想象“后世博”生活

陳　冰

一切看上去都很美——盡管它們都還只是在世博會這塊展示科技文明和創新的試驗田中。

全球變暖,大氣污染,交通堵塞,能源告急!城市的生活越來越灰暗。尋找新能源,利用新技術,讓城市的生活越來越美好,成為全球科學家義不容辭的終極使命。在剛剛結束的2009國際工業博覽會上,一系列綠色能源、綠色技術的“世博科技”閃亮登場,那些足以改變人類生產和生活方式的技術變革和產業革命讓人對未來充滿期待……

微藻變油

二氧化碳作為大氣變暖的罪魁禍首一直讓各國科學家深感頭疼。作為工業時代的象征,煤炭發電一直是全球二氧化碳排放大戶。作為全世界煤炭開采量和消費量最大的國家,煤炭占中國能源消費的七成之多,而電力行業又是其中最大的使用者。

2009年7月底,綠色和平組織發布的一份《中國發電集團氣候影響排名》報告宣稱,中國十大發電集團2008年的總耗煤量超過5.9億噸,占全國煤炭總產量的1/5,并直接導致14.4億噸二氧化碳的排放。

在中國,每使用一噸煤帶來的環境損失相當于150元人民幣,主要包括空氣污染、水污染、生態退化以及對人體健康的影響。十大發電企業消耗的煤炭量所造成的環境損失,在一年間就高達870億元人民幣。

與此同時,中國電力公司的發電效率一直較低,每千瓦時的二氧化碳排放量為752克,遠遠超過日本(418克)和美國(625克)。這就意味著,中國的電力行業每發一度電,對氣候造成的破壞更嚴重。

為提高能源效率,我國在過去的3年零6個月內關閉了總發電量達54吉瓦(GW,1吉瓦等于10億瓦)的低效火力發電站,這一規模相當于澳大利亞全國的發電量。華能集團還在上海建設了年捕集10萬噸二氧化碳的示范工程。

這項捕集和封存二氧化碳的新技術,在世界范圍內都屬于領先之舉,不過它的試驗意義顯然大于實際功效。這項技術的前景眼下仍然是個未知數。至于可再生能源發電中的太陽能、風能,雖然發展勢頭較好,但目前單價仍為火電的15-20倍,而且有些技術瓶頸和權責關系尚未突破。所以對于電企來說,成本低廉的煤炭依然是它們的最愛,這就很好解釋為什么每年全國發電裝機增加1億千瓦,火電在電力結構中的比重不降反升。

不過,在2009國際工業博覽會世博科技展中,一家來自河北廊坊的企業提出了另外一種解決二氧化碳排放的可能——二氧化碳資源化。

這家名叫新奧集團的企業,一直致力于清潔能源的生產與應用。它所提出的微藻生物吸碳技術目前僅美中兩國擁有。它的原理非常簡單,就是利用微藻吸收二氧化碳、氮氧化物等廢氣,通過光合作用產生氧氣,從而解決二氧化碳排放難題。

新奧集團在展會現場展示了這條世界上最大的微藻制油中試生產線。綠油油的生命體周而復始地流過一排排上下疊加的透明管道,通過吸收煤化工過程中排放的二氧化碳,經過一系列技術處理,逐漸產生出氧氣、油脂、蛋白質等多物質。

新奧集團品牌總監張旭東告訴記者,微藻的特別之處在于生產繁殖能力特別強,一般說來,微藻幾天就能完成一個生命周期,最快的只需4小時。更令人驚奇的是,微藻含油脂量高達40%-50%,光合作用產生的每一項物質基本都是寶貝。按照目前的測算,每1噸微藻可以吸收1.8噸二氧化碳,隨后可釋放1.2噸氧氣,400到500公斤油脂,300公斤左右的蛋白質,200公斤的碳水化合物和10公斤的高附加值產品。

“油脂經過甲酯化后變成生物柴油、燃料乙醇等清潔能源,蛋白質可作為動物飼料添加劑,碳水化合物做肥料,而10公斤左右的高附加值產品例如抗氧化產品,市場售價可達兩三萬元1公斤。也就是說,綜合利用下來成本并不高昂。”

目前,新奧擁有高通量的微藻篩選平臺,完善的微藻基因工程改造系統和數十株自主知識產權的高品質微藻,他們樂觀地估計,在未來3到5年內就能逐步實現產業化。不過對于整個技術前景都不甚清晰的生物能源產業而言,微藻的“水變油”究竟能走多遠似乎誰也說不清楚。但是這種利用二氧化碳造福人類的理念倒是頗讓人動心的。

智能電網

全球能源需求的快速增長向全人類提出了高效使用能源的挑戰。這直接影響到整個能源轉換鏈,包括能源供應、更好地整合可再生資源、儲電系統和小型、分布式供電系統以及低損耗輸配電和智能用電等各個環節。應對所有這些挑戰的根本是靈活的、快速響應的、能夠將電力及時輸送到所需地方的電網。

西門子在本屆工博會世博科技展覽上全面展示了其智能電網解決方案,該方案整合了智能電網內外的所有元件,使人們在更加高效用電的同時實現環境保護。通過三大組成要素——智能計量(智能計費)、電網智能化(網絡基礎設施及其控制)以及公用事業的信息技術應用(智能數據管理)——智能電網能夠以一種“動態的”基礎設施取代當前的靜態電網,從而確保能源市場所有主體之間靈活、透明和快速的交互式通信。

“工業化改變了整個世界。”西門子東北亞區首席執行官、西門子(中國)有限公司總裁兼首席執行官郝睿強博士指出,“在全球大趨勢——氣候變化、城市化、全球化和人口變化的背景下,全球經濟必將朝著可持續發展和綠色科技這一大方向轉變。未來工業化的色彩必定是綠色的。”

憑借現有的技術,波動的可再生能源可安全、穩定地接入電網:建筑物在過去只是能源消耗者,而在智能電網中則將幫助普通人節約能源成本,同時每個能源使用者還能夠為電網供能。

展會上,西門子特意展出了一款純綠色的保時捷電動汽車“Greenster”。這款依靠智能電網充電的新型轎車,可以在家庭、辦公樓或商場的電源處充電,輕松獲得續航的電能。更奇妙的是,這款汽車不僅僅是一種環保交通工具,更是智能電網的重要組件。作為可移動的蓄電裝置,它可以將電能重新輸送回智能電網。

這樣的想法是不是很奇妙?不管它離我們的生活有多遠,我們都可以自豪地宣稱,一個嶄新的電力時代即將來臨,我們的生活將更加簡單、清潔和舒適。

保時捷電動汽車顯然還不可能立即來到我們身邊,但是一支由混合動力車、純電動車、燃料電池車組成的新型車隊將把人們帶入世博會園區內。

在28平方公里的世博園區內外,將使用數千輛新能源汽車提供交通服務,實現世博園區客運交通的“零排放”,園區周邊實現交通“低排放”目標。這些新能源車的外表和普通汽車沒什么不同,但體內流淌的“血液”卻大相徑庭。比如燃料電池車,喝的就不是“汽油”,而是“氫氣”。這些氫氣大多是工業副產品再利用,既廉價又環保。據悉,世博會期間,190多輛燃料電池車每天需氫氣604公斤,為保證氫氣的供應量,世博園區附近將新建一座加氫站,與2輛移動加氫站和現有安亭加氫站一起形成加注網絡。

新能源技術不僅僅運用于交通,還被用到了世博園區的建筑上。比如光伏建筑一體化技術,將太陽能光伏電板做成建筑材料,讓建筑物的外墻、屋頂成為“發電機”,并將產生的電能并網輸入城市電網,讓“綠電”進入千家萬戶。這一技術在世博園區內實現了大規模應用——世博會光伏建筑項目的總裝機容量為4.5兆瓦,是目前我國乃至亞洲單個園區最大規模的光伏建筑一體化并網發電系統。

一切看上去都很美——因為它們都還只是在世博會這塊展示科技文明和創新的試驗田中。如何將這些可行的探索變成“后世博”時代的真實生活,挑戰不只是一點點。