0369 能源互联
作者:如羊      更新:2020-04-17 09:38      字数:2725

小强公司的超科幻技术,不但给予了华夏国几个科技分支发展很大的鼓励和启示,也给了国际竞争对手,埃隆·马斯克的特斯拉公司最严重的当头一击。

路,几乎被小强公司和笑视汽车给走尽了。如果再抱着特斯拉汽车项目不放,只不过是在笑视汽车的超卓技术俯瞰下,特斯拉和马斯克都需要一条新的出路。就如同马斯克将自己的公司取名为特斯拉,来纪念几十年前的那位科学怪才一样,现在,在小强公司的技术压迫下,马斯克再次打起了科学前驱的主意。

特斯拉被认为是历史上一位重要的发明家。他在19世纪末和20世纪初对电和磁性做出了杰出贡献。他的专利和理论工作形式依据现代交变电流电力(ac)的系统,包括多相电力分配系统和ac马达,帮助了他带起第二次工业革命。“科学界普遍认为,人类有史以来的两个旷世奇才,一个是莱昂纳多·达·芬奇,另一个就是尼古拉·特斯拉。”

在美国,特斯拉在历史上或通俗文化上的名声可以媲美任何其他的发明家或科学家。1893年他展示了无线通讯并成为了电流之战的赢家之后,就成为了美国最伟大的电子工程师之一而备受尊敬。许多他早期的成果变成现代电子工程的先驱,而且他的许多发现极具开创性和重要性。在公元1943年,美国最高法院承认他为无线电的发明者。在使用电的现代世界上到处都可以看见特斯拉的遗产。撇开他在电磁学和工程上的成就,特斯拉也被认为对机器人、弹道学、资讯科学、核子物理学和理论物理学上等各种领域有贡献。

特斯拉晚年被视为一个疯狂科学家并由于宣称可以创造怪异的科学发明而被注意。许多他的成就已伴随着一些争议被应用,去支持着许多的伪科学,如幽浮理论和新世纪神秘理论。特斯拉当代的钦佩者视他为“创造出二十世纪的人”。他是一个被世界遗忘的伟人。交流发电机就是他发明的,而爱迪生钟爱自己发明的直流发电机,极力打压tesla。如果tesla不是被迫放弃了交流电的专利权供世人免费使用(每马力$2.53),那他会是世界上最富有的人。

他的梦想就是给世界提供用之不竭的能源。特斯拉从不在意他的财务状况,于穷困且被遗忘的情况下病逝,享年86岁。虽然他是一个绝世天才,但很遗憾没有多少人记得他。1856年7月10日,他生于南斯拉夫克罗地亚的斯米良,他父亲是牧师,母亲是打蛋器的发明者。他一生的发明无数。1882年,他继爱迪生发明直流电(dc)后不久,发明了交流电(ac),并制造出世界上第一台交流发电机,并创立了多相电力传输技术。1895年,他替美国尼亚加拉发电站制造发电机组,致使该发电站至今仍是世界著名水电站之一。1897年,他使马可尼的无线电通信理论成为现实。1898年,他制造出世界上第一艘无线电遥控船,无线电遥控技术取得专利。1899年,他发明了x光(x-ray)摄影技术。其他发明包括:收音机、雷达、传真机、真空管、霓虹灯管、飞弹导航、星球防御系统等。甚至以他名字而命名的磁密度单位更表明他在磁学上的贡献。

正统科学家们把特斯拉描绘成一个科学狂人特斯拉的惊世骇俗,是因为他的一个大胆发明设想:无线输电。特斯拉曾发明了一个“放大发射机”,现在称之为大功率高频传输线共振变压器,用于无线输电试验。

在这个设想中,特斯拉把地球作为内导体,地球电离层作为外导体,通过他的放大发射机,使用这种放大发射机特有的径向电磁波振荡模式,在地球与电离层之间建立传统特斯拉线圈,引起大约8赫兹的低频共振,利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。这一系统与现代无线电广播的能量发射机制不同,而与交流电力网中的交流发电机与输电线的关系类似,当没有电力接收端的时候,发射机只与天地谐振腔交换无功能量,整个系统只有很少的有功损耗,而如果是一般的无线电广播,发射的能量则全部在空间中损耗掉了。特斯拉有生之年没有财力实现这一主张。除了财力还有许多现实的障碍。

技术方面,1000公里以外的电,必须用非常强大的电压,譬如1000千伏或者1100千伏的特高压才能实现电力的远距离输送。但1000公里,只相当于魔都到大东省的距离。如果要从莫斯科到京城,或者莫斯科到芝加哥,六七千甚至上万公里,除非未来电力超导技术能有突破,否则2000千伏的电压从莫斯科送到乌鲁木齐,可能已经没了。

政治方面,电网事关国家安全,要打破地缘政治阻碍,推行跨国跨洲输电网络几乎没有可行性。以铁路为例,华夏几乎和周边所有国家的铁路轨距都不一样,可见周边国家对华夏的戒心有多重。

经济方面,想想就觉得恐怖了。举个例子,目前最大的电网互联计划——沙漠太阳能计划,涉及40多个国家与地区(请注意:若以地理范围计算,地中海地区、西欧、北非等40多个多家与地区的面积加起来并没有我国大),近5、6年以来却几乎毫无进展。即便电网公司不考虑全球电网的经济性,为了实现宏伟构想,电网公司能否不顾盈利与否,发扬国际主义精神,自掏腰包,建设连接北极与赤道的巨无霸型电力系统呢?显然是不可能的。

未来是否有什么新技术来支撑这一观念呢?或者当前是否有技术萌芽正在成长可以支撑未来这一宏伟构想?

比如超导,假如实现了常温超导,传输电力完全没有损耗了,但线路的技术又早已是成熟技术,投资成本下降的潜力可以说几乎是零,更不存在技术颠覆式突破的想象空间。因此,在未来相当长的一段时间,长距离电网传输都是缺乏竞争优势的。

无独有偶,当埃隆·马斯克盯上这个庞大的全球无线输电计划的同时,在华夏国,也提出了可以媲美于这个计划的全球能源互联网计划。

全球能源互联网主要是特高压交流同步电网为依托,也就是说是一个全球性的“超级电网”,搞全球“一张网”,是一个全球性的超超级工程,看上去很美。

某电力央企领导人撰写的《全球能源互联网》一书已公开发行(并准备译成外文向海外发行),得到不少业内领导、专家、学者的点赞。其主要思路如下:

全球能源互联网将是以特高压电网为骨干网架(交流通道),以输送清洁能源为主导,全球互联泛在的坚强智能电网。将由跨国、跨洲骨干网架和涵盖各国各电压等级电网的国家泛在智能电网构成,连接“一极一道”和各洲大型能源基地,适应各种分布式电源接入需要,能够将风能、太阳能、海洋能等清洁能源输送到各类用户。

全球能源互联网发展框架可以概况为,一个总体布局(由跨洲电网、跨国电网、国家泛在智能电网组成,各层级电网协调发展,形成连接“一极一道”和各洲大型清洁能源基地与主要负荷中心的总体布局)、两个基本原则(清洁发展和全球配置)、三个发展阶段(洲内互联、跨洲互联、全球互联)、四个重要特征(网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动)、五个主要功能(能源传输、资源配置、市场交易、产业带动和公共服务)。