節能增效是當今時(shí)代的要求。這不僅有助于遏制氣候變化，而且對于保持經(jīng)濟競爭力也至關(guān)重要——能源成本高昂的國家和所謂的能源綠洲，概莫能外。

阿拉伯聯(lián)合酋長(cháng)國擁有豐饒的天然氣和石油資源，可謂名副其實(shí)的能源金礦。盡管如此，這個(gè)國家仍然傾注巨資于可持續發(fā)展。其中一個(gè)項目以其宏大的目標而尤為引人矚目：在阿布扎比建造一個(gè)零碳的、與環(huán)境和諧共存的城市居住區。盡管計劃數度變更，施工屢屢延誤，Masdar City依然有望在幾年內竣工。自2014年1月起，這座城市的一棟建筑物已經(jīng)在這片沙漠中向世人預示了環(huán)境友好的高能效生活方式——這就是西門(mén)子中東新總部大廈。憑借杰出的能效，這棟建筑物已獲得LEED白金認證。

西門(mén)子基礎設施與城市業(yè)務(wù)領(lǐng)域執行官博樂(lè )仁博士表示：“可以說(shuō)，這棟精心設計的西門(mén)子大廈仿佛一個(gè)盒中盒。”西門(mén)子基礎設施與城市業(yè)務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)組合包含了Masdar City所使用的樓宇系統。這棟大廈采用了非常的密封式墻，這降低了導熱率。得益于使用具有可持續發(fā)展性的材料，以及更加重要的是，得益于使用西門(mén)子技術(shù)，新的西門(mén)子總部大廈的能耗需求相當于德國的低能耗建筑。大廈外殼由金屬板構成，這些金屬板可以隨一天當中太陽(yáng)在天空中的位置移動(dòng)而調節，以保證充分遮擋陽(yáng)光。與此同時(shí)，被玻璃圍起來(lái)的中庭可將陽(yáng)光反射到大廈下方的公共空間，以及大廈內的寫(xiě)字間中。正廳形成了煙囪效應，允許熱空氣從中逸出。此外，空調系統產(chǎn)生的冷凝水被用于灌溉。

在阿布扎比的Masdar，西門(mén)子的新總部擁有效率和可持續發(fā)展特性。

沙漠氣候。博樂(lè )仁說(shuō)：“這是一棟真正具有可持續發(fā)展特性的建筑物——盡管處在氣溫常常飆升至45攝氏度以上的氣候環(huán)境中，它業(yè)已獲得LEED白金認證。這不僅體現了這棟建筑的，更表明了當今技術(shù)的巨大潛力。”

然而，有一個(gè)問(wèn)題是：既然阿聯(lián)酋擁有如此豐饒的廉價(jià)能源，為什么還要投入數十億資金開(kāi)展像Masdar City這樣的項目以及建造諸如新的西門(mén)子總部大廈的復雜建筑物？要理解這個(gè)問(wèn)題，必須放眼未來(lái)。從長(cháng)遠上講，哪怕是在中東地區，天然氣和石油儲量也是有限的。因此，世界各國紛紛投資于未來(lái)，以保證在礦物燃料時(shí)代終結之后延續繁榮。

在許多工業(yè)化國家，這個(gè)問(wèn)題更為緊迫。特別是對于歐洲各國，能源價(jià)格節節攀升造成了巨大壓力。具有反諷意味的是，在這個(gè)地區，關(guān)鍵成本動(dòng)因之一是歐洲各國為發(fā)展旨在遏制愈演愈烈的氣候變化的理念而作的努力。特別是在實(shí)行能源轉型政策的德國，更是如此。德國大力推廣可再生能源已導致電價(jià)飛漲。

現在，德國工業(yè)電價(jià)約為每度15歐分，比歐洲均價(jià)高24%。遙望大西洋對岸，特別是頁(yè)巖氣資源的開(kāi)采為美國工業(yè)界提供了極低電價(jià)（目前約為每度電5歐分），這足以令德國企業(yè)憂(yōu)心忡忡。如此之低的電價(jià)令所有其他國家*，盡管中國和印度在電價(jià)排名中緊隨其后。（參見(jiàn)圖表）

此外，2012年，歸功于大舉采用新型燃氣發(fā)電廠(chǎng)來(lái)取代老式燃煤發(fā)電廠(chǎng)，美國的二氧化碳排放量降低了約6%。同年，德國因發(fā)電而排放的二氧化碳增加了3%左右。

節能增效帶來(lái)的競爭優(yōu)勢。歐洲的工業(yè)企業(yè)已經(jīng)認識到，節能增效是與來(lái)自電價(jià)低得多的地區的企業(yè)競爭的重要手段之一。一個(gè)節能增效方法是采用智能負荷管理系統，如園藝工具制造商Gardena公司所使用的系統。Gardena公司使用的系統可以自動(dòng)調節用電量，以避免出現負荷高峰。另外一個(gè)例子是一家平板玻璃制造商利用生產(chǎn)廢熱來(lái)發(fā)電。

不論是發(fā)電廠(chǎng)使用的刷新世界紀錄的燃氣輪機，還是丹麥的智能電網(wǎng)（上圖），合理利用能源是時(shí)代的要求。

平板玻璃廠(chǎng)使用溫度高達500攝氏度的廢熱來(lái)發(fā)電（上圖）。

智能樓宇技術(shù)可以將用電量降低多達40%，智能解決方案也可用于有效地讓鋼鐵工業(yè)的電老虎“節食”。這樣的舉措不僅能降低能耗和排放，同時(shí)也能顯著(zhù)降低營(yíng)運成本。Alexander Fleischanderl博士是位于奧地利林茨的西門(mén)子奧鋼聯(lián)鋼鐵科技有限公司的技術(shù)創(chuàng )新管理和ECO解決方案主管。他認為，實(shí)際上，鋼鐵工業(yè)在這方面大有可為。Fleischanderl表示：“如果鋼鐵工業(yè)全面采用當前市場(chǎng)上所有旨在節約能源和原材料以及大限度降低二氧化碳排放的西門(mén)子技術(shù)，那么，事實(shí)上這將窮盡一切具有經(jīng)濟效益并且切實(shí)可行的途徑。”

像這樣的例子表明，在工業(yè)領(lǐng)域，有許多途徑可用于提高能效，其中一些方法還能通過(guò)降低成本來(lái)提高企業(yè)的競爭力，從而保證就業(yè)。然而，在通過(guò)提高能效來(lái)增強競爭力方面，還有很大的潛力尚待挖掘。諸多研究項目——如西門(mén)子攜手大眾汽車(chē)和弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )聯(lián)合開(kāi)展的旨在優(yōu)化汽車(chē)工業(yè)機器人的運動(dòng)及能耗的研究項目——表明，未來(lái)節能增效將成為時(shí)代的要求。

不過(guò)，要實(shí)現長(cháng)期持續降低能耗，還要求相關(guān)立法支持。歐盟正在制定相應的法律。譬如，一項新的指令規定，從2014年到2020年期間，歐盟成員國必須實(shí)現相當于其在2010年至2012年期間的年均能耗1.5%的年均節能率。

對于未來(lái)，這樣的節能增效至關(guān)重要，因為清潔、廉價(jià)的能源是未被使用的能源。就此而言，在未來(lái)，競爭力極其重要，因為幾乎不可能預測電價(jià)以及其他形式能源的價(jià)格走勢。此外，必須抑制價(jià)格漲勢，以免價(jià)值創(chuàng )造鏈向美國等能源價(jià)格低廉的地方轉移。

德國政府已經(jīng)認識到了這個(gè)危險，并且計劃修改德國的《可再生能源法》，以及批準一項2014年8月1日開(kāi)始生效的新法律?？赡艿拇胧┌?，側重采用廉價(jià)技術(shù)，從2017年開(kāi)始通過(guò)招標程序來(lái)確定補貼水平，以及改為實(shí)行捆綁直銷(xiāo)模式，或者改為實(shí)行能讓所有用電戶(hù)都作出其應有的貢獻，為開(kāi)發(fā)可再生能源提供資金的制度。改革旨在緩和電價(jià)漲勢，同時(shí)繼續朝著(zhù)能源轉型目標邁進(jìn)。

波動(dòng)的電力市場(chǎng)。顯然，隨著(zhù)時(shí)間的推移，特別是風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電會(huì )導致電力市場(chǎng)波動(dòng)加劇。這是因為使用這些能源會(huì )同時(shí)在電能供應和需求兩側引起波動(dòng)。因此，這方面的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是，可以向電網(wǎng)輸送多大比例的可再生能源電能，而不會(huì )導致不穩定，同時(shí)確保低電價(jià)。盡管從理論上似乎可以向工業(yè)化國家，如德國，供應*利用可再生能源生產(chǎn)的電能，但目前尚不清楚這樣做要花費多少成本。不過(guò)有一點(diǎn)是清楚的，那就是必須采用的蓄能解決方案和靈活的燃氣發(fā)電廠(chǎng)，因為這將確保當風(fēng)力發(fā)電或太陽(yáng)能發(fā)電不足時(shí)，在短短數分鐘內向電網(wǎng)補充供電。在遙遠的未來(lái)，這樣的燃氣發(fā)電廠(chǎng)也可能采用氫氣或甲烷來(lái)發(fā)電。將利用風(fēng)電場(chǎng)和太陽(yáng)能發(fā)電站生產(chǎn)的過(guò)剩電能，通過(guò)電解和甲烷化，以環(huán)境友好的方式生產(chǎn)出這些氣體。

可再生能源挑戰：未來(lái)不僅能源需求會(huì )出現波動(dòng)，能源供應也會(huì )發(fā)生波動(dòng)。

此外，耗能設備必須隨電力供應的波動(dòng)而近乎實(shí)時(shí)地調節電力需求，以保證電網(wǎng)穩定。在丹麥的Bornholm島上開(kāi)展的歐洲規模大的智能電網(wǎng)項目，便是一個(gè)這樣的例子。在這個(gè)項目中，樓宇供暖設備、鍋爐和熱泵等均可根據電能供應情況自動(dòng)調節其運行，而不會(huì )影響住戶(hù)的舒適感。然而，對于未來(lái)，僅做到這一點(diǎn)是不夠的。到那時(shí)候，為了保證對與天氣有關(guān)的波動(dòng)作出適當響應，必須提前若干天計劃好可再生能源發(fā)電量。

為此，西門(mén)子已經(jīng)研制了一款基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的預測軟件，用以有效應對這樣的波動(dòng)，從而更好地管理未來(lái)的電力市場(chǎng)。來(lái)自慕尼黑西門(mén)子中央研究院的Ralph Grothmann博士表示：“這款軟件可以提前幾天預測出可再生能源發(fā)電量，然后將這些預測數據與同期需求量預測數據相比較。這樣一來(lái)，就可以預測出電能過(guò)?；蚬蛔愕那闆r，從而制定相應的計劃。這樣就能更加有效地銷(xiāo)售過(guò)剩電能。利用這款軟件，我們在將常規電廠(chǎng)作為備用系統進(jìn)行管理時(shí)也可以提率，降低成本。”這些例子讓我們看到了希望。如果歐洲工業(yè)界要在哪怕能源價(jià)格居高不下的情況下保持其在市場(chǎng)上的競爭力，那么，歐洲可以化被動(dòng)為主動(dòng)，或者至少知道所面臨的挑戰是什么。在這方面付出的努力甚至可能催生出新的產(chǎn)品和解決方案，在后礦物燃料時(shí)代真正賦予歐洲競爭優(yōu)勢。不論在任何情況下，就節能增效而言，絕不要否定任何可能性。不說(shuō)別的，阿布扎比的西門(mén)子總部大廈就證明了這一點(diǎn)。要知道，短短幾年前，誰(shuí)曾想過(guò)，一棟身處沙漠氣候中的建筑物能夠像德國的低能耗建筑物那樣，既舒適又呢？