能。

目前正在醞釀一個綠色高壓直流電纜的“超級電網(wǎng)”計劃,把歐洲連接到可再生能源的發(fā)源地—如冰島的地?zé)岷退娨约氨狈堑奶柲?。這將傳送大量的電力以滿足整個歐洲的需求,同時減少傳輸損耗。如此龐大的網(wǎng)絡(luò)也可吸納一些可再生能源的變化形式。這意味著,當(dāng)太陽照耀在大陸這端的太陽能發(fā)電廠上時,電網(wǎng)可以吸收地球另一端的地?zé)岷惋L(fēng)能,而不會中斷任何電力供應(yīng)。

然而,即使像高壓直流電纜這樣的技術(shù)也不是完全沒有損耗的,這使我們想到另一種可能性:為什么首先不解決分布問題?分布式基礎(chǔ)設(shè)施并非出自單一來源,而是分散在整個社區(qū)中。在能源領(lǐng)域,分布式基礎(chǔ)設(shè)施可能是屋頂上的太陽能電池或本地的污水處理(和回收)廠。在過去,規(guī)模經(jīng)濟所采取的解決方案已經(jīng)不像那些大型的集中化工廠那么吸引人了,但是隨著世界越來越關(guān)注自然資源的利用率,會不會使這些技術(shù)開始看起來重新吸引人了呢?

盡管分布式能源仍處于起步階段,但它已經(jīng)被應(yīng)用于世界很多城市中。比如在屋頂上安放光伏板和太陽能熱水器,甚至小型風(fēng)車也開始出現(xiàn)在自家后院。然而,當(dāng)太陽能電池板價格回落,電動車可以在其電池中儲存能量時,一種全新的能源基礎(chǔ)設(shè)施即將出現(xiàn)。例如,裝備有光伏陣列的房子目前可以在白天使用它產(chǎn)生的能量為屋內(nèi)電器提供電力。不論產(chǎn)生多少過剩能量,都將返回到主電網(wǎng)中去。但是,對于這些過剩能源也許有一個更好的處理辦法,就是將過量的能量儲存在停在車道上的電動車電池里。天黑后,車就可以將過剩電力提供給房子,至少在高峰負(fù)荷時以備不時之需。

隨著太陽能技術(shù)的改進,更多的房屋及建筑將有能力自己生產(chǎn)能量。由于很多政府的慷慨資助,太陽能電池板已經(jīng)被安裝在許多家庭中,比如加利福尼亞州,但是因為太陽能電池板本身一般都比較笨重,并不適合房子的外觀。然而,新開發(fā)的既薄又靈活的太陽能電池正在被安裝進這些建筑中。美國SRS能源公司的Solé Power Tile系列產(chǎn)品把靈活的太陽能電池放置在傳統(tǒng)的黏土瓦上面,使整個屋頂可以在安裝太陽能電池板的同時不改變其外觀。還有超薄超靈活的太陽能電池板,甚至可以作為覆蓋在波紋鐵等其他材料上面的涂料。即使是老掉牙的東西也可能成為房子的能源來源。

分布式能源不只是在尋找新的發(fā)電方法,它還會使現(xiàn)有的技術(shù)更加有效。熱電聯(lián)產(chǎn),也被稱為熱和電的聯(lián)產(chǎn),是一種日益在世界各地流行開來的方法。正如其名字所言,熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以產(chǎn)生熱和電,通常是通過捕捉發(fā)電過程中的余熱,然后使用它來給空間和水加熱。這甚至延伸到所謂的第三代系統(tǒng),即結(jié)合了電力、熱力和冷卻技術(shù)的系統(tǒng)。區(qū)域供熱是這一技術(shù)的擴展,即用發(fā)電過程中產(chǎn)生的熱為電廠附近的建筑物供暖。鑒于熱量移動的挑戰(zhàn),很多這樣的系統(tǒng)只有當(dāng)電力系統(tǒng)離家很近時才能更有效率。


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