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可再生能源也需要更新換代

2011年4月19日

第一批風力和太陽能發電站供電已使用20多年,對它們也必須逐步實行更新換代。如今,風能和太陽能技術發展迅速,對這些能源設施進行技術更新完全值得,即便是老式水車也是如此。

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風能的利用已經有幾百年的歷史了圖片來源: CC/honahon

16世紀西班牙作家塞萬提斯(Cervantes)長篇巨著中的主人公唐•吉柯德,面對風車展開了一場無望的戰鬥。這位悲喜劇英雄把風車當成多臂巨人,進而攻之。由此可見,早在幾百年以前,風的力量就已為人所知和所用。那時候,這些龐然大物被用來磨面。而現在,它們則提供電力。其實,我們今天所說的「新能源」並不是新生事物。對水力這一能源形式,人類也早已熟知,它在古埃及和羅馬帝國就已經得到了利用。

技術更新:新能源更加煥然一新

Feinschliff an Flügeln eines Windrads
研發人員在對風力發電機葉片進行最後的加工圖片來源: Energie Agentur

無論是舊機器還是現代化的設備,最終都無法逃脫相同的命運:它們都會老化、磨損和變得陳舊。第一代風力和太陽能發電裝置,如今已不再像當年那樣嶄新。在使用了20多年之後,這些設備可謂高齡了。德國聯邦可再生能源協會(BEE)的丹尼爾•克魯格(Daniel Kluge)說:「一般來說,與其對老設備進行維護或修理,不如直接更新換代。」原因主要在於該領域的發展速度快。克魯格指出:「在過去20年裡,所有可再生能源設備的功能和品質都取得了大幅度的進步。」

風能行業對這樣的設備更新有一個專門的術語,叫「Repowering」。對此,德國聯邦風能協會(BWE)發言人亞力山大•澤沃爾(Alexander Sehwohl)解釋道:「這個詞的意思是用功率更大的新設備取代舊機組。」這樣做非常值得:去年,德國用80台新機組替換了116台舊風力發電裝置,發電量數倍於以前。澤沃爾說:「舊機組的裝機容量共56兆瓦,而新機組則超過183兆瓦。」當然,這並不意味著風力發電機在使用20年之後就不行了,它們的使用壽命長短取決於設備的型號。

Installation von Solarpanelen
太陽能裝置供電可達數十年之久圖片來源: Bundesverbandes Solarwirtschaft

太陽能發電前途光明

太陽能發電的情況與此相似。德國聯邦太陽能經濟協會(BSW)的大衛•韋德波爾(David Wedepohl)說:「太陽能電池壽命很長,有些80年代開始使用的裝置現在還在發電。」與風力發電機不同,太陽能電池不必經常維護,因為沒有機械損耗,固定安裝的太陽能模板幾乎不會磨損。儘管隨著時間的推移,它們的性能也會減弱,但一台太陽能設備供電的年限究竟有多長,難以一概而論。有些製造商認為,太陽能裝置的壽命為35年;另一些則表示,在使用20年以後,它們的功率仍可達到原來的80%。

在太陽能方面,技術發展也是突飛猛進,新舊光伏設備幾乎不可同日而語。韋德波爾說:「僅從2006年到現在,安裝完畢的太陽能裝置的成本就減少了一半。所以,對消費者來說,採取用電自給自足,就越來越有吸引力。」更為誘人的是,新型太陽能電池並不顯眼。越來越多的透明或半透明的太陽能電池被直接整合在在樓房的結構之中。

加勒比海:水利發電闊步前進

Altes Wasserrad
新發明能讓老磨坊煥發青春圖片來源: CC/sea_daddy

老水電站只要略加改造,也可以提高發電產量。加勒比海的聖文森特島很早就利用水力發電。在「德國國際合作公司」的援助下,這裡的老水電站得以更新。該公司的技術專家斯文•何姆舍德(Sven Homscheid)說:「大壩和電站是現有的,管道和機器則進行了更新。」將來,聖文森特30%的電力需求要來自水力。目前,全島幾乎完全依賴石油發電。

新發明為分散供電創造條件

由於水電站在世界各地到處都有,開展技術進步的空間也大。譬如,工程師哈特姆特•德魯斯(Hartmuth Drews)就對傳統磨坊的水車來了一個新發明,希望用它來發電。他的組合式葉片水車採用一種特製的發電機,原理類似自行車的發電裝置,把機械能轉換為電能。這種水車可以靈活安裝在任何地方。

德魯斯說:「這一技術專門用來對現有的水電站進行革新。」據估計,僅德國就有2.5萬個地點可以安裝這種裝置,主要是那些老磨坊。除此以外,德魯斯還得到來自奈及利亞、孟加拉國、衣索比亞和巴西的詢價。原則上,這樣一台水車可以供應15戶人家用電。德魯斯發明的水車是一個給人帶來希望的案例:擺脫對化石燃料的依賴,完全可以獲得成功,儘管當年唐•吉柯德的風車之戰是以失敗而告終。

加勒比海當地環保項目網站: http://www.credp-gtz.org/

節電網路平台「Welectricity」: http://welectricity.com/home

作者:Nele Jensch

責編:當遠