虚拟电力 - 德国能源大革命 安装太阳能电板的机器人

虚拟电力

　　杜伊斯堡是埃森市西边的一座坚韧的城镇，它在二战中曾是主要的军火制造中心，被盟军轰炸成一片瓦砾。而今在这里，德国四大电力公司之一的RWE集团正在进行另一项关键技术：虚拟发电站的前沿研究，在这种技术中，软件智能控制海量的小型电源(最终还会包括分布式的储能站)协调它们的电力输出，用于在能源市场上出售。其目标是把数千个单独供电时都不可靠的可再生能源，转换成电力部门可以信赖的巨大网络。这是一个光彩夺目的构想，但仍处在襁褓中。

　　在一个坐落在纳粹防空洞前，形似尖顶巫师帽的实验室中，RWE的研究人员正在对十几个设计用来热电联供的燃气锅炉和燃料电池进行测试。理论上，在必要时候电力公司可以征集成千上万个家庭用机组，以及为公寓和写字楼供能的大型机组，来制造额外的电力提供给电网。德国用电量差不多有5%可以通过这种方式获得，大约相当于电力公司预计可从新的离岸风电场所得到的发电量。

　　个人用户和企业需要逐渐替换已有的锅炉，基础设施也必须落实到位才能同步成千上万个电源，要达到这一步需要花费数十年。但在杜伊斯堡以东一小时路程，多特蒙德边的上一栋20世纪60年代的办公楼内，作为起点，工程师们正在测试一种比较适度的网络。有一个地下服务器机房作用相当于120个小型发电站的通讯枢纽，这些电站依靠可再生能源(主要是风能，另外也有太阳能和生物质能)发电，总发电能力为160兆瓦。软件把气象预报纳入考虑，收集大量来自风能和太阳能的可再生电力，通过切换生物质发电厂的开启和关闭来平衡电力输出的波动，从而制造出稳定的电力。

　　类似这个网络的早期项目是通向更为复杂系统的进身之阶，未来的系统也会包括需求管理，电力公司会给愿意在电力需求高峰期自动削减用电量的用户提供折扣。有朝一日，系统也可以从停靠的电动汽车中提取电力，或是把电能储存在它们中，以补偿风能的变动。

　　通用电气和其他公司也正在追求这样的理念。“今天我们所知的是能源市场将会分散化，将会成为一个碎片化的市场，”通用电气的莱梅特说，“过去，我们有四家电力公司，现在我们有350家发电公司，今后还会增加到1000家，而如果你把每个屋顶有太阳能电池板的人计算在内的话，这个数字会增加到上百万。所以我们看到的一个趋势是：需要强调的不再是发电，而是电力的管理。

　　巴伐利亚的困惑

　　透过巴伐利亚小镇贡德雷明根的镇长沃尔夫冈•迈耶(Wolfgang Mayer)书桌后面的落地窗，可以俯瞰这个小镇。在1英里之外，矗立着贡德雷明根核电站B和C两个机组的一对冷却塔。这个电站是德国最大的核电站，恰好位于斯图亚特和慕尼黑两个工业中心中间，电站的装机容量为26亿瓦。Energiwende令迈耶感到很困惑，这个计划威胁着城镇的数百个工作机会，并且会影响税收。“他们说2017年会关闭B机组，到2021年关闭C机组，”他指向核电站说，“可是它们都是在1989年启动的!正常人理解不了，这是什么逻辑?”

　　业主在房顶安装太阳能电池从补贴获益，房子后面则可以看到贡德雷明根核电站的冷却塔，这家电站已预定要关闭。

　　感到困惑的并不止迈耶自己，许多有争议的现行政策都是不合逻辑的。至少在短期内，关闭核电站的决定意味着Energiwende实际上会使电力公司更加依赖煤。例如去年，RWE在靠近比利时国境的已有设施内启动了两座计划了许久的锅炉，这些锅炉燃烧的是所有化石燃料中最脏的一种：褐煤。虽然这些锅炉比它们所替代的前任更清洁，但这座燃煤电站是同类中世界最大的，而且为了满足电力需求，这些天它一直保持满负荷运转。

　　“如果关闭掉8座不排放碳的核电站，一夜之间，碳排放量就会增加，”威尔说，“德国不得不比先前所预料的更依赖来于煤，如国家想要的那样迅速减少二氧化碳排放量恐怕是很困难的。”现在建设何种电站的决定将会影响未来几十年，他说;“你不可能突然从一种换到另一种。”

　　另一个问题是即使涉及到替代能源，德国所奖励的也不是二氧化碳减排。相反的是，它为一些特定的技术设立了定义明确的政府补贴：1千瓦时的太阳能获得的补贴要比来自离岸风机的等量电能多，后者则要比陆地风机多。即使太阳能补贴已经下降得远比罗尔投入的时候低，但太阳能获得的补贴率依然是最高的。可是如果关注的是碳减排的话，更多的钱应该投入到减少能源消耗上。慕尼黑的能源经济学家皮特尔说：“如果选择最理想的手段，把精力集中在可以最廉价地让你实现目标的领域，那么你将会更专注于能源的利用效率，而不是可再生能源。”

　　现行的补助政策让现有技术得以盈利，但创新却没有从中获得同样程度的鼓励，比方说，对革命性新光伏技术的开发就没获得什么激励，即使最终可能只有这类技术才能让没有补贴的太阳能便宜到足以和化石燃料竞争。

　　在一些德国经济学家看来，这个国家的能源政策就是完全错误的。慕尼黑大学Ifo经济研究所主席汉斯-韦尔纳•辛恩(Hans-Werner Sinn)的批评尤为严厉，“Energiewende是朝向虚幻的转变，因为绿色技术还不足以替代传统能源满足现代社会的能源需求，”他说，“关闭核电站是错误的，因为这是种廉价的能源，而风能和太阳能决不可能替代它。它们昂贵得多，并且输出能量的品质也较差。能源密集型产业将会外迁，而且德国制造业的竞争力将会下降，或者收入会降低。”

　　当然，德国的政治家们把赌注压在辛恩是错的上。而且也有许多令人振奋的迹象表明不必像他那么悲观。太阳能电池板的成本正在飞速下降，这意味着太阳能将会越来越有竞争力。电池的成本可能也会一样下降。如果化石燃料价格继续持续升高，可再生能源看起来就会更具吸引力。“40年是很长的一段时间，人们总是不断为优秀技术的发展而感到惊讶，例如现在太阳能电池价格下降的方式，”威尔说，“在我看来，我想强调Energiewende是多么具有挑战性。此刻，要推进这个计划看起来很困难。但是在适当的激励机制下，有充足的理由相信技术的进步速度将会比我们现在所预期的快得多。”