“地球一小时”(也称熄灯日)是由世界自然基金会主办的全球性环保活动,提倡居民关闭家中不必要的用电设施,以达到节能减排,从而缓解温室效应的目的。这项活动于每年三月份的最后一个星期六晚上8点30分开始。随着越来越多人参加,这项活动已经由最初的几个城市象征性‘熄灯’变为全球大范围内的熄灯活动。一份来自维基百科的数据显示了参与此项活动的国家。
熄灯真的减排了吗?答案是否定的!相反,随着参与人数的增加,此项运动的负面效应也日趋明显。
先走进发电厂
我们日常用电是几乎不产生CO2的,也就是CO2的排放量和用户端没有直接联系。直接决定CO2的排放量的是发电端,尤其是传统发电(火力发电:燃烧有机燃料,推动发电机涡轮做功,基于电磁感应定律和电磁力定律,产生电流,经过传输和分配线路到达用户端)。而新能源(风力、太阳能等等)就不存在燃烧有机燃料排放CO2的问题,因此也被称为清洁能源。要知道,我们用的电是由传统发电和新能源同时提供的。在我们熄灯后,如果相应关停传统发电,CO2的排放量当然是会减少的。可事实是这样吗?答案是否定的。因为用新能源还是传统发电取决于新能源占用比和电力调度室。
新能源占用比
新能源由于它的清洁和廉价,近年来备受各国青睐。尤其是老牌资本主义强国林立的欧洲,大家更是乐此不疲地发展各种新能源。发展新能源对于欧洲来说,不但可以减小温室气体排放量从而保护环境,也有着它的政治原因。以往,欧洲各国过于依靠俄罗斯进口的天然气提供能源,随着和俄罗斯的交恶,欧洲人再也不放心把命脉交给敌人。对于资源缺乏的欧洲,走新能源道路是不可逆转的趋势。既然,新能源这么多优点,肯定应用量相当大。而事实并非如此,一张来自欧洲环保局的图片显示了欧洲主要各国新能源的使用比例。
电力调度室
新能源使用比例不大,导致减排效果不佳。而另一方面,在熄灯过后负载降低时,为保证电力系统频率的稳定,调度室通常都关停新能源而保留传统发电。这样,熄灯对减排的贡献几乎更加微乎甚微。
熄灯的危害
照明用电在日常中占据了用电量的10%-15%,在发达国家,该数据比重更大。因此,‘熄灯’使整个电力系统瞬间丢失大量负载。而与此同时,电力系统的短时间内发电量并没有丝毫减少,导致区域内传输线负载过高。用生活中一个简单的例子来说明上面的概念,如果某条路在修路,不通,大量车辆都会流向其他交通线路,造成严重的交通堵塞。而在电力系统中,某条传输线潮流过大,直接效应就是造成输电线发热,传输线因温度过高烧毁。电网的大面积停电大多都是由于主传输线烧毁而导致。大面积停电的后果将造成巨大的经济损失和国家、地区安全威胁。
电网稳定性一直是电力行业最炙手可热的研究领域。工程中最难的部分,一是创造新事物,二是维持事物持续、稳定、安全的运行。电力系统更是这样,因为每次事故的后果代价都是惨重的。2006年世界杯,英格兰队某场比赛的中场休息,大量观众突然关掉电视机(憋了45分钟了),导致英国电力系统短时间内失去大量负载,结果整个英国电网受到巨大冲击。
如何科学减排
科学减排可以着眼于两方面,一是致力于利用新能源发电,二是更加合理高效的使用能源。
欧美,中国,日韩等国都在致力于新能源发电的开发,其中欧洲取得的成就尤为瞩目。就英国来说,政府设定2020年CO2排放量减少20%,2050年CO2排放量减少80%的目标。苏格兰目前已有2129MW的风电装机量,这个数值正在快速增大。除了风电,英国还在大力发展太阳能,水电,核电,潮汐能,洋流发电等多种清洁能源。在根本上摒除了对化石燃料发电的依赖性。而我国在这方面还稍显薄弱,尽管内蒙古等地已有大量风电装机量,但是由于传输设备限制无法使并入主电网。随着国家加大对电力基础设施的投入,这一系列问题也即将被解决。
我国城市建设和经济增长十分迅速,加之重工业繁荣,因此用电量巨大,用电量也被视为经济增速的重要指标之一。随着国家环保局出台政绩指标,近年来还有部分地区以拉闸限电来达到减排目的的无奈之举。显然,作为长期的解决方案,这个方法是行不通的。因此合理而高效的使用电能被提上日程。高压直流输电技术就是其中一例。传统输电方法让大量电能以发热损耗形式消耗在长距离的传输过程中,大大降低了电能的使用效率。我国国土面积巨大,长距离输电可谓比比皆是。为了解决这个问题,我国致力于投资发展高压直流输电技术并在该领域取得瞩目成就,大大降低了传输电过程中的损耗。目前欧洲也依托该技术平台,计划在欧盟和北非建立一个以高压直流输电技术连接各国的‘欧洲超级电网’。该计划意在充分利用欧洲丰富的风能和北非充足的太阳能,来达到高效利用新能源的目的。
对于用户端的我们,养成良好的节能和用能习惯将是最大的贡献。近年来,电力汽车和混合能源汽车开始大量走进市场,但是通常价格不菲。作为普通人,购买这样的产品来支持节能减排显然并不现实。而把乘坐公共交通或乘骑自行车和电力自行车作为一种出行习惯,显然更加值得倡导。总之,如果我们把节能不当做是一天或一时之举,而是平时在生活中养成良好的节能减排的生活习惯,就会在不对电网造成大冲击的情况下达到节电的目的。当用电量逐年递减的时候,发电量自然会被控制在需要范围内,这样才能做到平稳而合理的科学节能减排。