前方高能!能源互联网断代史(3)
2023-04-26 来源:飞速影视
本来只是一个简单的技术方向的分歧,一不小心就会被淹没在那个技术爆炸的年代。只不过除了几位工程师当事人外,尚有一位最大的观众是游走于双方之间的JP摩根,期间游走在两方背后动用了无数手段关系金钱资源,让工业界金融界新闻界法律界通通卷入这场旷世战役。十余年的交锋,虽然最终以技术比较优势作为判据决定了战役的胜利,但其本身的影响远不止于技术或者电力,甚至不是两家公司的对垒,而是工程师、投资人与管理者在工业时代的企业市场主导权争夺战。在20世纪30年代凯恩斯主义的兴起后,政府进一步加强了对经济和技术的管控,所以在如今能源互联网这场博弈中,还要加上执政官这位玩家。
┃ 技术篇:百年浮沉
回到事件本身,凭借发电领域的同步电机、输变电领域的绕组变压器、用电领域的异步电机以及保护领域的零点灭弧断路器这一系列组合拳,交流电以规模效应得以在百余年的时间里主导电网的发展,将电力这一清洁廉价的能源送往千家万户,而前辈直流电一度只能被赶去电池里找寻存在感。
直到电力电子技术的出现。
20世纪40年代才有试验研究、60年代前完全没有广泛应用的电力电子技术,真正第一项有实用推广价值的器件应该算是1957年在晶体管基础上发明的晶体闸流管了。时隔多年,爱迪生留下的通用电气终于又打通了一条从交流到直流新的通路。而在千禧年之后,全球变暖、能源危机的时代诉求下,清洁能源取代化石能源的变革浪潮中,直流电终于要卷土重来与交流一争高下。而电力电子技术,就是直流电实现大规模应用的基石。
一步接着一步,电力电子元件在里夫金书中描绘的能源互联网几大支柱领域中——可再生能源与分布式发电,大规模储能,洲际互联和电动交通——都占据了举足轻重的地位,凭借更高的效率、更好的控制性能、更低廉的价格将传统交流电网发输配用占据绝对优势的几大金刚一一掀翻在地,并一小块一小块的以直流区域网蚕食交流网,缓慢而坚定。所以前能源互联网时代的技术性标志是电力系统电力电子化。
在发电端,可再生能源中光伏和风力的利用都对交流电的地位产生了新的质疑。太阳能的光电效应产生的是直流电;风能发电机由于风力的不确定性让并网造成了困难,转成直流是其中一个有效的解决方式;即使是对传统水电火电的同步发电机,利用换流器进行变频处理后使用,也可以让发电机效率有不小的提高。
尤以风机和光伏,被电力电子技术武装后,凭借着环境友好与持续供给的优秀口碑占据舆论制高点,把资源有限又污染环境的化石能源,包括核裂变技术打得体无完肤;又凭借着自身摩尔定律带来的成本优势,几乎注定让未来造价高昂的可控核聚变发电即使研发成功短期也无用武之地;连带电动车的崛起与发展,煤油气等几大化石能源的努力也无法挽救没落的颓势。而电力系统也因此从大规模-集中式发电-单向能量传输朝小规模-分布式发电-双向能量传输更迭,发电与用电区域的界限开始模糊。可以预见,在基础学科目前不能提供更优质的能量来源时,这一更迭过程将贯穿整个二十一世纪。
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