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生活組曲︰再生能源在中國—風、光、儲、輸

陸志光

 

 

二百年前,英國利用煤發起工業革命,取代了中國成為世界經濟第一大國;一百年前,美國利用石油發起汽車革命,又取代了英國成為世界經濟第一大國;今天,我們都看到這兩個革命直接和間接地對環境帶來的嚴重後果;那麼中國可否利用再生能源,取代美國再次成為世界經濟第一大國呢?

 

 

筆者於研討會上演講

 

以上是我在上月下旬,在應邀於華北電力大學和北京外交部的一個「歐洲、中國再生能源研討會」上,演講中的結語。在席的有來自英國、德國、法國和中國的再生能源學者和專家,還有數十個精神抖抖的本科生和研究生在座聆聽。研討會的主題是加緊歐洲和中國兩方在再生能源的科技和專上教育的合作,務求達到雙助雙贏的效果。在我的演講中,主要也是環繞著交通電氣化、能源電氣化、智能電網,跟再生能源的既複雜又有挑戰性的關係。其實,我在演講結語時,問及中國可否以能源的策略,跟過去英美一樣,來成為經濟第一大國,可能不是一個「可否」乃是一個「何時」的問題。甚至有些學者認為,在某些經濟定義下,中國現在已經是世界第一經濟大國,已經超越美國了。再者,是否只是靠著能源策略,也不一定。反正中國在天文、海洋等科技和裝備,已在世界前列。我之所以在結語談到再生能源可以讓中國再次成為經濟第一大國,固然是與會議主題息息相關,但也是由於我個人對中國再生能源的發展十分樂觀,借題發揮。

 

 

筆者(左五)與部分團隊成員攝於「風光儲輸」示範平台

 

 

「風、光、儲、輸」是什麼?

 

 

在這個歐洲中國研討會中,一個高峰的環節是參觀北京西北約200公里的張家口。原因是這個現有四百多萬人口的城市,現設有一個世界上最大的再生能源的示範工程。這個叫「風、光、儲、輸」的系統是集合風電、光伏電板、儲能裝置和智能輸電網的一個「四位一體」的新能源綜合性示範工程。

 

 

我們當天參觀這個七千多畝大的設施,正好是北風送爽、陽光普照的下午,親身經歷到風和陽光如何給人類無盡的綠色能源。我們穿上厚厚的專用防風衣,在瞭望台短短十分鐘左右,已抵不住刮面的北風和燙面的陽光。張家口不愧是集合風電、光電的理想地方。我心想,中國領土廣大,就有著無數個張家口啊!若是這個示範工程成功,全國各地都可以採用這個「風、光、儲、輸」新能源系統,實現低碳以至零排放的綠化理想邦!

 

「風光儲輸」模擬示範廳

 

沙漠可以變綠洲?

 

 

試想想,現在中國西北一帶很多偏遠山區、高原地帶、電網去不到的地方,也可以用「風、光、儲、輸」來建立一個能源生態系統 (Ecosystem) ,成為自給自足的小天地。因為有了無限的電源,沙漠可以變成綠洲,荒野上可以建造美麗的亭台樓閣。有讀者可能會說,儲電問題仍大,因為用電池儲電既是昂貴,又加上製造過程有大量污染。這的確是「風、光、儲、輸」大規模化的大挑戰。儲電科技仍有待大大改進。「風、光、儲、輸」的示範工程,其中一個主要的項目便是更加深入了解風和光這類「一次能源」與生俱來的隨機性和波動性的特點,怎樣配合不同的儲電系統。其中特別有趣又有潛質的,是利用地下天然的縫隙和山洞,作為存放壓縮了的空氣的地方。那麼,過剩的風能和光能便可以用電機把空氣壓為液態,存在地下隙洞。待需要之時,液態空氣在氣化中膨脹便可用作推動電機,產生所需的電能。說不定,我國地大物博、地理奇特,可能有不少合適的隙洞正待我們去發現和發揮呢!

 

 

結語

 

 

這次中歐研討會我們一行二十多人,短短四天,行程安排十分緊密。活動和會議大多在室內舉行。但想不到我回到英國時,妻子看到我第一眼便說︰「你好像曬黑了!」原來在張家口十多分鐘的冬日碧陽是這麼的利害,不禁令人想到夏日的陽光會是如何呢?我也明白了為什麼張家口的副市長對我們說的一段話︰「2022年在這裡舉行的冬季奧運會,將會是最綠化的一個,因為整個奧運會所有電能都將來自張家口的冬日風能和太陽能!」

 

 

[本文作者為克蘭菲爾德(Cranfield) 大學電機工程教授]