中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:淡青色的奔馳小轎車(chē)緩緩加速,行進(jìn)在一片屋頂安裝著太陽(yáng)能電池板的建筑之間。已是12月中旬,但這個(gè)海拔1600米的地方依然溫暖,遠(yuǎn)處兩三千米高的山峰有點(diǎn)點(diǎn)積雪點(diǎn)綴。
“這車(chē)加速不錯(cuò),開(kāi)著很有意思,噪音也很小,”戴著墨鏡開(kāi)車(chē)的基思·威皮克介紹道。
這里是位于科羅拉多州戈登小鎮(zhèn)的美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室,距該州首府丹佛約20分鐘車(chē)程,威皮克在這里擔(dān)任燃料電池與氫技術(shù)項(xiàng)目經(jīng)理。最近,在美國(guó)國(guó)務(wù)院外國(guó)記者中心的組織下,包括新華社記者在內(nèi)的部分外國(guó)記者走訪了該實(shí)驗(yàn)室。
這是美國(guó)唯一一所專(zhuān)門(mén)致力于可再生能源基礎(chǔ)研究的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室目前有員工約1500人,另有800名訪問(wèn)研究人員、實(shí)習(xí)生或合同工。據(jù)悉,該實(shí)驗(yàn)室每年研究資金約3.5億美元,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益在最近的一個(gè)研究年份2012財(cái)年高達(dá)8.15億美元。
奔馳牌氫燃料電池車(chē)是記者此行體驗(yàn)的第一個(gè)項(xiàng)目。威皮克說(shuō),韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)、日本豐田和本田的氫燃料電池車(chē)都已經(jīng)或即將在美國(guó)加利福尼亞州上市,而通用汽車(chē)、寶馬和尼桑也將在數(shù)年內(nèi)加入,奔馳則預(yù)計(jì)還要4到5年時(shí)間。氫燃料電池車(chē)的發(fā)展“令人激動(dòng)”,因?yàn)樗侨加推?chē)的“直接替代者”,現(xiàn)在只需加氣3到5分鐘,就可連續(xù)行駛四五百公里,排出的卻只有水和熱,沒(méi)有溫室氣體二氧化碳。
可再生能源實(shí)驗(yàn)室主要從事最基礎(chǔ)的研究,如怎樣安全、有效地制備、存儲(chǔ)和使用氫氣。威皮克舉了一個(gè)例子,加氣槍軟管相對(duì)容易磨損,他們利用機(jī)器人重復(fù)模擬拔出及放回加氣槍的枯燥過(guò)程,分析軟管破裂的規(guī)律,尋求改進(jìn)方法。展望未來(lái),他認(rèn)為從燃料汽車(chē)向氫燃料電池車(chē)過(guò)渡需數(shù)十年時(shí)間,而今最大的挑戰(zhàn)當(dāng)屬加氫站太少,車(chē)價(jià)高居不下,氫氣價(jià)格也同樣高昂,希望未來(lái)能與汽油的使用成本相當(dāng)。
家電能效是可再生能源實(shí)驗(yàn)室的另一個(gè)研究重點(diǎn)。在智能電力實(shí)驗(yàn)室,記者看到了與德國(guó)家電廠商博世的一個(gè)合作項(xiàng)目——用開(kāi)源控制軟件來(lái)改進(jìn)家電通信的互通性。負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的達(dá)內(nèi)·克里斯滕森及其同事金鑫說(shuō),互通性對(duì)未來(lái)家庭自動(dòng)化系統(tǒng)極為重要,是整合家用電器、提高能效的必要條件。
據(jù)他們介紹,空氣熱泵熱水器通過(guò)吸收空氣中的熱量來(lái)加熱水箱,工作時(shí)會(huì)降低周?chē)h(huán)境的溫度。因此,它可與空調(diào)互通,利用其制冷效果減少空調(diào)制冷的負(fù)擔(dān)。在實(shí)施分時(shí)電價(jià)的地方,高峰電價(jià)遠(yuǎn)高于低谷電價(jià)。可互通家電可在低谷時(shí)多儲(chǔ)存一些能量來(lái)節(jié)省電費(fèi),如熱水器可在低谷時(shí)提高儲(chǔ)水箱內(nèi)水溫,電冰箱和空調(diào)可在低谷時(shí)提前制冷以減少高峰時(shí)段用電量。
家用電器還能與清潔能源整合在一起。越來(lái)越多的家庭選擇在屋頂上安裝太陽(yáng)能電池板,還可把多余的太陽(yáng)能電力輸回電網(wǎng),但這對(duì)配電網(wǎng)帶來(lái)一系列挑戰(zhàn),所以電力公司希望每個(gè)家庭能盡量多使用自家生產(chǎn)的太陽(yáng)能電力而不是把它輸回電網(wǎng)。
金鑫說(shuō):“家庭自動(dòng)化系統(tǒng)能使用可互通的家電來(lái)更好地整合光伏電力,把源于太陽(yáng)能的電能‘儲(chǔ)存’在熱水和冷氣里?!?
克里斯滕森還介紹了一種安裝在家庭配電箱內(nèi)的傳感器,可為用戶(hù)提供每個(gè)房間甚至是單個(gè)電器的用電量。用戶(hù)能通過(guò)顯示器或智能手機(jī)獲取這些信息,從而改變自己的一些用電習(xí)慣。
可再生能源實(shí)驗(yàn)室隸屬于美國(guó)能源部,其前身是1977年開(kāi)始運(yùn)行的太陽(yáng)能研究所。美國(guó)“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)火星車(chē)使用的太陽(yáng)能電池板就由該實(shí)驗(yàn)室制造。該實(shí)驗(yàn)室從事太陽(yáng)能研究的工程師馬克·蘭德里介紹,太空中使用的一些太陽(yáng)能電池的效率接近50%,但其價(jià)格極其昂貴,他所在的實(shí)驗(yàn)室正與一些公司合作,研究怎樣降低成本,并進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),他認(rèn)為薄膜太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能電池的未來(lái)。
可再生能源實(shí)驗(yàn)室還配備著世界上能效最高的超級(jí)計(jì)算機(jī),它利用可再生能源供電,是世界上第一個(gè)使用暖水降溫的超級(jí)計(jì)算機(jī),其他超級(jí)計(jì)算機(jī)大多使用空調(diào)降溫。研究人員利用它來(lái)模擬各種能源使用場(chǎng)景,比如太陽(yáng)能發(fā)電量增加對(duì)電網(wǎng)硬件的影響等。
與超級(jí)計(jì)算機(jī)毗鄰的是3D科學(xué)視覺(jué)研究實(shí)驗(yàn)室,能以1:1的比例模擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景,從而讓研究人員直觀地進(jìn)行分析,降低研究成本。研究人員向記者展示了兩個(gè)例子,一個(gè)是模擬風(fēng)力渦輪機(jī)形成的風(fēng)洞,戴上3D眼鏡后甚至可走進(jìn)風(fēng)洞內(nèi)部,了解風(fēng)洞對(duì)其他風(fēng)力渦輪機(jī)的影響;另一個(gè)是模擬汽車(chē)內(nèi)部的冷暖空氣流動(dòng)情況,有助于研究對(duì)車(chē)內(nèi)局部如司機(jī)位置單獨(dú)進(jìn)行加熱,從而提高汽車(chē)能效。
當(dāng)天的參觀活動(dòng)主要集中在2013年啟用的能源系統(tǒng)綜合大樓。除了屋頂?shù)奶?yáng)能電池板,該建筑外墻使用最新的保溫材料,熱量損失極小,窗戶(hù)采用雙層甚至三層玻璃,隔熱隔音。部分窗戶(hù)采用了電致變色玻璃,可任意改變玻璃的透光率來(lái)控制室內(nèi)亮度。




