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面對日益惡劣的氣候環境和不斷上漲的能源價格,人們開始利用太陽能、風能、生物能等綠色能源自行發電,展開一場轟轟烈烈的能源『草根運動』,向能源工業現狀發起挑戰。
小鎮居民 環保先鋒在20世紀90年代末期,德國黑森州一個名叫弗雷阿姆特的小鎮上,居民們決定用自己的力量來對抗全球變暖問題。
這個鎮子約有4300名居民。其中,300人湊錢購買了4臺80米高的風力發電機。它們矗立在鎮子附近的山坡上,每臺能發電1.8兆瓦。另有270戶居民在屋頂上安裝了太陽能板,用於取暖、燒水。
鎮上的三家企業——兩個鋸木廠和一家面包房,則利用靠近小河的地理優勢安裝了老式水車,每個輪子可提供15千瓦能量。
就算遇到陰天或者無風的日子也沒有問題。當地一家農戶投資購置了沼氣發酵槽,利用生化?將谷物以及肥料、谷殼等農業廢料轉化成沼氣,用以發電。與常規能源廠不同的是,這種發電機在生產過程中不會簡單地把產生的熱量釋放到空氣中,而是將餘熱通過管道輸入附近住戶,居民們就能利用這些能量來燒水、取暖。
不過,小鎮能源利用最具創新獎非沃特·施內德莫屬。他是當地一個奶牛場場主。為了利用剛擠出的奶在冷卻過程中釋放的熱量,他配備了一臺熱量轉換器,用來燒水衝澡。
弗雷阿姆特的人們在2007年自產自消了1200萬千瓦時電量,還剩餘了230萬千瓦時電。他們將多餘的電賣給國家電網,這個量能保證200戶人家使用。
弗雷阿姆特並非環保世界裡的『獨行俠』。在日本東京,很多家庭安裝了自己的發電機;在美國加州,人們推行『百萬太陽能屋頂』計劃。在很多像弗雷阿姆特的小城裡,能源的流行趨勢就是從小處著手、走向自助化。
自助發電 政府橕腰一些政府已著手開放一直由大型發電廠掌控的能源市場,幫助地方自助發電。1月,歐盟決定向地方自助電力開放電網,以便歐盟在2020年前將能效提高20%。瑞典也希望通過地方自助發電及其他方法,實現到2020年無需進口油氣的目標。
過去幾年裡,德國、西班牙、巴西、印尼等近40個國家,推行了『強制光伏上網電價』(或稱『優惠收購電價稅率』),規定公共電廠必須從私人或地方電廠購買風能、太陽能、生物能產電的比率。
國家優惠措施為新能源開拓了廣闊市場:任何人都可以出售電力,從而打破了電廠對電網的壟斷。風力發電機、太陽能板及家用鍋爐廢熱發電等技術的價格不斷下降,對市場形成不小的衝擊。
丹麥在地方自助發電領域中處於領軍地位,是全世界能效最高的國家。這個缺少資源的國家從上世紀80年代起就要求地方自主發電。在90年代,丹麥議會世界首創『強制光伏上網電價』,推廣地方可替代能源。如今,丹麥大型電廠發電量不到全國電量的三分之一。
其他國家也緊隨其後。自從2004年推行『強制光伏上網電價』以來,德國成為世界上使用太陽能的先鋒。3年裡,40萬個家庭和小型企業配備了3000兆瓦的太陽能電力產量,足以取代6個常規發電廠。德國現在是世界上最大的光電太陽能熱集電器市場,其次是日本和西班牙,這兩個國家也推行了『強制光伏上網電價』的政策。
這些計劃以抵稅和補貼援助為後盾,開創了光電市場,並刺激企業家不得不降價以面對太陽能發電的挑戰。如今,大部分太陽能發電廠已經直接與電網聯網。到2010年,太陽能將具備與常規發電廠一爭高下的實力,市場將不再局限於偏遠地區。
道路坎坷 前途光明不過,開放電網不是件容易事。不僅因為大型電廠企業為維護自己利益會進行抵抗,技術的復雜性也是制約因素之一。自助發電工作彼此獨立,難以滿足特定時間內的電力需求,除非能找到更好的辦法來儲存電力。
解決這一問題的新技術正在不斷完善。斯堪的納維亞半島上的國家正在嘗試跨國境電網聯線。當一場強風拜訪丹麥的風力電廠時,挪威的水電站就可以暫時『休息』一下。愛爾蘭和蘇格蘭現在也在研究建立類似的網絡系統。
德國去年試驗了一套『虛擬電廠』系統,通過網絡監控上百個分散的地方自助發電站利用太陽能、風能和沼氣發電,根據電力需求量控制電力生產開關。
丹麥電網運營商Energinet正在籌建『智能電表網』,根據一天內不同時段、陽光強度和風速來收取費用。
大部分法國和德國電力寡頭不願放松手裡的電網。他們既擁有電力傳輸網絡,又擁有電廠,自然希望盡可能多賣出自己產的電。自助發電者則呼吁起訴這些寡頭們利用技術標准和市場准入制度將新能源拒之『網』外。這也是為什麼歐盟委員會正在向各成員國施壓,要求效仿斯堪的納維亞半島,成立幾個獨立公司一起運營電網。
2月底,德國最大的電力公司EON宣布將率先執行歐盟決議,出售他們的高壓電網。這是向正確的方向邁出了第一步,但是EON依然保留了連接消費者『最後一英裡』電線的所有權,這意味著這家公司依然把市場牢牢地抓在手裡。
除了自助生產的電力,一些社區還將自己生產的沼氣輸入現有的天然氣管道。在與當地天然氣廠家經歷了長期爭吵之後,德國小鎮亞琛率先把由谷物和黑麥制成的沼氣輸入到城市管道系統,取代了從西伯利亞進口的天然氣,足夠滿足5000個家庭的需求。其他歐洲城鎮紛紛效法。德國政府正制定一部法律,要求天然氣管道網絡系統向地方自助生產的沼氣開放。
在發展中國家,自助發電具有巨大發展潛力。2月,印度政府宣布一項計劃,要在農村地區建立生物能和風能發電廠。中國准備超越德國在2009年成為世界上最大的光電設備生產國。目前,中國光電產品已經出口至西方國家,中國進入太陽能市場也讓世人對產品進一步降價翹首以盼,太陽能在中國的經濟效益也日漸凸顯。
批評者認為,現有發電技術的成本太高。除風力發電機外,鮮有新型能源發電能與傳統發電廠競爭。它們的大幅增長得益於抵稅、不斷更新的政策和凌駕於市場之上的『強制光伏上網電價』。
不過支持者認為,法律和補助不過是引導、推動市場的手段,一旦產量上昇、設備成本下降,政府就可以慢慢淡出。(王玉玨)
相關鏈接一:如今,以礦物為發電燃料的大型企業依然掌控著全球電力工業,他們承擔了全世界67%的電力產量。國際能源組織去年12月在《世界能源展望》中說,即使各國政府推廣節能舉步維艱,到2030年,大型煤、氣發電廠僅佔全球總生產能力5%,地方自助發電將至少佔20%。美國著名資源政策中心落磯山研究中心的創始人阿莫裡·洛萬估計,每年將有三分之一的發電能力來自地方電力。
一些能源經濟學家預測,各國政府將打破由礦物燃料發電廠控制的市場。德國烏帕塔爾氣候研究所網絡專家尼古拉斯·裡希特表示,一個自由的能源市場上,輔以新技術,即可打破由『煤炭掌控』的局面。這種局面由現有能源技術決定,以經驗和法律法規為基礎。很明顯,這場得到國家支持的變革已經展開。
相關鏈接二:自助發電的想法其實跟電的歷史一樣悠久。早在19世紀80年代,燈泡的發明者托馬斯·愛迪生就曾想像,每個家庭和企業都能有效利用廢熱發電,他甚至還為能源自給自足的家庭描繪了風力發電的計劃。
然而,後來世界上通行的卻是喬治·威斯汀豪斯的主意——通過集中電廠發電系統、密集的電力網絡和傳輸站來生產、傳輸電力。但是中央電廠的能效不高,很大一部分電能在從電阻傳輸到電線的過程中喪失。在礦物還很便宜、環境問題不受重視的年代,這些浪費似乎不算什麼。
但如今,能源短缺、環境污染讓人不得不錙銖必較。地方自助發電的最大優勢就是能效高。一般每座電廠的礦物原料利用率僅為30%,其他則直接作為熱量從電廠排到大氣或冷卻水中,這一過程中又消耗掉7%的電能。擁有最先進技術的電廠可以將熱能的直接損耗降低到45%。
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