新浪尚品
尚文首页 | 尚品首页 | 新浪首页 | 新浪导航

新浪尚文

新浪尚品 > 谈资 > 正文

德国绿色生产技术革命

http://www.sina.com.cn 2011年11月25日 09:28 三联生活周刊 微博

  德意志文化交流中心(DAAD)邀请了来自全世界15个国家的18名记者前往德国进行为期一周的调查采访,主办方为这次采访定下的主题是“德国绿色生产技术之旅”,可是,不少人并不认同“绿色”的概念,人类最需要的是一场“蓝色革命”。

  今年10月,德意志文化交流中心(DAAD)邀请了来自全世界15个国家的18名记者前往德国进行为期一周的调查采访,本刊记者作为唯一的中国代表全程参与了此次活动。主办方为这次采访定下的主题是“德国绿色生产技术之旅”,可是,不少采访对象都明确表示,他们并不认同“绿色”的概念,人类最需要的是一场“蓝色革命”。

  蓝色竞争力

  10月的德国,残留着夏天最后一丝暖意。放眼望去,车窗外是一望无际的绿色田野,一排排风力发电机点缀其间,每个叶片上都画着一条红线,转起来的时候很像是一朵朵开在草地上的鲜花。

  可是,我们要采访的对象不在这如诗如画的田园风景中,而是在一个空气刺鼻、噪音刺耳的重型机械装配车间内。只见地板上堆满了各式各样的燃气涡轮机,最小的直径有两米多,最大的一个长13.2米,直径5.5米,重达440吨!这个“巨无霸”浑身上下布满了金属叶片,每一个叶片都雕琢得十分精细,但合起来看却有一股张牙舞爪的凶相,一点也不像和“绿色”有任何瓜葛。

  “这是目前全世界最大的燃气涡轮机SGT5-8000H,正常工作状态时的输出功率高达375兆瓦,打破了世界纪录。”马库斯·沃格尔桑(Markus Vogelsang)向我们介绍说,“如果再和一台蒸汽发电机联合起来使用的话,总的输出功率可以达到570兆瓦,发电效率更是达到了60.75%,同样打破了火力发电机组的世界纪录。”

  原来,这里是德国工业巨头西门子公司位于柏林市中心的燃气涡轮机(Gas Turbine)制造厂,沃格尔桑先生是该厂的总装车间主任。据他介绍,用煤炭来发电不但污染严重,而且只能通过加热水产生的蒸汽来发电,煤炭中的大部分能量都以热能的形式被白白浪费掉了,总效率很难高过40%。燃气(目前主要指天然气)发电不但产生的温室气体较少,而且可以通过内燃机来产生电力,效率比蒸汽机高。再加上内燃机产生的热量还可以用来推动另一台蒸汽机进行二次发电,效率得到了进一步提高,这就是为什么燃气发电是火力发电产业的终极目标,这方面的技术近年来发展很快。

  “在其他条件相同的情况下,燃气涡轮的功率越大,发电效率也就越高。目前全世界只有4家公司能够生产这种级别的大功率燃气涡轮机,它们分别是美国通用电气、德国西门子、日本三菱重工和法国阿尔斯通。”沃格尔桑解释说,“你们都是环保记者,可能觉得燃气发电用的是化石燃料,不够低碳,可目前化石燃料仍然是全世界最主要的能源来源,我们通过技术改进而减少的碳排放总量不输给那些新能源企业,比如这台SGT5-8000H,如果用来代替目前国际上普遍采用的同等功率燃气涡轮机的话,每年可以减少4万吨二氧化碳排放。”

  类似的话,上海外高桥第三发电厂的冯伟忠厂长也曾经多次说起过。本刊记者不久前曾经访问过这家煤电厂,该厂引进了西门子和阿尔斯通的技术,将其充分消化后运行得比外国同行还要好。据冯厂长介绍,该厂的超临界燃煤发电效率达到了46%,每千瓦时耗煤低于290克,创下了世界纪录。

  “现在大家一说起节能减排就是风电、水电、太阳能,这些新能源企业不但吸引了更多的眼球,而且拿走了更多的财政补贴。”那次访问结束后,冯厂长有些激动地对本刊记者说,“其实目前最有效的节能减排方式是提高传统能源企业的效率,我愿意和新能源企业打擂台,到底谁的节能减排效果好,大家拿出数据来比比嘛。”

  作为一家设备生产商,西门子没有像冯厂长那样公开表现出对新能源行业的敌意。比如这家燃气涡轮厂就在醒目的地方停放着一辆大众汽车公司生产的电动小汽车,向来访的客人展示西门子进军新能源领域的决心。可惜的是,这辆名为e-Motion的四门小轿车目前只是一款概念车,尚未投入大规模生产。本刊记者试坐了一次,发现该车虽然行驶平稳、加速强劲,但电池容量有限,充电一次只能在市区内正常行驶150公里。更糟糕的是,该车目前的造价为20万欧元,远比美国、日本和中国生产的电动车要贵得多。

  “德国的汽车行业在电动车研发领域确实不如美国、日本或者中国一些公司那样积极,这是因为我们相信不能把所有的鸡蛋都放进一个篮子里去。”位于沃尔夫斯堡的大众汽车博物馆(Autostadt)媒体总监里诺·桑塔库鲁斯-莫特祖玛(Lino Santacruz-Moctezuma)向记者们解释说,“我们认为在未来很长的一段时间里,传统的汽油车仍然将会占有很大的份额,所以我们决定继续花大力气研究如何降低现有汽车的能耗。”

  虽然在场的不少记者都认为这一说法有点为自己的不作为找借口的意思,但大家都同意这种实用主义的战略方针也是有一定道理的。德国是传统的制造业大国,像西门子和大众这样的老牌企业享誉全球很多年,但在微电子和生物工程等一些新兴领域,德国明显落后于日本和美国。与其花大钱去追赶,还不如守住自己的优势项目,照样能在国际市场上分一杯羹。

  问题在于,传统制造业是环境污染大户,在民间环保意识日渐高涨的今天,这个行业承受着来自各方的巨大压力。一些极端环保主义者发出倡议,要求人类放弃工业化,退回到过去的乡村式生活。而另一些环保组织(比如德国的绿党)虽然不那么极端,也在游说各国政府强力推行新能源政策,争取在短时间内彻底替代旧的生产方式。

  这两类人其实差别不大,他们都把“绿色”作为自己的象征。

  “我们并不认同现在流行的绿色理念,我们认为这是一种不切实际的想法。”柏林工业制造和设计学院(IPK)项目经理汉斯·孔尼格(Jens Konig)对记者们说,“我们正在积极倡导一种新的方式,我们叫它蓝色竞争力(Blue Competence)。”

  据孔尼格介绍,这个名词最早是在今年召开的某次会议上由意大利制造业协会首先提出来的,很快就得到了欧洲各国制造行业协会的认同。因为历史太短,这个词甚至还没有被维基百科收录进去,网上也很少有关于这个词的新闻报道。

  “蓝色竞争力这个概念的定义其实是比较模糊的,但类似的想法在欧洲很早就有了。”孔尼格说,“如果硬要为它下个定义的话,就是:用绿色的理念为制造业服务。需要强调的是,无论是蓝色还是绿色,最终目的都是一样的,那就是为我们的后代留下一个美好的生态和生存环境。双方的分歧在于手段和路径有所不同,一些环保组织认为只有退回到中世纪才能保护环境,我们则认为在现实生活中没人愿意这么做,必须从实际出发,在不降低老百姓生活条件的情况下进行可持续发展。”

  孔尼格认为,要想实现这一目标,必须改造现有的制造技术,把可持续发展作为一项硬性指标纳入到制造业的评估体系中来,而这就是他所在的机构正在做的事情。

  蓝色科技

  IPK成立于1976年,目的是为德国的制造业提供咨询服务和技术支持。1986年,IPK和柏林大学机械与工厂管理学院(IMF)合并,成立了柏林生产技术研究中心(PTZ)。两者在新的机构中分工明确,IMF负责基础研究,IPK负责应用研究,也就是将IMF的研究成果推广到各个企业当中去。

  孔尼格带领记者们参观了IPK的工作室,技术人员当场为我们展示了一项刚刚开发出来的干冰清洗技术,即利用干冰的特点清洗金属等材料表面的污渍。“传统的清洗方法也许简单易行,但费水费电,后续污染严重。干冰在低温情况下像沙子一样粗粝,但在室温下很快就化为气体跑掉了,整个清洗过程干净快捷,污染小。”研究人员解释说。

  事实上,在很多德国城市都有一个像PTZ这样的专门为工厂服务的研究机构或者大学,德国的制造业之所以名震全球,与这些研究机构的努力是分不开的,它们就是那些大家耳熟能详的德国名牌产品的幕后英雄。

  进入21世纪后,环保成为新的经济增长点,再加上全球经济危机的影响,德国制造业面临一次重新洗牌的机会。面对美、日、中、印、巴等新老经济体的夹击,昔日的幕后英雄们再次站了出来,将研究重点放到了节能减排方面,试图以新技术为后盾,提高德国制造业的竞争力,这就是“蓝色竞争力”一词的由来。

  我们这趟旅行走访了多个这样的研究机构,见识了不少新技术。比如亚琛工业大学(RWTH Aachen University)开发出一款小型电动车,取名“街道式轻便车”(Street Scooter)。该车彻底颠覆了传统电动汽车的设计模式,采用了很多先进的制造工艺,极大地降低了成本,预期售价可以降到5000欧元以下。虽然价格低廉,但性能不差,最高时速可达120公里,充一次电可以行使45~130公里。

  “现在市面上的电动车都是在传统汽车的基础上改造的,只不过把汽油发动机换成电动机而已。我们根据电动车的特点做了全新的设计,终于把成本降了下来。”相关技术人员解释道,“我们的理念是,既然现有技术仍然没办法让电动车达到汽油车的水平,那么我们就想办法制造一款专门针对电动车市场的产品。根据调查,大部分城市居民每天的驾驶距离都没有那么长,这辆车能够满足大部分城市上班族的日常需要。”

  再比如,位于柏林郊区的亥姆霍兹柏林材料和能源中心(Helmholtz Zentrum Berlin,简称HZB)正在全力研究薄膜光伏电池板,这种电池板比普通的多晶硅光伏电池板薄了很多,光电转换效率也只是普通板的一半,平均只有10%左右,但胜在造价低,所用原材料简单而又廉价,对环境污染小。

  “从理论上讲,太阳能是最充足、最廉价的能量来源,太阳能发电的主要问题已经不是转换效率了,而是如何降低造价以便尽快收回成本,以及如何减少电池板制造过程中对环境的污染。”相关技术人员解释到,“所以我们研究所的主攻目标不是提高效率,而是降低造价,以及使用更易得的原材料。”

  我们还参观了德国最大的垃圾回收企业ALBA,就连这样一个和垃圾打交道的公司也有一个强大的研发团队,他们研制成功的垃圾自动分拣系统非常先进,就连收上来的废纸都能按照材料和质地的不同进行自动分类。发明这种机器不只是为了节省人工,更重要的目的在于减少居民小区垃圾分类箱的种类。最终的目标是将可回收垃圾箱减少到只有一种,这样老百姓在倒垃圾的时候就不用自己操心了,只要将可回收垃圾分出来扔进去就行了。“德国是最早实行垃圾强制分类的欧洲国家,但分类效果仍然不够好,我们希望通过提高自动分拣技术,进一步增加垃圾回收效率。”该厂的技术人员说。

  据介绍,德国的垃圾贸易占到世界可回收垃圾贸易总量的17%,位居第一,比第二名美国高出了两个百分点。目前德国66%的垃圾被回收利用,剩下的34%用来焚烧发电。也就是说,德国成为欧洲第一个,也是目前唯一一个基本取消了垃圾填埋方式的国家。垃圾填埋不但占用了宝贵的土地资源,而且对环境也很不好。

  从上述三个案例可以看出,要想提高蓝色竞争力,技术创新固然重要,但思维方式的改变更为关键。在人类几千年的历史长河中,保护地球还是一个很新的概念,人类还没有习惯从如此宏大的角度去思考问题,我们的头脑需要来一场蓝色革命。

  蓝色革命

  吱扭,吱扭,吱扭……随着几声轻响,一对银色的翅膀慢慢扇动起来,一位工程师双手托着鸟的肚子,轻轻向空中一抛,这只貌似海鸥的巨鸟便腾空而起,向天上飞去,快撞到天花板时它灵活地掉转方向,开始在屋子里左右盘旋,上下飞舞。如果不是那轻微的吱扭声,以及鸟身上印着的5个字母“FESTO”,大概没人会想到这竟然是一只人工制造的机械鸟。

  “这是我们公司模仿海鸥的飞行动作研制出来的聪明鸟(Smart Bird),这只鸟的翼展将近2米,头至尾长约1米,全部用碳纤维制成,总重量只有450克。”聪明鸟的主设计师、费斯托(Festo)公司的工程师雷纳·穆格拉尔(Rainer Mugrauer)向大家介绍说,“聪明鸟的飞行动作非常逼真,我们曾经让它跟一群海鸥一起飞,海鸥似乎没有感到任何不适。”

  “可以用它来代替间谍机了!”有位记者随口说道。

  “不会。我们不会和军工企业有任何合作,这是费斯托公司的原则。”穆格拉尔坚决地说,“我们研制聪明鸟的唯一目的就是提高我们在仿生学方面的技术能力,而生命是这个世界上效率最高的东西,仿生学能够帮助工厂提高生产效率,节约能源。”

  确实,聪明鸟实在是太轻了,负担不了多少额外重量,飞行过程也过于颠簸,舒适程度不可能赶得上现代喷气式飞机。事实上,如果仅从飞行参数和实用性上来看,人类发明的飞机要远胜于海鸥,但海鸥有一个性能优于飞机,那就是能源效率。聪明鸟的起飞功率约在20到30瓦之间,平稳飞行时所需的功率更低,只有17瓦,仅靠一节手机电池就能在天上飞20多分钟。

  海鸥的这项优点在化石能源时代没有太多商业价值,但在低碳时代就显出其可贵之处了。这家总部位于斯图加特的公司是世界闻名的工厂自动化设备制造商,他们很早就意识到,要想用机器代替一个活生生的工人,就必须借助仿生学的力量,把生命的秘密学到手。于是该公司专门成立了仿生学部门,从动物身上寻找灵感。聪明鸟就是这个部门研制出来的概念产品,他们试图通过这次实践,学习并掌握碳纤维材料的制造工艺,最终造出超轻的仿生装置,降低自动化设备的重量,从而降低能耗。该部门最近取得的另一项成就是模仿大象鼻子的结构,制造出了一种机械抓,不但伸缩自如,而且抓东西时动作非常轻柔,很适合用于食品工业的自动化包装流水线。

  工业自动化曾经被认为只是节省人力资源的一种生产方式,但在费斯托公司看来,它还是节能环保的必经之路。“机械化生产的效率比人工生产高,这本身就是一种节约能源的生产方式。”费斯托公司研发总监彼得·普斯特(Peter Post)解释说,“另外,和手工制造相比,机械化生产的产品质量更有保障,错误率低,节约了原材料。”

  后一个优点在电动车行业还有一个好处。众所周知,电动车关键的部分是电池组,而电池组的好坏取决于最差的那块电池的质量。手工生产虽然成本可能会低一些(尤其在第三世界国家),但质量无法保证,结果往往会因为一粒老鼠屎而坏了一锅汤。

  除了生产自动化设备外,该公司还为客户提供咨询服务,在生产过程的各个环节上帮助企业提高能效。“现代化企业必须从建厂那一刻开始就把环保的理念纳入到计划中来,而不是遇到问题再想办法去解决。”普斯特说,“这就要求厂长们改变观念,把可持续发展当做一项硬指标,和产量啊、利润啊这些传统的业绩指标放在平等的位置加以考量。”

  “自动化生产工艺的普及会不会导致工人失业呢?”有记者问。

  “恰恰相反,自动化生产技术的普及可以把劳动力从繁琐的体力劳动中解放出来,进入更有创造力的行业,比如环保产业。”普斯特答道,“事实上,德国在工业自动化和环保这两个领域都领先于欧洲,这就是为什么德国能这么快就从这次全球经济危机中走了出来的原因。”

  在普斯特看来,人类自从进入了工业文明时代后,经历了五次大的技术革命,每一次革命都深刻地改变了人类的生活方式。第一次革命发生在18世纪末,以机械化生产为标志;第二次革命发生在19世纪中期,以铁的冶炼技术和铁路的出现为标志;第三次革命发生在20世纪初期,以电的出现为标志;第四次革命发生在20世纪中期,以电视机、喷气式客机和计算机的出现为标志;第五次革命发生在20世纪末期,以互联网的出现为标志。

  “我认为第六次革命的序幕已经拉开,这次革命可以称之为蓝色革命,其标志就是‘可持续’理念的出现与流行。”普斯特说,“这个概念为制造业提出了很高的要求,同时也为这个行业的从业者提供了一个千载难逢的机会。谁能抓住这次机遇,开发出高能效、低污染的生产技术,谁就能在下一个50年里称雄于世界。”

  蓝绿之争

  采访完费斯托公司,我们乘坐大巴车回旅馆,却遇到了罕见的大堵车,原来当天刚好是德国的传统游行日,德国绿党组织斯图加特民众上街游行,抗议市政府改建旧火车站的计划。我们几个记者上街看热闹,一位示威者主动过来跟我们搭话:“斯图加特的旧火车站完全没问题,根本不需要改建,市政府之所以这么做,就是为了钱!”这位满脸络腮胡子的中年人气愤地说。

  “别听他的,旧火车站太旧了,没法通过高速火车。如果改建的话,从斯图加特到柏林可以省两个多小时!”旁边一位骑自行车的年轻人听到我们在采访,主动过来表达自己的意见。

  据DAAD的人介绍,德国绿党是德国环保运动的发起者,所谓“绿色经济”的概念就是绿党首先提出来的。随着气候变化议题的深入,尤其是日本福岛核电站泄露事件发生后,绿党的声势迅速壮大,赢得了很多支持者,成为德国政坛一股不可忽视的力量。正是在绿党的影响下,德国政府宣布到2020年关闭所有的核电站,这件事对核工业的打击非常大。

  在记者们的要求下,DAAD特意安排了一场工作午餐会,请来了德国绿党的环境政策发言人、现任国会议员汉斯-约瑟夫·费尔(Hans-JosefFell)和大家座谈。费尔写过一本关于环保的书,是绿党环境政策的幕后智囊。他为我们介绍了绿党在核电、火电和可持续能源等方面的立场和态度,与我们从德国工业界人士那里听到的很不一样。

  “你听说过‘蓝色革命’这个词吗?你如何看待德国制造业提出的这个新概念?”本刊记者问。

  “这是他们为了保护自己的商业利益而发明出来的新词,为的是给自己贴上一张环保标签。以前我们还有个词用来形容这种给自己贴标签的行为,叫做‘洗绿’(GreenWashing),意思是一样的。”费尔回答说,“与此类似的还有‘低碳战略’(LowCarbonStrategy),这个词听上去不错,可它的背后代表了核电、煤炭气化、天然气、碳捕捉与碳填埋(CCS),以及提高化石能源能效等传统行业的商业利益,同样是不环保的。”

  之后我们又谈到了转基因农业,费尔先生同样坚决反对。当一位印度记者指出转基因技术可以提高粮食产量,解决发展中国家的饥饿问题时,费尔回答:“全世界每年产出的粮食完全够吃了,解决饥饿问题根本不用提高粮食产量,只要把德国人每年浪费的粮食送到非洲去就行了。”

  说完,他放下吃了一半的午餐,坐着一辆黑色奔驰车走了。

分享到:
发表评论
网友评论
电话:4006900000
登录名: 密码: 快速注册新用户
新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 会员注册 | 产品答疑