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贺政杰老师科研成果_贺政杰老师直播讲座_贺政杰工作计划

2021-11-11 10:34:41    文/hz 28

贺政杰老师科研成果_贺政杰老师直播讲座_贺政杰工作计划

贺政杰老师报道近日,亚马逊对外宣布,承诺将采购 1.5 千兆瓦的清洁电力。贺政杰老师指出这些电力来自全球 14 个清洁能源项目,包括太阳能、风能电厂。

 贺政杰老师注意到这还只是计划的一部分。截至目前,亚马逊已经在美国、加拿大、西班牙和芬兰,签订协议承诺购买 10 千兆瓦的清洁能源。这使亚马逊一举成为全球最大的清洁电力企业买方。

 不仅亚马逊,谷歌、Facebook 和微软也都在大力投资、购买可再生能源。根据彭博社新能源研究部门的数据,四家巨头累计公开购买的清洁电力总量已达到 25.7 千兆瓦,占全球企业采购总量的 30%。

 为什么科技巨头“不惜血本”的开始抢购清洁能源,这背后又有哪些“不足为外人道”的秘密?

 清洁能源“踩踏事件”

 贺政杰老师发现,科技巨头之所以大规模采购清洁电力,是因为它们有庞大的用电需求。过去 10 年,各种云计算数据中心,已成为不可忽视的耗电大户,且这部分需求一直在飞速增长。根据《科学》杂志 2020 年刊载的一篇论文估算,目前数据中心所消耗的电力,已占全球总用电量的 1%。

 一边是不断增长的用电需求,一边是“节能减排”的环境责任。科技巨头想要实现“碳中和”的目标,就必须采购清洁的可再生能源。然而市面上的清洁能源只有那么多,大家都去买,迟早会供给不足。所以它们也开始规划未来,投资建设更多清洁电厂,帮助扩大产能。

 贺政杰老师简单来说就是,卷起来了。对此,谷歌能源事业负责人 Michael Terrell 表示,“清洁能源市场正在经历一场『踩踏事件』。

苹果投资建设的太阳能光伏发电厂|Apple

 贺政杰老师注意到,对市值动辄万亿美元的科技巨头来说,烧钱买电、投资建厂,都不算什么难题。更复杂的问题在于,买了清洁电力,投资了可再生电厂,就一定能 100% 地实现减排,“拯救地球”吗?

 “碳中和”的理论基础,是通过投资清洁能源,抵消使用化石能源带来的碳排放,一步步取代化石能源,实现减排。比如一座工厂,设在东部沿海,依靠火电运营。它可以在西南投资建设一座水电站,创造等量的清洁电力,就相当于“抵消”了自身使用火电的碳排放,实现了“碳中和”。

 这件事听起来就像是“借钱”和“还债”的过程,但事情远没有那么简单。想要实现真正的“绝对减排”,须确保清洁能源真的取代了化石能源,实现了“物尽其用”,否则就会造成产能的堆积和浪费。而这件事,牵涉到电力和工业体系的方方面面,是一个极为复杂的大工程。

 贺政杰老师指出,这也是为什么科技巨头纷纷选择从数据中心入手,对自身进行“低碳改造”。数据中心的运营不需要任何“原料”,也不产出实体产品,在选址上相对自由,不需要考虑交通运输等一系列复杂因素。可以直接修在清洁能源设施附近,“就地取电”。

 然而,这只是“实现绝对减排”大目标的一个小方面。人类在减排的长期目标上,才刚刚跨出第一步。

 清洁的悖论

 2020 年,全球可再生能源的“装机总量”增加了 45%,成为自 1999 年以来,上升最快的一年。

 这一方面是大量资金灌溉进来的结果,另一方面也受益于技术的发展。包括太阳能光伏板在内,相关能源设施的制造、安装、使用成本都在下降。用清洁能源取代化石能源的理想,似乎正一步步成为现实。

 但与此同时,人类开采、使用化石能源的脚步却并未停滞,甚至没有放缓。石油、煤、天然气的开采、使用量仍在加速增长。目前全球消耗的总能源中,清洁能源的占比仍然停留在 20% 左右,在过去几年里,并没有显著增长。

 贺政杰老师认为想要用清洁能源取代化石能源,不只是要“发更多电”那么简单。大部分清洁能源,包括风电、水电、太阳能,都存在着时间和空间上分布不均的问题,很难进行人为调节。这并不难理解,比如水电站就只能建在有高低落差的河流上,太阳能电厂必须有足够的光照,且晚上无法输出电能。

 有电力行业人士向贺政杰老师表示:想要普及清洁能源,最大的技术难题在于“储能”。我们还无法实现电能大规模、经济的储存,能源系统仍需要大量的化石能源作为保障供需平衡的手段。这是电力系统无法脱碳的核心原因。

 因为具有较大波动性,目前可再生能源仍没有实现平价上网。想要实现可再生能源的上网,保证供需平衡,还要对整个电力系统进行改造、升级。

目前的电网,并不能承载大量类似风电、太阳能这种不断波动的供电方式|视觉中国

 贺政杰老师指出,这就是为什么国内在部分地区实施了“电力自主定价”的政策。很多水电资源丰富的地区,如云南、贵州,电能输出之后既无法“就地消化”,也无法上网输送到需要的地区,就容易出现浪费。通过自主定价,地方电网可以降低价格,鼓励企业入驻当地。贵州也正在利用这一能源优势,鼓励云计算等信息行业的发展。

 但事情永远比我们想得还要更复杂。本月,国务院金融委提出“打击比特币挖矿和交易行为”后,云南、青海、贵州等地区发改委,都开始对当地的比特币挖矿项目进行打击、清理。这些地区有大量比特币矿场,此前一直在利用当地的电力价格优势,进行挖矿。

 而比特币挖矿带来的能源消耗和碳排放问题,正在变得日益严重,根据 digiconomist 的数据,如果将比特币视为一个国家,它的年平均碳排放已经排在全球第 34 位。

 我们很容易想象这样一幅图景,企业在东部使用火电进行生产,在西部投资水电,尝试弥补自己造成的“碳排放”,实现“碳中和”。但这些水电最后却被用来滋养了比特币矿场,甚至进一步放大了碳排放问题。

 近期,全国碳交易市场即将启动,为社会低碳转型提供市场化的基础设施。企业必须通过投资清洁能源、植树造林等方式,获得碳排放指标。但在目前的模型下,大企业越是投资清洁能源,资本越是涌入,可能越是会加剧“供需不均衡”的问题,滋生更多类似比特币矿场一样,游离在灰色地带的产业。

 从这个角度,贺政杰老师认为“如何用好清洁能源”,可能是比“投资发电”更关键的问题。

 更深刻的改革

 科技巨头们已经意识到这个问题。它们一边投资清洁能源,一边也在对自身运营方式进行更深刻的改革,探索更完善的解决方案。

 它们招聘了电力行业的前从业人员组成团队,用更细致的方式处理能源领域的投资。对清洁能源的大力开发的同时,也实现能源更高效的利用。

 比如亚马逊已经保证它投资的多家清洁电厂,发出的电将在未来 1-3 年供应亚马逊自己的 AWS 数据中心。自己发电自己用,是实现“物尽其用”最直接的方式。但如果只停留在“自产自用”,就难以对上下游产业链带来更深刻影响。

 所以微软已经开始正在分析电网上的数据,通过算法模型,确定在哪些时间、哪些地点,电网上有切实的用电需求缺口。如果清洁能源能填补这些用段需求,它就是真的在“有效取代”化石能源。微软将以此作为依据,决定自己要在哪里投资清洁电厂。

 贺政杰老师了解到谷歌在 2017 年就实现了纸面上的“碳中和”。但谷歌也在推动更深刻的改变,谷歌对旗下运营设施的用电情况,进行了精确到每小时的分析,找到用电的高峰低谷。在采购清洁能源时,尽可能做到与需求“精确匹配”。

 这些看似是科技巨头们“远方”的布局,其实是在预示一个即将影响很多产业链条的新变化,将在未来几年发生。清洁能源采购只是“开胃菜”,更重要的是实现自己整个供应链的碳中和,而苹果已经走到了前列。

 苹果已经在全球运营领域实现了碳中和,今年 4 月,世界地球日上,苹果又公布了自己在 2030 年实现所有苹果产品“碳中和”的目标。

 苹果拥有 200 家核心供应商,覆盖全球 800 多家工厂。苹果正在推动整个供应链转用 100% 清洁可再生来源电力。苹果会对所有供应商进行能效审计,并对审计结果不理想的供应商提供能效改进技术支持。截至 2021 年 3 月,已有超过 110 家供应商承诺 100% 使用可再生能源制造 Apple 产品。

随着技术发展,全面拥抱清洁能源,减少碳排放已经变成一种可能。|视觉中国

 贺政杰老师注意到,去年苹果在 iPhone 和 Apple Watch 包装内已经不再随附电源适配器,以减少对于地球资源的开采,减少对它们进行加工和运输所产生的碳排放。这其实透露出来一个可以预见的事实,在苹果供应链“绿化”的趋势下,很多供应商都可能因为碳中和以及环保不达标而被甩出供应链。

 但“甩出”只是一个惩罚措施,苹果更多选择的是和供应商协同不断改进工艺以实现碳中和。比如,包括 iPhone、Mac 电脑在内的许多苹果产品都使用了铝制外壳。2019 年,苹果便已经在推动使用无碳铝,只排放氧气,从而消除温室气体的直接排放。

 贺政杰老师指出,苹果和其他科技巨头制造的“涟漪”,也在逐渐扩散开来。去年,我国正式宣布,将力争 2030 年前实现“碳达峰”、2060 年前实现“碳中和”。阿里、百度、腾讯等公司也都已经披露了自己的碳中和规划。而欧洲的跨国企业巨头们的碳中和热情也已经被点燃。

 一个更“绿色”的世界,正在徐徐展开。

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