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要建成能源互聯(lián)網(wǎng)我們還差不止五個半諾獎

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-11-12  來源:財新網(wǎng) 無所不能  瀏覽次數(shù):409
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       光纖系統(tǒng)的意義就好比鐵軌之于鐵路,柏油之于公路。對于能源互聯(lián)網(wǎng)來說,目前還沒有這樣低損耗、低成本的傳輸方式。當(dāng)下被人們給予厚望的特高壓輸電系統(tǒng)耗資巨大,技術(shù)上也不完善。同時建設(shè)周期長,桿塔、線路體積大。真正能在損耗比例上和光纖系統(tǒng)輸送信息媲美的超導(dǎo)輸電技術(shù),更是尚處于科幻范疇。

       能夠真正讓能量的傳輸,達(dá)到光纖系統(tǒng)傳輸信息一樣便捷、廉價的技術(shù)突破,斬獲一個諾貝爾獎并不為過。

       (2)大容量、低損耗的儲能設(shè)施(硬盤)

       沒有巨磁電阻效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),人類就不可能將海量的數(shù)據(jù)壓縮在一塊名叫硬盤的小方盒子內(nèi)。信息本身無法匯總貯存,信息革命也就無從談起。這也就是為什么2007年的諾貝爾物理學(xué)獎授予了發(fā)現(xiàn)巨磁電阻效應(yīng)的費(fèi)爾和格林,這一自然現(xiàn)象正是大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的基礎(chǔ)。但是對于能量,人們還沒有好的辦法來對它進(jìn)行高密度的壓縮儲存。以至于只能以大自然原本贈與我們的形態(tài)來保存它:修建一座座巨大的煤倉、天然氣儲氣罐。

       人類最夢寐以求的高密度電能存儲設(shè)備,目前還遙不可及。無論是傳統(tǒng)的化學(xué)電池還是新興的燃料電池,其轉(zhuǎn)換效率或儲存密度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不能令人滿意。

       如果這項技術(shù)能夠獲得突破,至少兩個能源領(lǐng)域的難題能夠迎刃而解。1.隨機(jī)性很強(qiáng)的光伏、風(fēng)電等清潔能源將可以先被集中收集起來,然后再均勻的對外供出。2.電動車普及的最大障礙將被掃除。

       (3)能源的海量、廉價供應(yīng)方法

       標(biāo)題里說我們至少還差五個半諾貝爾獎,那為什么小標(biāo)題只有四個?因為一個“能源的海量、廉價供應(yīng)方法”,至少值三個“諾大頭”獎牌。

       2007年度諾貝爾化學(xué)獎授予了德國化學(xué)家格哈德·埃特爾(Gerhard Ertl),理由是他發(fā)現(xiàn)了哈伯-博施法合成氨的作用機(jī)理。而之前,1918年,德國化學(xué)家弗里茨·哈伯已經(jīng)因為發(fā)明合成氨方法而獲得諾貝爾化學(xué)獎。1931年,卡爾·博施又因為改進(jìn)合成氨方法獲得諾貝爾化學(xué)獎。

       合成氨正是化肥生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)。這項技術(shù)突破顛覆性的提升了人類糧食生產(chǎn)的效率水平(糧食生產(chǎn)本身就是一個能量收集、轉(zhuǎn)化的過程,從太陽能到生物質(zhì)能)。

       而能量的大規(guī)模、高效率的生產(chǎn)搜集技術(shù),其意義比化肥只高不?。喝绻f化肥只是讓農(nóng)作物的生長速度、光合作用水平提升了;那么能源量的大量廉價供應(yīng)將使得農(nóng)業(yè)完全脫離“靠天吃飯”的尷尬狀態(tài)。在工業(yè)、物流業(yè)和服務(wù)業(yè)中占比巨大的能源成本也將被大幅削減,直接提升人類社會發(fā)展的速度和加速度。

       雖然目前最被看好的能量來源是光伏與風(fēng)電等清潔能源,他們在理論上是“廉價、海量”供應(yīng)的。但從“生物能(牲畜、人力)-化學(xué)能(燃燒化石能源)-物理能(聚變與裂變核能)”的科技史規(guī)律來看,以后真正能擔(dān)起重任的將會是核能。因為它寓于更高層次的物質(zhì)規(guī)律,在宇宙空間中的基礎(chǔ)也更廣泛。畢竟光伏和風(fēng)能歸根結(jié)底都來自太陽的能量,而太陽的能量來自其內(nèi)部的核聚變反應(yīng)。

       (4)智能、可靠的能量調(diào)度、分配機(jī)制(路由器與通訊協(xié)議)
對于一個智能且可靠的能量調(diào)度、分配機(jī)制,最重要的可能不是其硬件設(shè)施。而是規(guī)范它運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型、運(yùn)行邏輯。它需要雄厚的數(shù)學(xué)和其他自然科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)來支撐。

       就像前文提到的那樣,能源互聯(lián)網(wǎng)需要整合的信息資源碎片化、隨機(jī)化嚴(yán)重;對處理的效率和可靠性也要求極高;同時規(guī)??涨啊VZ獎的評獎規(guī)則可能很難照顧到這方面的重大突破,但是一旦出現(xiàn)能夠真正解決問題的成果,一個菲茲獎、高斯應(yīng)用數(shù)學(xué)獎或圖靈獎,一定不用愁。

       除此以外,在商業(yè)環(huán)境、推廣環(huán)境上,能源互聯(lián)網(wǎng)也會有一些軟性的問題,試舉一例:

       互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)目前很喜歡提的一個詞是“顛覆式創(chuàng)新”。意思是通過互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)在技術(shù)、效率上的優(yōu)勢,砸掉傳統(tǒng)行業(yè)中低效運(yùn)行部門的飯碗。就像余額寶對銀行、淘寶對線下商城、亞馬遜對書籍出版商、網(wǎng)絡(luò)媒體對紙媒那樣。

       我們會發(fā)現(xiàn),這種情況在國內(nèi)發(fā)生的遠(yuǎn)比在國外多。因為國內(nèi)社會中有很多很多的行業(yè),由于歷史原因發(fā)展的并不健全,比如銀行業(yè)、零售業(yè)、山寨手機(jī),所以會很快被支付寶、淘寶、小米式互聯(lián)網(wǎng)手機(jī)這樣的后來者嚴(yán)重威脅。而在國外,雖然也有亞馬遜重塑出版業(yè)這樣的經(jīng)典案例,但是總的來講還是少得多。這是因為國外如零售、銀行這樣的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)成熟度很高,經(jīng)營水平和科研實力也不俗。

       那么這些對于能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的指導(dǎo)意義是什么呢?如果說信息互聯(lián)網(wǎng)帶來的洗牌,威脅的既得利益者是零售、出版等等傳統(tǒng)行業(yè)的巨頭;那么能源互聯(lián)網(wǎng)所帶來的這輪洗牌,將直接針對一些完全不同概念的龐然大物:油氣及其他能源巨頭。

 
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