能源危机下的绿电转型难题
”
今年以来，市场对欧洲能源危机的担忧逐步增多。激进的碳中和计划和对外过度依赖俄罗斯的能源供应导致欧洲天然气和电价大涨，俄气“断供”进一步放大缺口，暴露出绿色转型过渡期的重要挑战。同时，市场正期待美国最大规模气候投资法案落地，新能源美股走强。这项计划在未来10年投资3690亿美元的能源安全和气候支出法案旨在减少美国温室气体排放，目标是到2030年减少40%的碳排放。
可再生能源因供应不稳定，短期内难以完全替代化石能源，带来供需缺口。在让经济脱碳的竞赛中，一个基本问题让能源安全和气候安全之间的这些权衡变得更加复杂。所需的技术是否已经准备好了？技术之外又有哪些关键问题？《经济学人·商论》最新发布的技术季刊《气候技术》就其中的机遇和障碍展开全面剖析。
《经济学人·商论》2022-08-01
The electric endgame for fossil fuels
《化石燃料的电气化终局》
在5月13日早上，走进柏林公用事业公司50Hertz的电网控制室，感觉就像走进了一艘宇宙飞船的舰桥。这个戒备森严的地方负责控制着供应德国东部和北部1800万人的电力流动。今天，屏幕显示28%的流量来自风电场，24%来自太阳能电池板。
十年前，维持富裕世界灯火通明的电网管理员会告诉你这是不可能的。可再生能源太麻烦，太难适配时刻变化的需求，提供的电流频率太容易出现波动。负责50Hertz系统运营的德克·比尔曼（Dirk Biermann）指出，电网运营商“在系统运营方面非常保守，因为无论付出什么代价，我们都必须确保维持电力供应。”尽管如此，它们还是多虑了。50Hertz监管的电网非常有能力运行一个风能和太阳能占50%到60%的输电网。
而且进展还没有结束。该公司的目标是到2032年能够处理100%风能和太阳能的电网。比尔曼认为这个目标要求很高——“我们必须加快速度”——并预计会出现“紧张时刻”。但他认为这还是可以做到的。毕竟有些地方已经在这样做了，即使只持续了相当短的时间。经过十年的技术、管理和系统工程进步，审慎而厌恶风险的电网运营者差不多已经能够设计和管理以可再生能源为主的电网了。曾经一些人大声嚷嚷从化石燃料转型存在根本性障碍，但这种障碍现在已经消除了。
可再生能源成本持续下降，支撑了一种让那些决心稳定气候的人几乎普遍接受的脱碳战略。要让电网的电力无排放、廉价而丰富。在显然可以实现电气化的地方——例如驱动汽车、家庭供暖和钢铁铸造厂——应开始把所有目前需要化石燃料的过程电气化。它不能提供所需的一切，但它提供了很多。
《经济学人·商论》2022-08-01 The people's power《人民的电力》
要充分利用未来的电网需要数字化和需求响应
【专题《气候技术》系列之二】
频率很重要。合唱团里有一个人一个音没唱准，和声可能就被毁了。当电网动荡不稳时，连接到电网的设备可能会严重受损。电网运营商担心可再生能源会给电网的运行频率（世界大部分地区为50赫兹——即每秒电流有50个周期，美洲大部分地区和亚洲部分地区为60赫兹）带来波动，一直对这种能源很警惕。
现在，一些可再生能源已经发展出了“绝对音感”。5月11日，中国科技巨头华为发布了最新版本的FusionSolar。这是一个结合了太阳能电池和储能的智能家居系统。其特性之一是“grid-forming智能光储协同控制算法”，让这套系统能精准调控自身以适应电网频率，支撑电网稳定性。
像带有太阳能板的智能房屋这样的分布式能源（DER）对电网提出了更高要求，但像FusionSolar这样的系统使得它们也可以为电网提供更多电。吸收这些电并不容易。如果一个电网连接了成百上千万个系统，它们时而从电网取电，时而又往回供电，这种电网的“规划、协调安排及保持平衡”变得日益复杂，奥德丽·齐贝尔曼（Audrey Zibelman）说。齐贝尔曼曾在美国和澳大利亚任职电力公司高管、电网运营商和监管官员30年，目前在X工作——这个名字令人莫名恼火的部门是谷歌母公司Alphabet的“登月”孵化器。她在那里研发Tapestry项目，她称其目标为提供“用于电网的谷歌街景”。凭借大量传感器以及来自DER和智能软件的数据，她要以前所未有的精细度管理电网。把DER与这种精细观察实时状况的能力结合起来是一项颇具挑战性的任务。如此海量的数据有导致系统瘫痪的风险。
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人民的电力
要充分利用未来的电网需要数字化和需求响应
它可能还需要一点儿民主【专题《气候技术》系列之二】
频率很重要。合唱团里有一个人一个音没唱准，和声可能就被毁了。当电网动荡不稳时，连接到电网的设备可能会严重受损。电网运营商担心可再生能源会给电网的运行频率（世界大部分地区为50赫兹——即每秒电流有50个周期，美洲大部分地区和亚洲部分地区为60赫兹）带来波动，一直对这种能源很警惕。
现在，一些可再生能源已经发展出了“绝对音感”。5月11日，中国科技巨头华为发布了最新版本的FusionSolar。这是一个结合了太阳能电池和储能的智能家居系统。其特性之一是“grid-forming智能光储协同控制算法”，让这套系统能精准调控自身以适应电网频率，支撑电网稳定性。
像带有太阳能板的智能房屋这样的分布式能源（DER）对电网提出了更高要求，但像FusionSolar这样的系统使得它们也可以为电网提供更多电。吸收这些电并不容易。如果一个电网连接了成百上千万个系统，它们时而从电网取电，时而又往回供电，这种电网的“规划、协调安排及保持平衡”变得日益复杂，奥德丽·齐贝尔曼（Audrey Zibelman）说。齐贝尔曼曾在美国和澳大利亚任职电力公司高管、电网运营商和监管官员30年，目前在X工作——这个名字令人莫名恼火的部门是谷歌母公司Alphabet的“登月”孵化器。她在那里研发Tapestry项目，她称其目标为提供“用于电网的谷歌街景”。凭借大量传感器以及来自DER和智能软件的数据，她要以前所未有的精细度管理电网。
把DER与这种精细观察实时状况的能力结合起来是一项颇具挑战性的任务。如此海量的数据有导致系统瘫痪的风险。... ... ... ...
人民的电力
要充分利用未来的电网需要数字化和需求响应
它可能还需要一点儿民主【专题《气候技术》系列之二】
频率很重要。合唱团里有一个人一个音没唱准，和声可能就被毁了。当电网动荡不稳时，连接到电网的设备可能会严重受损。电网运营商担心可再生能源会给电网的运行频率（世界大部分地区为50赫兹——即每秒电流有50个周期，美洲大部分地区和亚洲部分地区为60赫兹）带来波动，一直对这种能源很警惕。
现在，一些可再生能源已经发展出了“绝对音感”。5月11日，中国科技巨头华为发布了最新版本的FusionSolar。这是一个结合了太阳能电池和储能的智能家居系统。其特性之一是“grid-forming智能光储协同控制算法”，让这套系统能精准调控自身以适应电网频率，支撑电网稳定性。
像带有太阳能板的智能房屋这样的分布式能源（DER）对电网提出了更高要求，但像FusionSolar这样的系统使得它们也可以为电网提供更多电。吸收这些电并不容易。如果一个电网连接了成百上千万个系统，它们时而从电网取电，时而又往回供电，这种电网的“规划、协调安排及保持平衡”变得日益复杂，奥德丽·齐贝尔曼（Audrey Zibelman）说。齐贝尔曼曾在美国和澳大利亚任职电力公司高管、电网运营商和监管官员30年，目前在X工作——这个名字令人莫名恼火的部门是谷歌母公司Alphabet的“登月”孵化器。她在那里研发Tapestry项目，她称其目标为提供“用于电网的谷歌街景”。凭借大量传感器以及来自DER和智能软件的数据，她要以前所未有的精细度管理电网。
把DER与这种精细观察实时状况的能力结合起来是一项颇具挑战性的任务。如此海量的数据有导致系统瘫痪的风险。... ... ... ...
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