日前,ABB集團(tuán)首席技術(shù)官唐維詩(shī)(PeterTerwiesch)在接受采訪時(shí)稱,“利用ABB現(xiàn)有的各項(xiàng)增效節(jié)能技術(shù),就可以將能源利用率從現(xiàn)在的20%倍增到40%,大大降低能源鏈中的損耗,這意味著減少了20%的能源損失?!?/p>
雖然令人眼花繚亂的電網(wǎng)線路圖形和復(fù)雜的專業(yè)名詞令人困擾,但有一點(diǎn)毋庸置疑,人類需要更多的能源用于生存和發(fā)展,同時(shí)面臨著巨大的減排壓力。
從能源價(jià)值鏈的角度看,只有20%的能源被真正利用是一個(gè)令人沮喪的事實(shí),但這也意味著在能源利用率上,不論ABB還是其他希望在能耗問題上有所改進(jìn)的企業(yè)都有巨大的空間。
低碳未來
在唐維詩(shī)展示的全球碳排放計(jì)算公式中,能源消費(fèi)、財(cái)富、人口等因素之間有著此消彼長(zhǎng)的關(guān)系——人類在2050年會(huì)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)——必須要將全球碳排放減半,而屆時(shí)全球人口數(shù)量將達(dá)到95億人。
也就是說,人類還有大概40年的時(shí)間在人口翻倍的情況下實(shí)現(xiàn)碳排放減半的目標(biāo)。而根據(jù)唐維詩(shī)的計(jì)算,“提升能源效率和采用非化石能源方面要有四倍的成果,才能最終達(dá)到碳排放減半的目標(biāo)?!?/p>
一方面,電力緊缺,另一方面,發(fā)電環(huán)節(jié)是目前二氧化碳排放最大和上升最快的來源,因?yàn)槭澜缟铣^40%的電力供應(yīng)依靠燃燒煤炭來獲得。
與這個(gè)看似急迫的任務(wù)相比,有些事實(shí)看上去更令人樂觀,保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)不斷降低對(duì)環(huán)境的影響,是國(guó)內(nèi)外負(fù)責(zé)任的政治家和企業(yè)家的首要任務(wù)。無論中國(guó)、印度這樣的新興市場(chǎng)還是一些成熟的工業(yè)化國(guó)家,減排的空間都很大。
有數(shù)據(jù)顯示,到2030年,有一半的減排目標(biāo)是可以通過節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,而對(duì)新能源的利用也可以起到重要作用。而另一組數(shù)據(jù)顯示,2030年對(duì)電力整體需求增長(zhǎng)預(yù)期將翻倍,包括對(duì)水電、風(fēng)電等能源的需求增長(zhǎng)都很快。
這意味著,由于電能需求的增加,電網(wǎng)壓力將進(jìn)一步加大。此外,隨著風(fēng)能、水電、太陽(yáng)能等清潔能源的開發(fā)利用,對(duì)于電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的要求也會(huì)日益提升。那些來自偏遠(yuǎn)的山區(qū)、沙漠、海洋的水力、太陽(yáng)能和風(fēng)能資源等清潔能源若要被順利接入電網(wǎng),輸電線路可能要跨越相當(dāng)遠(yuǎn)的距離,同時(shí)還需要建設(shè)更為強(qiáng)大的輸電系統(tǒng)。
另外,由于混合動(dòng)力等技術(shù)用于汽車行業(yè),未來可能很大比例的交通工具會(huì)使用電力,這些新的應(yīng)用需求都會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生與現(xiàn)在截然不同的需求。
這意味著,在發(fā)電量必須增加,而又要減少溫室氣體排放的情況下,使發(fā)電、輸電和用電的方式變得“聰明”起來非常重要。
決戰(zhàn)智能電網(wǎng)
唐維詩(shī)很希望用德國(guó)工程師的思維方式向記者解釋,“巧干而不是苦干”對(duì)解決輸電系統(tǒng)的節(jié)能降耗問題意義重大。
“其實(shí),終端用戶在增效節(jié)能方面每投資1美元,就可以令電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié)約2美元的投資?!彼f,“如果進(jìn)一步研發(fā)增效節(jié)能技術(shù),我相信將能源利用率提升到50%是沒有問題的?!?/p>
多數(shù)時(shí)候,人們對(duì)那些復(fù)雜的節(jié)能方案感到莫名其妙,比如可以提高電機(jī)能效的變頻器,它裝在外貌平平的鐵盒子里,很少有人知道它的節(jié)能潛力比大名鼎鼎的節(jié)能熒光燈高許多倍。
目前,利用ABB現(xiàn)有的各項(xiàng)技術(shù),就可以將能源利用率倍增到40%,降低能源鏈中的損耗。
但現(xiàn)實(shí)問題是,企業(yè)并不愿意在增效節(jié)能方面進(jìn)行投資,根據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署和英國(guó)新能源財(cái)經(jīng)有限公司的聯(lián)合研究顯示,2008年世界各地財(cái)政部門投資于清潔能源的費(fèi)用高達(dá)1190億美元,但僅有18億美元用于增效節(jié)能。
雖然增效節(jié)能的投資一般有望在幾年內(nèi)收回成本,但很多時(shí)候因?yàn)槿狈?lì)機(jī)制,采購(gòu)節(jié)能設(shè)備的企業(yè)并不能獲得節(jié)能的收益。這就像房東花錢、房客受益。所以沒有多少企業(yè)愿意考慮這筆預(yù)算。
對(duì)此,唐維詩(shī)用一個(gè)“大腦”和“肌肉”的比喻來智能電網(wǎng)的應(yīng)用前景。
過去,很多人只重視提升發(fā)電的效率,但實(shí)際上,被消耗的電力卻常常被忽略。唐維詩(shī)認(rèn)為,變壓器就好比整個(gè)電力環(huán)節(jié)中的“肌肉”。這兩者都是智能電網(wǎng)建設(shè)的必要和重要方面。
一個(gè)發(fā)電廠這個(gè)“大腦”生產(chǎn)的電力中,有10%是在廠內(nèi)消耗掉的,這些電力大部分用于潰水系統(tǒng)、風(fēng)扇、中壓設(shè)備等,這些設(shè)備都有很大的節(jié)能潛力。而在配電網(wǎng)的整個(gè)能源使用過程中,有三分之二的損耗發(fā)生在配電或者消費(fèi)端,所以配電環(huán)節(jié)也有巨大的節(jié)能潛力。
用戶往往關(guān)注變壓器_“肌肉”自身的價(jià)格,但沒有考慮到未來整個(gè)生命周期中變壓器的耗電量。實(shí)際上,將整個(gè)鏈條中的因素綜合起來考慮帶來的節(jié)能效果是非常可觀的。
中國(guó)優(yōu)勢(shì)
作為電力和自動(dòng)化領(lǐng)域領(lǐng)先的企業(yè),ABB集團(tuán)每年在研發(fā)方面的投入大約有10億美元。近幾年,中國(guó)的研究項(xiàng)目開始在ABB全球嶄露頭角。
中國(guó)是目前全球用電量需求最大的國(guó)家,中國(guó)政府提出,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比要比2005年下降40%-45%。ABB中國(guó)研究中心開展的高壓輸電和可再生能源并網(wǎng)研究,處在目前全球電力技術(shù)的最前沿。
高壓直流輸電技術(shù)是ABB在全球首先開發(fā)的一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的大容量、長(zhǎng)距離、低損耗的輸電技術(shù)。
2009年1月,ABB支持的向家壩-上海800千伏特高壓直流輸電項(xiàng)目,在采用ABB的高壓直流技術(shù),包括換流變壓器、直流場(chǎng)設(shè)備等輸電系統(tǒng)后,全程2000公里的輸電線路,總體傳輸效率達(dá)到97%,損失電能不到7%。
該項(xiàng)目是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大(額定功率6400兆瓦)、輸電距離最遠(yuǎn)的項(xiàng)目。
ABB在中國(guó)的1500多名研發(fā)人員和工程師分布在20個(gè)城市,他們參與著ABB全球的研發(fā)項(xiàng)目,而其中最重要的工作是將中國(guó)的需求和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為ABB在全球的商機(jī)。
本地研發(fā)和生產(chǎn)能力不斷提高,使ABB可以縮短交貨周期,提高技術(shù)和服務(wù)能力。對(duì)此,ABB中國(guó)研究中心負(fù)責(zé)人劉前進(jìn)表示,中國(guó)電力領(lǐng)域在很多方面走在了世界前列。
“中國(guó)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的能力已經(jīng)完全覆蓋全球,由于在中國(guó)市場(chǎng)是充分競(jìng)爭(zhēng)的,所以在中國(guó)開發(fā)的產(chǎn)品在世界上也有競(jìng)爭(zhēng)力?!眲⑶斑M(jìn)說。
據(jù)了解,ABB參與了建設(shè)了向家壩-上海800千伏特高壓直流輸電項(xiàng)目,三峽到上海、常州和廣東的三條高壓直流輸電線路項(xiàng)目等。這些項(xiàng)目在全球都沒有先例,對(duì)世界其他國(guó)家也有很好的示范和借鑒作用。
變頻器也是幫助終端用戶實(shí)現(xiàn)增效節(jié)能的明星產(chǎn)品。ABB變頻器在以往15年中便為國(guó)內(nèi)客戶累計(jì)節(jié)電500億度,節(jié)省二氧化碳排放5000萬(wàn)噸。
事實(shí)上,在ABB的戰(zhàn)略版圖上,中國(guó)市場(chǎng)的地位也日益重要。過去6年來,ABB在華投資年均1億美元左右。盡管遭遇全球金融危機(jī),ABB在2008和2009兩年的對(duì)華投資近3億美元。
經(jīng)過大項(xiàng)目鍛煉的中國(guó)工程師和研發(fā)人才在能力上得到了很大提升,將大大加快ABB中國(guó)向全球推出新技術(shù)、新產(chǎn)品的速度,ABB集團(tuán)也會(huì)積極地將“中國(guó)優(yōu)勢(shì)”用于全球的能源項(xiàng)目中。通過參與國(guó)內(nèi)和海外知名的工程項(xiàng)目,ABB中國(guó)正在為其他國(guó)家和地區(qū)的各類項(xiàng)目提供產(chǎn)品、系統(tǒng)和服務(wù),同時(shí)也將ABB在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)展到極致。