分散式電源必將代替集中式電源嗎
1. 傑里米?里夫金(Jeremy Rifkin)在《第三次工業革命》一書中斷言,極其依賴石油和其他化石燃料的第二次工業革命已經進入尾聲,這將迫使人類迅速過渡到一個全新的能源體制和工業模式,那就是以可再生能源為基礎的第三次工業革命。第三次工業革命的能源支柱是可再生的微型發電廠,能源由化石能源向可再生能源轉型,每一棟建築就是微型發電廠,每一棟建築裡邊有儲能裝置,利用互聯網技術將分散式發電裝置、儲能裝置和負荷統一管理起來。傑里米?里夫金的預言對不對呢?分散式能源必將代替集中式能源嗎?
2.為什麼這個趨勢判斷很重要呢?因為供應模式將決定電網的構建模式,決定技術發展趨勢。集中式能源供應模式就是目前主流的供電模式,大電廠通過升壓併入大電網,大電網通過長距離高壓輸電達到負荷中心,再通過層層降壓最後供負荷使用。分散式能源供應模式則是扁平式的,要求能源就地生產,就地消納,沒有降壓升壓,沒有長距離大電網輸電,而是採用微網控制技術實現就地自治,採用虛擬電廠技術管理各種小電源,採用需求側技術管理各種負荷。
3.認為分散式能源必將代替集中式能源的邏輯推理是這樣的。化石能源日漸枯竭→必須使用可再生能源→可再生能源主要是風能和太陽能→風能和太陽能主要是分散式→分散式能源必將代替集中式能源。
4.這個邏輯推理存在至少兩個問題。一是化石能源究竟什麼時候枯竭,需要有一個時間。化石能源的儲量不管有多少,總之是不可再生的,用一點就少一點,肯定會有用完的一天。這個邏輯是沒問題的。但是沒有給出時間的預測,一點意義也沒有。就像太陽一直在燃燒,那麼肯定有燒完的那一天,現在的人類就要準備太陽不發光的方案嗎?顯然不需要。化石能源的使用問題也一樣,肯定有用完的一天,但究竟是什麼時候用完,需不需要現在就給出替代方案?
5.以石油為例,石油要用完的預言更新了無數次。早在一百多年前的1914年,美國礦務局就預測,本國的石油儲量只能夠用10年;1926年,聯邦石油保護部門估計美國石油的供應量只能維持7年;1939年,內政部說石油能用13年,12年後改口說還能再用13年……至少到目前,這些預測都落空了。嚴格地說,其中有些預測並不能算錯,它說的多少年用完可能指的是已探明的儲量,可是人們不需要知道今天已經探明的儲量還能用多久,因為明天發現一塊新油田,這個數字又變了。1970年全世界已探明儲量是5500億桶,從1970到1990年這20年間全世界用掉了6000億桶,而1990年時還有9000億桶已探明儲量未開發。
6.實際上,隨著技術的發展,大量替代石油的方案已經出現,包括頁岩油氣、天然氣、核能、電能甚至是煤炭。所以至少從目前來看,說化石能源快要枯竭,似乎為時尚早,以化石能源為燃料的集中式能源短期內還不會讓出能源供應主力軍的地位。
7.上述邏輯的第二個問題是,即使化石能源真的枯竭了,代替化石能源的就一定是可再生能源嗎?想想人類用化石能源之前用的是啥?汽車之前是馬車,馬車之前是走路。交通上在石油之前,用的牲畜,牲畜之前用的是人力。牲畜和人力都是可再生能源。燒油之前是燒煤,燒煤之前是燒柴。柴草都是可再生能源。為什麼可再生能源(包括牲畜、人力、柴草)都被不可再生的石油代替了呢?其實真正的原因是後一種能源的經濟性比前一種能源好。燒油比燒煤便宜,就燒油。燒煤就燒柴便宜,就燒煤。那麼即使化石能源真的枯竭了,代替化石能源的,也不一定是可在生能源,而是經濟性更好的能源,這可不一定是太陽能和風能。
8.上述邏輯的第三個問題是,即使真的用可再生能源了,可再生能源就一定是分散式的嗎?《第三次工業革命》一書中因為核電站事故放棄了核能,作為社會批評家和暢銷書作家的傑里米?里夫金顯然過於草率,沒有經過嚴密的論證。量子物理學家萬維鋼的論證更讓人可信。萬維鋼在《核電站能出什麼大事》一文中,說核電站事故的兩種危害,一是核爆,二是癌症。核爆問題,因為核電站的原材料純度遠遠不夠,所以不會像原子彈一樣爆炸。核爆事故最壞的情況時核電站工作人員會因為輻射在幾周之內死亡。癌症問題上,廣島和長崎的兩顆原子彈,讓倖存者每人被增加的癌症概率是0.8%,而即使這些人沒有受任何輻射,也有20%的概率死於癌症。假設全世界的核電站每隔10年就發生一次切爾諾貝利水平的大事故,每年因核電站而死於癌症的人將是400人。而每年死於交通事故的人數以十萬計。
9.上述邏輯的第四個問題是,即使是太陽能和風能,也不一定是分散式能源。以某地市的實際情況為例,光伏發展了這麼多年,通過10kV及以下電壓等級併網的光伏裝機容量不超過10萬千瓦,小於當地最高負荷的5%。通過10kV併網的風電面臨拆除的命運,更不用說新建了。倒是海上風電等具有較大的發展前景,然而海上風電不是分散式能源。
10.大量專家吹捧分散式能源,理由是分散式能源就地消納,不像電網一樣存在線損問題。但是,能源總需要傳輸,傳輸就有損耗。以天然氣分散式發電為例,雖然就地消納減小線損,然而用車或者管道把天然氣由碼頭運送到電站,也需要消耗能量。傳輸天然氣的損耗跟傳輸電的損耗,哪個大哪個小?說不清楚。其實,經濟的就是環保的。
TAG:潁川閑人 |