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见证连接与计算的「力量」

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北极圈附近这个群岛,正在成为全球革命性电力生产方式的中心

2019-02-03 19:33
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2019-02-03 19:33 科技行者

海上时刻涌起的风浪,结合新一轮科技革命,使得奥克尼群岛的人们能够获得远超日常需要的电力生产水平。

巨型船只行驶在大海中,其动能完全由海风、波浪以及潮汐等自然资源所提供——这看似科幻思维实则不然。目前,奥克尼群岛正在根据这一思路,进行规模庞大的技术改造,如此宏伟的环保愿景有望很快成真。

试想一下,由社区管辖的这些风力涡轮机日常为当地村庄发电;岛民们驾驶着纯电力汽车游走在岛上各处;在岛屿的水域与海床之间,研究人员测试能够将波浪与潮汐能转化为电能的装置;且就在不久的未来,这里的汽车与客运渡轮将全面使用由本地风力、波浪以及潮汐发电机生成的电力进行水电解所提供的氢燃料。

爱丁堡大学地理科学学院高级讲师、人口统计学家 Laura Watts 在她的著作《世界尽头的能源:奥克尼群岛传奇》里提到,“低碳可再生的未来,目前在世界各地仅仅只是备受关注,但奥克尼群岛已经开始了自己的行动。”即将由麻省理工学院出版社于下个月出版的这本论著,讲述了一个有趣的故事,即奥克尼的人们如何只凭借一点点来自大陆的帮助,就一步步打造出属于自己的低碳未来。

这一波科技革命发生在奥克尼群岛这个距北极圈很近的地方,而非伦敦。“当人们思考未来的技术或者创新活动时,往往认为这些只可能发生在大城市当中。”Watts在本月早些时候接受采访时表示:“实际上,这场可再生能源的革命正在一个位于国家边缘的地区内完成。”

另一方面,奥克尼在将生产成果出口到南方方面一直有着悠久的历史。在尼斯的布罗德加地区,最近发现的新石器时代仪式性建筑发掘成果证明,早在巨石阵、埃夫伯里以及南部地区的其它巨型建筑物出现之前,群岛上的文化就已开始蓬勃发展。新石器时代的沟槽隐患与第一代亨特人前往古英国其他地区之前,就已经在奥克尼群岛接受文化熏陶。布罗德加挖掘主任Nick Card表示,“着眼于新石器时代,我们需要把整个英国地图颠倒过来,即摆脱我们以南方为中心的态度。”

奥克尼群岛如何引领可持续能源之路?

图:桑迪岛上的风力涡轮机

如今这一历史演进正在重演。奥克尼群岛正在引领英国走向无碳的新未来。在这场革命中,至关重要的核心因素在于,岛民将风能转化为可靠能量源的具体方式。奥克尼群岛地势低洼,直对着大西洋与北海,因此全年都受到海风甚至是风暴的冲击。暴风雨席卷整个岛屿,肆无忌惮地摧毁棚屋、掀翻屋顶,一夜之间便可摧毁长达数米的海岸线。在这里,居民们需要的不是雨伞,而是防暴盾牌。这是一位奥克尼群岛岛民过去十年内的真实感受。

Watts表示,“奥克尼群岛重新定义了海风与风暴的概念,由此带来的不再是困扰和不便,而是切实存在的人身安全威胁。”但其同时也拥有着运行超过700个微型风力涡轮机的力量——这已经成为改变岛上生活的关键因素,虽然必须承认,通往这一变革的途径始终表现得不太稳定。

在上世纪八十年代初期,英国开始进行实验,以开发出能够将风能转化为电能的涡轮机——当时的试验场,正是位于奥克尼群岛的伯格尔山。Watts说,“然而,英国最终决定撤销项目,只留下丹麦人与德国人继续开发风力涡轮机技术,为此砸下了数百万美元,而英国政府却止步于此。我们本可以拥有英国自己的风能产业,但因为没有投资,这一切只能是空想。”

尽管如此,风力涡轮机技术对于奥克尼群岛仍然产生了极为深远的影响。过去,奥克尼群岛往往需要依赖电力输入,但现在其每年平均产生的电量已经达到自身需求的120%。面对这样积极的现状,我们无疑面临着新问题:接下来该做些什么?

Watts 概括了目前可供岛民们选择的三条道路:将工作的可再生能源转换为另一种燃料,例如氢燃料,而后存储起来。找到正确的路线可能会对整个英国产生深远的影响,因为英国正在以奥克尼群岛为榜样,希望借此找到具备可行性的低碳未来。

然而,着眼于铺设大批新电缆,以连接英国大陆与奥克尼群岛,因此这显然是一项奥克尼人们无法独力完成的任务。这项工程成本太过高昂,需要政府支持。另外,多年以来铺设新电缆的想法一直存在,却始终没有进展,因此,岛民们必须寻找更加自立的方法。

另一方面,目前出现的全新电力使得岛民们越来越多使用电动汽车。“大家每晚只需支付2英镑就能够为自己的车充电,相比之下,汽油或柴油汽车的成本要高得多。前者无疑是个更明智的选择。积极看来,电动汽车的主要劣势在于,其每行驶100英里就需要充一次电,但这又对奥克尼地区大多只有几平方英里的岛屿来讲并不是问题。”

奥克尼群岛如何引领可持续能源之路?

图: 位于英国大陆伊斯特罗斯因弗戈登的AK1000潮汐涡轮机,正等待着被运往奥克尼群岛

这就带来了新的人们使用了一种被称为电解槽的装置——其由可再生能源支持,能够将水分解为两种基本元素,氢与氧。前者能够储存起来,并在需要时以燃烧形式发电。目前当地已经开始使用一套由氢气驱动的燃料电池,负责为奥克尼一座码头上停泊的船舶供电。

但这一切还只是开始。目前当地正在制定计划,如果我们能够利用氢气来为渡轮提供动力,那么我们对于现有高碳生活方式的依赖性将有望得到改变。

位于奥克尼群岛第二大城市斯特罗姆内斯的欧洲海洋能源中心,已经成为帮助奥克尼转型为电力供应方的关键角色。该中心于2003年开放,作为即插即用的站点,负责测试各类波浪与潮汐能发电机原型。在开放一年之后,一台名为Pelamis转换器的120米巨型机器被部署在这里,这也是全世界第一台将电力输入至国家电网的海浪发电机。十几年来,这座中心已经完成了对数十种不同原型设备的测试。

奥克尼群岛如何引领可持续能源之路?

图:奥克尼群岛的Pelamis海浪能转换器正在运作

另一方面,一旦发生故障,浸入深水湍流区域的潮汐能设备往往更难以修复。Watts表示,“即便是维修手册,也不会告知如何在速度高达7节的海浪中修复锚定在海底的发电机。我们必须亲自动手,而奥克尼群岛的岛民们在这方面已经拥有15年经验。海洋能源已经成为奥克尼群岛的日常话题。”

“他们一直努力冲击这项目标,并且非常清晰地传达出了这一信号。更确切地说是大笔资金。”

奥克尼群岛如何引领可持续能源之路?

图:位于柯克沃尔的加氢站

另一方面,即便政府机构干预,结果也不一定顺利。2009年,持有英国周边海床资源的皇冠实业,决定将奥克尼群岛周边区域租赁给寻求开发波浪与潮汐能源的公司——这是世界上首例相关租赁活动。

麻烦的是,其出租的大部分区域都是潮汐发电的黄金位置,同时也适合捕捉龙虾与螃蟹——奥克尼的人们在这一海域中捕捞,以谋生计。没有人和渔民们交流过,也没有人想到过应该跟奥克尼群岛的人们打个招呼。相反,在未经协商的情况下,皇冠实业关闭了周边面积可观的近岸渔场。没有任何警告、讨论或者谈判,那一带的渔民生存直接受到了威胁。

此后,皇冠实业努力改善现状,目前正在与其代理人及当地渔民进行更深入的交流。然而,从实际情况来看,将新兴技术注入传统且极其重要的行业,确实非常棘手。

不过,奥克尼群岛的海洋能源革命还是非常重要,奥克尼群岛的伟大之处,在于他们目前正在努力尝试做出改变。光是这一点,就值得我们为之欢呼。

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