在技术世界里,可以说是电力在直接或间接地驱动着一切。对于它的无所不在,我们早已习以为常。然而,电能有一个不容忽视的弱点:它是一种极其不稳定的、“保质期”奇短无比的商品,无法被打包和存放。
我们使用的能源存在一个基础性的缺陷,它们生产出来后几乎存不住,必须马上用掉。电力供应是一个实时过程,比如当你在看电视或使用电脑时,使用的这些电力就是刚刚从发电厂输送出来的。我们平时享受到的任何消耗品,都没有电能这么“新鲜”。
电力一旦入网,瞬时便传播开去,如果电压源断开,电流也会瞬时消失。一般来说,只要发电厂不停地运转就没有问题。但以燃烧化石燃料为基础的能源经济,不仅浪费几百万年才形成的珍贵的煤炭、石油和天然气,而且会威胁环境。
风力和太阳能相比之下更为理想。未来人们会越来越多地依靠这些不稳定的电力源。但这些发电方式目前还无法满足需求,当我们需要更多电的时候,显然不能把所有希望都寄托于风吹日晒。万一天公不作美,我们必须眼睁睁地看着电力断掉吗?有效地储存能源非常必要,到底有没有这样的技术呢?
俗话说有备无患,为了调节生产过剩和弥补短期供电不足,电力可以在很短时间或很小规模内进行临时储存。电容器有存储电力的能力,是理想的调控元件,但不能持续性地充当储存介质。
电容器无法胜任大电量的储存器,直到今天,所有的能源缓冲器尺寸都不够大,只能短暂地回补稳定电流。
风、太阳和其他可再生能源电厂正纷纷修建起来,日本核危机也让各国看到了转向生态电力的必要性。但我们还不具备应对大面积停电的储存技术,无法避免未来可能经常出现的载荷波动。
人们可以使用高性能电池、紧急发电机等设备,在一个消耗有限的封闭网络里应对停电。医院和发电厂一般都拥有这种紧急缓冲设备,很多工厂也有。
未来电网也需要一个庞大而高效的储存缓冲设施,作为电厂的重要组成部分,能够在不稳定条件下提供数小时电力。当电力生产过剩时,它也可以派上用场,把多余电能储备起来。
只能“保鲜”是电力供应的最大弱点,也是技术世界的致命要害。
□德国《明镜》杂志网站