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2050年生活遥想

2014-04-18卢安武

风能 2014年10期
关键词:太阳能石油汽车

文 | 卢安武(美)

2050年生活遥想

文 | 卢安武(美)

杯中的咖啡依然醇香,窗外宁静的社区景色也几无异样,但房子保温性设计得非常好,再也不用集中供暖了。家电和电子产品的能耗只相当于21世纪初的同功能产品的很小一部分。房间再也不会太冷或太热,再也不需要早年那些噪音大能耗高的机电设备。房子也不像过去那么复杂,建设成本变得很低,比过去建一所低能效的房子还要低。虽然人们在离上班地点更近的地方买房会更贵些,但花在能源和交通上的钱却大大减少,所以整体而言,购房花费在人们的全部开销中占据的比例比2011年时还要小。

不仅如此,房子还变成了能给我们带来一定收入的摇钱树。我们每月不仅不用再支付100美元的家庭能源账单,还能收到一张支票。这笔收入是因为我们可以将屋顶太阳能电池生产的多余电量卖掉,电网公司会从我们的电动汽车电池里回购电量以应对很少出现的用电高峰,以及因为家庭智能控制器可以根据基于实时价值的价格信号,协调汽车充电、家用电器使用和在最赚钱的时段买卖电能行为等。如果美国再次发生像去年创纪录的冰暴压倒州际输电线路的事情,社区的微网会立刻断开与主网的联系,处于独立运行状态,保障家家户户的电灯照常点亮。当线路修好后,微网又会与主网实现自动无缝重联。大停电将永远属于逝去的时代。

尽管电动汽车的车身比40年前的汽车轻了3倍,价钱也略微便宜些,车的用能成本大幅降低,但是由于新材料、制造工艺、营销以及设计等各方面的激烈竞争,这些车的安全性更高,性能更优,更宽敞豪华。然而,如今我们以“人”为中心来组建社区,而不是汽车。我们工作、居住、休闲以及购物的地方距社区都很近,所以驾车机会越来越少。因为电动汽车将交通变得更便宜,所以一些过去无限蔓延的郊区还是保留了下来,然而更多的郊区又被重新开发为被新农场和公园环绕着的集约型、多功能型的社区。我们很多人的绝大部分食物都从离家10英里半径内的农民那里购买的——这些食物的味道更鲜美。

我是少数有私家车的人之一。大多数邻居和我的两个十几岁的孩子都可以用更少的开销获得更好的、有保障的交通服务,而这一服务提供了多种套餐供你选择,要不要步行,步行到哪里完全由你决定。现在,掌上远程视频已非常发达,你可以随心所欲地选择使用。选好后,在你眼前就会展现出更多种类、更加吸引人的交通路线。

除了开私家车外,我还可以选择其他出行方式。因为参加了拼车服务,我可以跳上一辆电动敞篷车外出,可以打的,坐小型巴士,乘坐距家只有两分钟步行距离的轻轨,或者通过社交网络联系搭乘过路的车。现在我刚好在智能手机上发现一辆噪声都没有的燃料电池公交车就要开进附近的站点,所以我该出发了。乘坐公交时可以通过免费网络工作一会儿,到站后再随手拿起一辆免费的混合动力自行车,悠然骑行在到工作地点之间这段短暂的坡路上。

登上公交车,不同之处就跃然眼前。比起2011年,道路将不再拥挤。以往的社区按照收入将人们分开,导致人群孤立和社会隔阂,去任何地方都得有昂贵的私家车,现在这些规则早已被废除。郊区再也没有补助了,因为开发商承担了所有公共基础设施和服务的建设费用。高速公路上来往的卡车少了很多。加油站配有生物燃料和氢燃料,以及可以为电动汽车充电的智能充电桩。空气清新爽朗,鸟鸣取代了引擎的轰鸣。曾经像乳腺癌一样严重威胁公众健康的交通致死事件,已很少发生,一般就是些轻度损伤。

今天的碳纤维汽车再也不生锈了。汽车的挡板偶尔也遭受撞击,但很少会对超强的车身造成真正伤害,基本不需要什么维修。我隐约记得过去保养汽车要用到超过20种液体和耗材,而现在只需要挡风玻璃清洗液。车辆无线诊断设备和智能调节系统很强大,汽车发生故障的事已鲜有耳闻。也很少看见移动维修车在您家里修理汽车。汽车制造商和被认证的应用软件商店都提供无线下载,你可以应用从悬挂系统到样式显示的任何功能,这些功能都在软件里。

整个美国都是如此。这些变化意味着车用液体燃料已降至2011年水平的1%或2%,而几乎所有需要液体燃料的古董汽车都要使用高级生物燃料。汽车俱乐部里老式汽车—那些闪闪发光的耗油怪物—依然要燃烧汽油或柴油,在进行公路赛车会时从特种化工公司开来的油罐车那里补充燃料。在21世纪40年代,美国还向外出口国内有限的石油,但是现在很多国家都有了石油储备,并且用其他燃料取代了石油,因此石油就像有了电灯后的鲸油一样,成为一种稀罕物,而没有什么买卖价值。

美国军人再也不用保护石油,军队也不需要石油了,他们倍感庆幸因为他们无需再为石油而战。世界还是一个危险的世界,但看起来比以前安全多了:军事任务现在大多是人道主义的灾难援助,最多是冲突预防,这些已经成为和消防一样的日常事务。大多数石油出口商正在逐步适应更多样化的经济和更开放的社会。曾数次点燃中东火药桶的石油争端要么已经解决,要么就是影响不到世界其他地区。能源问题的解决方案也为水资源问题的解决打开一扇窗户。以前用来进口石油的美元留在了国内,用于改善教育和医疗条件,增加研发活动资金投入,加强了美国在科技创新上的复兴力量。

2050年,职员还是要去办公室上班,通常每周三到四天(否则就是在家工作),但工作场所变了。我的工作场所是沐浴在温暖的自然阳光下, 阳光透过树木洒射进来,滋养着屋内翠绿的小花园。没有嘈杂的通风系统,有的是大量的自然流动的新鲜空气,每个房间都有可调节的窗户。我们的建筑,像大多数建筑一样,通过屋顶和墙壁的太阳能供电,还有剩余电量可卖。社区医院,不管效率如何,总有较高的能源需求。这些医院将垃圾池中沼气用于热电联产,实现空间温度调节、热水和电力供应。超过一亿栋像这样的、更好的建筑使建筑能耗比2011年时降低了近四分之三,而且还在继续降低。

新兴产业如雨后春笋般涌现,而一些老产业也渐趋衰落。在我的公司附近,石油钻机设计公司消失了,取而代之的是一个风力发电机维修公司。主营地球物理的公司已经从油矿探索转向地热资源勘探。汽车租赁公司已变成汽车销售公司。许多新公司主营能源需求管理,中心城区房屋保温层安装,以及电网安全监控。一些公司提供现场生产,不仅能以批量生产价格生产定制的烤面包机及其配件,现在生产一件和生产一百万件一样便宜,还能按照数字测量的身体尺寸在一刻钟内生产出非常合身的鞋和衣服。

本世纪第二个十年,当人类世界向无化石能源世界转变时,像太阳能发电组件等一些关键设备主要来自中国的设备生产商。但美国开始认真对待,通过支持现有的市场力量来加快转型,其强大的创新引擎便轰然启动。研究人员设计出了更加高效的太阳能电池组件和永久性的低成本生产方式。量子体、等离子体、纳米天线、太阳能涂料以及其他创新奇迹,将会把现在2011年市场上的主导产品那可怜的20%的效率提高3倍,乃至4倍。电力电子、智能控制、甚至储能装置不仅能嵌入太阳能组件里,也能嵌入卷叠的燃料电池当中,或者同时嵌入两者中。这样,美国会再次成为全球领先的供应商,快速赶上世界发展步伐。

我们做生意的方式和以前也有所不同。我们仍乘飞机去客户和供应商见面,但乘坐的是新式超高效全翼飞机。飞机的燃料是海藻油,在本世纪20年代海藻油成为主流燃油。人际关系永远举足轻重,但只要通过一顿盛大的晚餐建立并确定了合作关系,以后的交易只需要利用网络的网真技术就可完成,既省时,又省钱,也宜于家庭生活。

在美国,工业生产过程中产生的余热将被采集并多次重复利用(也用来发电),直到最后只剩下微乎其微的热量。在微型反应器和紧凑工艺设备之间的窄小空间里,布置着曲线优雅的更宽、更短的管道。化工过程模仿自然的化学作用过程,在室温下用酶催化各种物质产生复杂的化学反应。生产也变得更加快捷、更灵活和更本地化。制造厂商如果不模仿自然界开展产品和工艺设计,一般是不会有什么生意的。那些没有意识到产品设计长期价值将带来竞争优势的厂商,没有及时放弃原有产品设计和计划的厂商,也难逃生意凋零的结局。我们的经济依靠过去三分之一的原材料,依然保持了繁荣。

所有工业热电厂靠废品或天然气来发电供热,其市场继续萎缩,因为用电效率的提高和太阳能热利用的价格持续降低。可再生能源发电也可以从远方输送过来,很便宜。但是越来越多的电力来自当地,尤其是来自耗电最多的各类建筑中。由于有了高效的太阳能发电外墙和太阳能建筑部件,在本世纪20年代逐渐兴起并取代旧建筑的新式建筑,它们刚好能够实现自身用电的自给,而现在他们正输出更多富余的电力。不计其数的芯片和软件,正悄无声息地交换着具有价值和需要替换的数据信息,魔法般引导着电网里广泛分布的发电机和供应需求,跳着一支永不停休的能量交换的舞蹈,并创造着互联电网的最大化的价值。老式建筑不能反馈这种信息,自然也就没有这种价值。

因此,在我所处的2050年,美国不再使用石油了,在汽车充电或补充燃料的地方也买不到燃油。一些卡车烧天然气,但是生物燃料更便宜。工业已不用燃煤供热了,火力发电厂已在2036年走进工业博物馆。最后一家核电厂也将在今年退休。相比于2011年,天然气的使用量下降了整整三分之一。天然气在早些时候替代煤炭用来发电,之后一直是市场上的灵活弹性能源。作为一种宝贵的过渡能源,天然气借助更小心和更透明的操作标准的力量,熬过了20世纪初人们的争论,由于能源利用率的提高以及可再生能源对其剩余市场的不断蚕食,天然气的使用规模正慢慢缩小。尽管认为天然气够用到2100年,它还是很可能在那之前消耗殆尽。尽管为了应对一些突发事件,如遮天蔽日的大规模火山喷发等,电网里还是要保留一些燃气发电厂作为不常使用的“主动备用”;天然气可以作为特殊用途的资源及化工原料储存起来。

简而言之,我们已经一步一个脚印地重塑了能源。这曾经只是一份青涩的好奇心,而现在它已成为一个新的范式,一个隐而不显可又无处不在的支撑结构,就像水之于鱼。

(注:本文摘自《重塑能源:新能源世纪的商业解决方案》)

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