针对这份过高的投入,去年发表在《生物资源技术》杂志的报告称,纤维素乙醇暂时还不是汽油的对手,除非原油价格每桶达到90美元。
靠碎树枝来取代石油的想法只怕是一厢情愿,但只盼当“90美元”这一天到来之时,纤维素乙醇能略施身手,而这正是今天不断进行研究的价值所在。
风能:但求好风凭借力
在多数人眼中,风能只是辅助能源,用它来发出的电并不很靠得住。因为要看天的脸色行事,发电能力的多寡取决于自然界,倏忽其来,倏忽其去,不可预测。
在地球的表面,由于各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,就是人类可加以利用的风。大量空气流动所产生的动能很可观,具体某处风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。据估算,全世界的风能总量约1300亿千瓦。
如此巨大数字当然要让它更加靠得住。现在,能源规划人员已在制定策略,力求让风力发电变得更加稳定,使人们知道真正使用上风电其实离我们并没那么遥远。
风忽起忽散,能量亦忽涨忽落,想把这种间歇性加以平衡,研究人员认为最好的办法是将不同区域用计算机网格技术加以连接。据全球绿色建筑环境咨询公司的执行合伙人乔治·凡霍森称,他们建立了一个监测系统,可观察风在不同区域的状态,再利用数据、计算机模型、实用程序,将某一地区的多余风电分流到匮乏地区,就像对待常规电流与水流那样。
这并非异想天开,而是得到科学支持的一项战略性行动。斯坦福大学最近的研究发现,当许多风电场通过网格连接在一起时,产生的电力中约有三分之一的部分,可以作为提供24小时电力的可靠来源。而剩下的“不可靠”风力同样大有用途,例如可为电动车充电或制造氢运输燃料之用。
特拉华大学在今年春季发表的研究报告认为,一个连接着东海岸线风力发电机的近海区域网格系统,其可提供相对稳定的电力输出达5年以上,且这期间电力并不会呈现渐渐变弱的趋势。研究人员表示,美国东部风暴非常具有代表性的沿海岸线移动,如果能连接上海上风力发电场,整套系统的功率会更加稳定。
若是由此将如意算盘全部打在风能的身上,恐怕有点期望过高。因为即便是最“聪明”的网格系统还是有其局限性。据最乐观的预测估计,在2030年前,风能可为我们的星球提供30%的电力,核能、水能、太阳能则是另一部分必要的补充能源。
但在另一方面,风能发电所用涡轮机技术也正在迅猛发展,目前最新型的涡轮机,已能生产出低于每千瓦时5美分的无污染电力。显而易见,将风电束之高阁而对越来越少的非可持续能源孜孜以求,实在不是明智之举。
海藻燃料:尚需时日成好梦
或许在所有的第二代生物燃料——草、树和海藻中,海藻是最被寄予厚望的。
在清洁能源的教科书里,藻类被描述成生长环境要求简单,只要有海水辅以阳光就能生长,甚至可存活于废水和污水中,不与人争粮,不与粮争地。从效率来看,它长势飞速,从生长到产油只需要两周左右时间,相比第一代生物燃料作物所需的几个月,十分划算;其产油量也算可观,理论上说,如种植2000万至4000万英亩的藻类,它们产生的生物原油总量可以达到目前美国原油进口数量;另据美国从1976年起启动的微藻能源研究项目数据,海洋微藻等藻类能大量吸收碳,养殖过程中减排产油一举两得。
然而海藻燃料真的像看上去那么“美”吗?
深入实验显示了一些会“泼人冷水”的资料。首先,那种最适于做生物燃料的海藻,乃特殊族群,并不是随处皆可茁壮成长。藻类燃料的研究人员已经耗费了数十年时间尝试在露天池塘养殖这种生物体,但很快水质就被其他当地藻类污染,特殊培养的藻类很快被灭绝。
另外,封闭生物反应器也使海藻燃料面临重重困难。美国国家可再生能源实验室的生化工程师约翰·西恩,曾为一个现已停止的海藻燃料项目工作过,他表示,封闭生物反应器使资金成本大幅增加,且这类反应器需按比扩大,否则无法满足所有藻类所需的太阳能量,会出现低于生产标准的燃料。他认为海藻燃料的成熟,还需要很多项测试、技术调整以及将昂贵的基础设施到位。
而据美国《纽约时报》报道,美科技公司争相研发转基因超级藻获取新燃料,引起了部分科学家的担忧,因为转基因藻通常要把其他生物的基因复制粘贴到藻类的基因内,恐对环境造成不好的影响。美国能源部可再生能源事务负责人亦表示,海藻炼油项目,都必须接受环境评估。
海藻燃料不会被轻易放弃,国际航空运输协会在经过了多年的研究评估,才确定了可用于航空运输业的生物燃料中包括藻类。6月8日,“新一代钻石DA42”飞机也在柏林首航成功,这次飞行中烧的不是航空煤油,而正是由海藻制成的生物燃料。只不过,尽管目前从生产技术来看是完全可以实现的,但由于成本制约,商业化生产还不可行,藻类们多长时间能迈过实验规模,走上大规模商业化,很难回答。看来,海藻燃料想迎来它的霸主时代,恐怕还得费一番气力。
潮汐发电:潮起汐落看不尽
海水江水每天两次的涨落,早为潮,晚为汐。好多人认为,潮汐能比风能更不靠谱,其不可预测性与开发成本的落差,将导致其成为失败的产物,这种看法未免太过消极。
利用潮汐能发电与普通水利发电原理类似。通过出水库,在涨潮时将海水储存在水库内,以势能的形式保存,然后在落潮时放出海水,利用高、低潮位之间的落差,推动水轮机旋转,带动发电机发电。某种角度来看,潮差会在一日内经常变化,月循环的半个月内变化可相差两倍,无特殊调节措施时,出力有波动和间歇性;而潮汐电站的建设位置必须选择有利的海岸地形;涨落潮时完全相反的水流方向和长期水下发电的特点,要求了水轮机的技术与耗材。这些都造成投入的价格不菲。(责任编辑:admin) |