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诺奖得主朱棣文:中国在高压输电上取得巨大成就

北极星输配电网  来源:网易财经    2018/8/13 11:50:04  我要投稿  

北极星输配电网讯:近日,2018世界科技创新大会在北京会议中心会议楼报告厅举行。

未来已来,人类正在经历一场前所未有的变革,而科技创新正在以超出人们想象的速率迅猛来袭,科技正在重构世界。新技术、新能源、新材料、新模式、新平台、新的商业规则和新的市场运行方式等层出不穷,正在对人们的工作、生活、对现实的理解和未来的想象带来全方位的影响。人类与自身的关系,生命与宇宙的奥秘,科学与文明演进的方向,都将迎来革命性的变革。

未来的竞争,不仅是实力的竞争,也是想象与思维的竞争,创新力与变革力的竞争,更是汇聚全球智慧能力的竞争,金融市场效率及企业研发转化能力的竞争。与此同时,创新的全球联动性,要求人们思考如何继续在全球价值链基础上进行竞合式创新,如何在加强产权保护的前提下,汇聚全球顶尖智慧,汲取全球科技创新成果,推出中国创新方案,打造全球科技创新新高地。

针对以上议题,1997年诺贝尔物理学奖获得者、斯坦福大学物理学教授、美国第12任能源部部长朱棣文也在会上谈了自己的看法。

朱棣文认为,在世界上那些可再生能源发展最好的地方,在没有补贴的情况下,比如说我供电给你,给你定一个电价,当然这个电价对于这个供电公司是有着利润的。那在世界上可持续能源发展最好的地方,现在的成本已经降到了2分-2.5分/度,在中东的有些地方的太阳能的成本,包括利润在内只有2美分了。在有些地方,这个价格会进一步的下降,风能和太阳能的单位成本会下降到每度,2030年的时候2美分以下。

而且我们看到风力发电机越来越大、效率越来越高,这样它们就可以产生更多的能源。而且在2023年,每一个风力发电机可以产生的电能可以达到50兆瓦,大家可以看到风轮的直径、半径也越来越大,中间是空客的380,大家可以看一下这个风力发电机越来越大,相当于是空客380翼展的3倍,而且60%的时间这个风力发电机都可以进行发电,也就是说,这是技术带来的进步。

尽管60%的时间可以发电,但这也并不能保证时时刻刻都有电,所以这需要有着非常复杂的发电基础设施、储电设施、配电设施、输电设施,中国在长距离的发电配电方面是全球领先的国家。黑色是高压输电,要么是100万伏,要么就是直流高压输电,黑色是交流输电,红色是直流输电,尤其在中国东北,也到了中国的中部,在输电的过程中损耗只有5%,所以这边虽然不是超导,但是它是一个非常高压的直流输电线,可以减少电能的损失。

也就是说使用这些高压输电的网络,能够给我们带来巨大的机遇,中国就在这方面取得了巨大的成就。如果没有这些输电网络,那就要做储电了,这张图反映了最好的储电系统,有太阳的时候和风的时候,就用这个能源,把水抽到罐子里面,没有太阳、没有风的时候要用电的话就打开水阀,这就是水能储电。中国在这样一个领域也希望成为全球的领先者,水能储电,这是中国到2020年之前的“五年计划”,水电的发电将达到380GW,同时水利储能将达到40GW,到2025年水能储电将达到90GW。其实水储藏在一个比较高的一种位置,它所产生的这种电能能够达到90几瓦,但是储能的度数要比这个高很多了。

再看一下电池,在澳大利亚南部,最大的电池储能厂也就是100MW,90GW和100MW的差别还是很大的,水能储电的成本只有电池的1/10。所以长距离的高压输电网络,再加上风能、太阳能、水能储电确实给我们带来巨大的机会。

以下为演讲全文:

张燕冬:下面一共有5位诺贝尔奖获得者在开幕式上发言,其中ThomasJ.Sargent与朱民将会进行大家非常关注的话题的对话。

首先第一位请出的是朱棣文,他是1997年诺贝尔物理学奖获得者,也是斯坦福大学的教授,朱棣文是美国第12任能源部部长,被学术界称为能抓住原子的人。他从事的是世界上最尖端的激光致冷捕捉技术研究,有着广泛的实际用途,这项研究为帮助人们了解放射线与物质之间的相互作用,特别是了解气体在低温下的量子特征,开辟了道路。今天朱棣文的演讲题目是气候变化和可持续未来的创新之路。

朱棣文:很高兴来到这里,我们这次是一次科技的论坛。但邀请我的是并不是这次会议的主办方,这是题外话了。我今天不想讲科学研究的理论,我的科学研究现在做得不错,我们现在有一些新的发现,我们也合成了一些新的物质。同时进行了细胞中的神经传输,那么第一次的几厘米内,可以在这样一个神经元上进行传输。这里面会有两个、四个和六个,这样一个动力,使用的就是一种新的平衡的动力学来实现的。

那么正是这样一种研究,就可以让我们通过一种和传统不同的方式来分析数据,来展示出二、四、六,动力的不同的分支。这就是我最近做的一个研究,非常令人激动。

今天我想讲另外一个话题,这个话题让我感到激动,也让我感到很郁闷。首先我跟大家讲一下气候变化方面我们的发展,以及在科学技术和工程方面,我们究竟可以做哪些事情来改变我们的世界。首先来看一下气候变化的风险,这是1850年-2017年的全球温度变化,从这上面可以看到自从1975年以来,全球大部分的新闻升高是在1975年以后,基本上上涨了0.95摄氏度,接近1摄氏度了。那么,尽管科学表明在70年代、80年代以前,很多气温的升高也有一些暂时的,但往往是一种噪音。但是在1975年之后这个气温的升高比较明确,到现在已经升高了1摄氏度左右了。

你可能会说温度升高就会使得冰川融化、海平面上升,确实如此。那你可以在其他的地方,比如说阿拉斯加的冰川照片,一个是1941年、一个是2004年,这两个冰川的图片完全不一样。但是对于气候变化最准确的测量方法就是使用卫星,随着冰川的变化,尤其是格林蓝岛和南极冰川的融化,可以用卫星进行识别,这是我们最新的数据。这就是2002年-2009年的卫星数据,蓝色是说明南极和北极的冰川的融化,在我们做这样一个测算之前,我们当时有一种感觉,就是南极的冰川会增加,因为温度升高就意味着水更多的会被蒸发,更多的蒸发就意味着会有更多的雨雪,而且南极很冷,按道理说冰川应该是在增加的。但是我们现在通过我们的卫星测算却发现,南极的冰川却在减少。

那么,我们回到人类上一个温暖的时代,比今天大概到1摄氏度。当时海平面上升了多少呢?如果是温度升高1摄氏度,我们现在海平面升高多少?通过地质的数据显示,如果温度再升高1度的话,海平面会上涨6米-9米。这样的增长,我们过去可能认为需要几百年才会发生,但是在最近的几百年以内,有可能由于温度的上升会使得海平面上升6-9米。如果海平面上升6-9米的话,差不多全球人口的10%将要被迫迁移,这是联合国的目标。这是二氧化碳的排量,这样一个增长在最近65年才急剧的出现。汉德森发现,如果我们不停止的话,我们肯定会突破这样一个目标,也就是我们没有办法保证温度的升高能够控制在两摄氏度以内。按照这样的速度,可能还要40年,如果我们现在的排放不增加,保持现状的话,40年之后我们将突破联合国设定的目标。

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