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科技环境

能源转型:老电网面临新挑战

能源转型的核心是可再生能源,而现在的风能和太阳能则对既有电网构成了巨大挑战。分布式供电、智能电网有望解决这一难题。

(德国之声中文网)2035年的理想国,一定是这样的:千家万户 都用上了热泵;风力发电供应着居民家中的地暖设备;即便是无风又阴冷的日子,居民小区的热电联供机组也能为数十户家庭供电供暖。洗衣机只会在用电低谷时智能开启,电动汽车则只在电网供电充沛时进行充电。

如果要推动能源转型,电网的智能化是不可或缺的。与传统电厂不同,可再生能源的发电量并不是恒定的。目前的电网运行,时常受到波动不定的风电与太阳能电力的不利影响而濒临解列崩溃。智能电网的概念,就是为了解决这个问题而提出的:用电量的多少,能够自动根据发电量的多少来进行灵活调整,从而维持电网的供需平衡。

Größtes Erdwärme-Wohnungsbauprojekt in Köln

地源热泵有助于建筑采暖节能

德国的建筑耗能占到了全部能耗的40%,提高房屋能效意义重大。能源专家穆勒教授(Dirk Müller)说,在能源转型的背景下,城市应该加强分布式发电:在单体建筑中,就具备了独立发电、供电、储能的能力。

产学研合作

穆勒教授供职于德国亚琛市的一家能源研究机构,在那里,来自电子、地质、机械、能源、经济等多个领域的专家一同面对能源转型时代带来的挑战。研究机构的资金,则来自E.ON等能源企业。目前,德国能源巨头E.ON的主营业务依然是传统的煤电与核电,公司当然也想在能源转型中分一杯羹。公司科研部副主任柯埃森(Urban Keussen)说,E.ON正在致力于电网的智能化,而客户始终是第一位的:"客户应当能够更有效地掌控能耗。E.ON不仅仅是为能源转型贡献力量,对客户我们也尽力为他们带去经济利益。"

Porträt - Dr. Urban Keussen

德国能源巨头E.ON公司科研部副主任柯埃森(Urban Keussen)

专家指出,智能电网是一个雄心勃勃的目标,为此现有电网需要进行脱胎换骨的改造。传统的交流电网,涉及到复杂的并机、同步问题;而智能电网,则应该尽量采用直流输电。目前,风电以及太阳能电力已经是以直流电的形式经逆变后馈入电网,计划中将北方海上风电送到德国南方的输电走廊,则将直接采用高压直流输电技术。

不过,现在的居民供电依然是交流电。亚琛能源研究机构主席德·东克(Rik De Doncker)说,现有电网比较"笨",交流输电的灵活性较差,难以适应分布式供电与可再生能源的特点。德·东克指出,今后15年间,本来就已经计划对德国80%的电网进行更新;他们将抓住机会,劝说电网运行方尽量多地采用直流输电技术。

耗费高昂 风险巨大

但是,电网运行商之一的E.ON集团对此充满怀疑。科研部副主任柯埃森说,从交流电网过渡到直流电网将花费巨资,而且这个过程将异常复杂。他认为,现阶段应该先对此进行详尽的研究,看看这一转换究竟是否值得。柯埃森说,智能电网尽管有其必要性,但也要考虑实施条件;而且,相应的投资也需要财政补贴,方能确保回报率。

柯埃森强调,对于能源转型而言,明晰而稳定的政策是必要条件。能源领域通常都是长期投资,政界绝不能朝令夕改。对此,亚琛能源研究机构主席德·东克也持相似观点:"我们一直认为,现在的政策变化太快了,研究工作难以及时跟进,几乎是一年一个样、三年大变样。"

作者:Hilke Fischer 编译:文山

责编:乐然