令人沮丧的是一种全球化的误解,我削弱了一些关于缺乏关注技术产业气候变化的讽刺和轻度令人遗憾的推文(Twitter是欺骗和遗憾的崇高媒介)。气候变化是我们时代的问题,它是每个人的问题,我们的大多数问题 - 解决方案都假设其他人会解决它。
Bret Victor @worrydream - 8月11日担心感觉ai,因为冰帽熔化就像火车冲进的轨道一样,担心被闪电击中
Bret Victor @worrydream - 8月12日,如果有的话。创始人"在那里想要"扰乱"我们的401 ppm大气二氧化碳,或" Moonshot"海洋酸化,这将是酷的
“您认为科技社区(启动社区或任何社区)如何促进全球规模的技术和/或政策解决方案?”
这是一个“个人观点”,受到我的经历和特质的偏见。我走了一段时间的气候情况,包括在戈尔的书中工作我们的选择,但我不能希望能够传达完整的图片 - 只是一个从我站立的地方可见的一条滑块。我敦促您与许多参与气候分析和能量的科学家和工程师交谈,并为自己看看需要的需求以及您如何贡献。
这是针对技术产业的人们,更多地了解你能与你的职业生涯做些什么而不是在哈克森。我不会讨论政策和规定,尽管它们不太重要于技术创新。通过Saul Griffith思考它的好方法是,技术人员为政策制定者创造选项是创造选项的作用。
我也只能直接讨论与气候变化的主要原因有关的技术(化石燃料的燃烧),尽管有与其他原因(畜牧业,森林,全球贫困)相关的技术需求,以及减轻症状气候变化(干旱和风暴,生态系统损坏,大规模迁徙)。
我不会对此说太多,但我不能留出来。可用的资金来源以及资助者的利益和态度,对世界上存在的技术产生了巨大影响。在危机的时期,那些担任持有资本的人是赞助避免危机的工作。那没有发生。
可能是最大的公共资金来源是融资计划的形式,例如贷款担保和税收抵免。
[美国能源贷款计划]字面上启动整个公用事业级光伏产业......该计划资助了西方五个巨大的太阳能项目中的第一个......之前,开发人员无法从私人贷方获得资金。但现在,他们可以通过验证的商业模式。 (来源)
这个资金存在,但是让我们清楚 - 这是一个挑习的。如果我们在面临的面值上采取扫罗报价并接受解决气候变化将采取一项与第二次世界大战相当的全球努力,考虑到今日美元的美元花费了大约4万亿美元的美元,以“打击敌人”。我们现在的敌人更威胁,我们对战斗的财政承诺是几个数量级的责任。
有......没有方案,我们可以避免在公共部门支出的战时水平 - 如果我们认真对待预防灾难性的变暖水平,并尽量减少即将到来的暴风雨的破坏性潜力。 (来源)
与此同时,化石燃料行业每年约为大十万亿美元的补贴。
清洁能源的公共资金是一个要解决的问题。这不是一种技术问题。但它是一个阻挡者,这可以防止我们掌握技术问题。
您可以阅读所谓的“清洁泡沫”的故事。简要介绍 - 2008年至2011年,大约150亿美元的热情风险投资进入了与能源相关的初创公司。投资者被吓坏了,洁净了,投资者变成了一些重大失败。
晚期的风险资金已经陷入困境,早期的资金得到了,但消失了。创始人花了他们的日子,而不是建设。考虑美国储能公司Primus Power,该公司必须从南非铂金公司和哈萨克斯坦的系列D系列。
人类采用18泰塔,并将用于可预见的未来。因此,基本上只有两种投资者作为集体的情景:
(a)立即投资清洁能源;清洁能源接管了6万亿美元的全球能源市场;投资者得到了一个很好的一块。
(b)立即不投资清洁能源;化石燃料燃烧我们的碳预算;投资者继承了一个煤渣。
从长远来看,场景(a)似乎是每个人的最合理的计划。大多数投资者的短期激励措施的事实构成了更愿意的情景(b)是一个亟待解决的问题。再次,这不是一个技术问题,但它是一个阻挡者,这可以防止我们掌握技术问题。
全球变暖的主要原因是将二氧化碳倾倒到天空中。
这是煤,天然气和石油燃烧的主要原因,以发电并移动车辆。
为了停止将二氧化碳倾倒到天空中,世界将不得不为其能源“干净地”。出于本文的目的,这将主要意味着通过太阳能和风,尽管地热,水力发电,生物量和核,但都会有零件。
这是众所周知的,但所需的规模和变化率通常被解释。 Saul Griffith对此有很好的一点,这表明所需要的是没有呕吐一些太阳能电池板,而是与第二次世界大战的重新处理相当的主要产业转变。
1940年至1942年,美国战争相关的工业生产每年增加三倍。这是摩尔定律的两倍。
为了避免更灾难性的气候情景,全球生产和采用清洁能源技术将不得不以类似的速率扩展 - 但连续15年或更长时间。
这种扩大的催化剂必然是政治性的。但即使是政治意愿,如果没有技术能够在规模上缩放和经济上可行的技术也不会发生。
许多人似乎假设清洁能源中的爆发将以新一代技术 - 融合反应堆,纳米级太阳能电池,那种东西的形式出现。
那些将是好事!但是,如果只有系统更便宜,更简单,可扩展,则提供足够的功率可供使用的太阳能电池和风力涡轮机可用。以下是我发现有趣的各种项目的例子:
Makani将风力涡轮机提升到高海拔高山,而不是塔。
Makani的能量风筝实际上在与传统的风力涡轮机相同的空气动力学原则上运行,但能够用轻质电子设备,先进的材料和智能软件代替吨钢。通过使用柔性系绳,能量风筝消除传统风力涡轮机中使用的90%的材料,从而降低成本。 (来源)
Altaeros Pusoyant Iirborbine涡轮机通过集装箱,起重机或水泥基础的集装箱部署降低了最大的风能成本 - 安装和运输成本高达90%。 (来源)
驱动和控制是当今跟踪系统的最高成本组件。他们一起占跟踪系统成本的近50%。我们通过我们的新方法取代了跟踪器设计。 (来源)
这些项目不是更好的发电机。它们大大缩小了发电机周围的东西的成本。
过去几年的一些最好的消息是太阳能的急剧成本。看看究竟对下降有何负责是有意义的。由于改善了转换效率和制造成本下降,这是部分更便宜的太阳能电池板。但是,面板现在如此便宜,他们只占系统总成本的25%。
大多数价格下降现在是由于逆变器更好,更好的安装机架,以及更好的安装技术,以及太阳能公司与客户互动的更好方式。到处都是创新,你不需要在光伏制造线上才能玩。
这些减少系统成本的原因可能是如此重要的是倾斜点一度的太阳能和风始终比化石燃料便宜,可以扩大到满足需求。
在这里我的观点是,在不脱离和建造融合反应器的情况下,有很多方法可以在清洁能量的生产中产生创新。看看周围的东西。
即使对于作为发电的物质而言,右侧软件也可以发挥贡献。一些想到的例子:
Kalyan Veeramachaneni等人在麻省理工学院使用了现代概率模型,从而大大改善了估算了一个位置的风力容量的过程,在一小部分中计算了更准确的预测。
我们与风力行业的人交谈,我们发现他们正在使用一个非常简单的机制来估算网站的风力资源。 (来源)
他们没有发明风车;他们发明了一种确定风车应该去的算法。现在是一个启动。
John Dabiri的Caltech团队使用了空气动力学分析,从而大大提高了风电场的能源生产和紧凑性。他们的工作计算了垂直涡轮机的最佳放置,因此它们彼此加强而不是干扰,使得可能的大阵列的小型涡轮机阵列。
这种方法显着扩展了风能的范围,因为较小的风力涡轮机可以安装在更大的系统不能,尤其是在建筑环境中的许多地方。 ...有利的经济学源于新一代简单,大量生产(甚至3D可打印),垂直轴风力涡轮机的组件数量的数量级别。 (来源)
再次,他们没有发明一个新的风车;他们使用计算建模来制造可行的较小和更便宜的现有风车。
Makani和Sunfolding从Saul Griffith的其他人涌出,而且大部分其他奥拉伯的魔力在于他们的代码。共同主题正在用动态控制系统替换物理材料:
[Makani's Kite's]计算机系统使用GPS和其他传感器以及数千个实时计算,以引导风筝到飞行路径,具有最强大的风力,最大的风力。 (来源)
我要强调的真正大主题,因为我们需要更多的人加入俱乐部,所以能够替代控制系统的重要性 - 传感器和计算机 - 对于实际材料......我们实际上是现在用位替换原子。 (来源)
格里菲斯的团队不得不为令人充气编写建模软件,因为没有人以前做过任何事情。但是,其他大部分时间都会创建自己的软件。 Autodesk提供的123D系列3D建模软件中的3D建模软件从他的一个项目中逃出。
“无论我们建造哪个项目,我们都会写下所有自己的工具,”格里菲斯说。 “几乎我们正在做的事情需要某种不存在的设计工具。实际上,我们写的设计工具做我们正在做的项目是一种产品和本身的一种产品。“ (来源)
我的观点在这里是软件不仅仅用于绘制像素和操纵数据库 - 即使在物理技术中也是很多创新。更多关于这一点。
我最近访问过加州ISO,其编制了电网,以将能源生产与实时消耗相匹配。 ISO存在,因为在发电厂产生的每个兆瓦必须立即消耗其他地方。系统中没有缓冲区,除了几个水库,他们偶尔会泵送水上坡。
因此,他们已经演变了一种复杂的设备,用于预测能源需求,并将实时价格信号发送给生产者,使它们根据需要调整其输出。这是一个强大的挑战,随着越来越多的间歇性(因此,不可预测的)可再生能源,如太阳能和风在线,而肮脏和昂贵的峰值工厂必须在一瞬间的通知上升空或下降以平衡它们。
关于当今电网的一切,从这种集中控制到演奏机械执行传输和分配,不适合清洁能量。电网旨在从一个在同步运行的少数紧密调节的电厂取消,而不是数百万太阳屋顶。它专为始终获得和可预测的发电厂而设计,而不是像太阳和风一样间歇性的来源。
如果洛杉矶的每个人都将太阳能电池板放在屋顶上,请将电动车插入车库并立即使用智能电表,有趣的事情会发生。电网会崩溃。 (来源)
为了使能量清洁工作,它需要从它的位置和时生成,到所需的位置和时间。 “where”和“当”呼叫网络和存储时。
使互联网成为可能的关键思想是从集中式电路交换网络移动到分布式分组交换协议,其中数据可以从发送者到接收器“找到它的方式”。
电力网络在未来几十年中将经历同样的架构转型,计算和通信网络在过去两个中断。
我们设想了未来的网络,其中数百万个活跃的终点。这些不仅仅是当今最具端点的被动负载,而且可能会生成,感知,计算,通信和启动的端点。他们将创造一个严重的风险和巨大机会:数亿分布式能源(DERs)的互联系统引入了电源和需求的快速,大,随机波动......
随着基础架构部署的进展,新的瓶颈将是需要总体框架,基础理论和实用算法来管理完全[数据中心]电网。 (来源)
这是一个算法问题!这是能源的TCP / IP。将这些算法视为分布式网络协议和金融交易算法的混合动力 - 它们是路由能源以及参与市场。
TCP / IP产生了相当长的基础设施和应用程序。随着智能电网正在进行中,它可能会发生类似的东西。一项为该行业提供基础设施的一项拟资项目是Volttron,这是一个“智能电网的智能代理平台”。 Voltron是一个创新的分布式控制和传感软件平台。它的源代码已被释放,使研究人员和其他工具可以使用此工具来构建应用程序,以便在设备和设备中更有效地管理能源使用,包括加热,通风和空调(HVAC)系统,照明,电动车辆等。 (来源)
Voltron不是诸如需求响应的应用程序 - 需求响应可以作为电压恒压顶部的应用程序实现。
Voltron是开放的,灵活和模块化的,并且来自社区支持和开发的受益。 (来源)
几十年来,周围移动数据的协议是大事。然后它正在搬家。下一个大的东西将会移动能量。
只有在阳光下储存能量时,才能依赖阳光和风,只有阳光明媚或有风。许多人认为我们将“只需使用电池”,但尺度是几个数量级的。地球上的所有电池都可以存储少于十分钟的世界能源。目前预期的增长率,我们将没有八十年需要的电池。
网格级能量存储可能是清洁能源中最关键的技术问题。当我访问ISO时,运营商只是恳求我们发明更好的能量存储技术,因为他们会完全改变游戏。
我的朋友Danielle Fong开始通过用发动机压缩空气来储存能量。
有各种公司在电池,压缩机,飞轮,热储存,水泵等方面追求变化。
利用较低成本的电源来驱动火车上坡,然后让火车滚下在市场价格高时产生电力。 (来源)
还有一些令人愉悦的东西令人愉快的IceBank®,冰能量的冰Bear®和Axiom的制冷电池™在建筑大小的制冰机的舞台上作战。
冰山是一种空调解决方案,在夜间冰是在白天到凉爽的建筑物。 (来源)
这一切都可以使能量存储似乎是竞争空间。但现实是,这些公司与他们与峰值植物和廉价化石燃料竞争相比,这些公司并没有相互竞争。能量存储启动可以在不断调整产品和战略的奇怪位置,以应对化石燃料价格的波动。
但与能源生产的情况一样,如果储存和回收可再生能源可以果断比从天然气产生果泥,并且可以缩放以满足需求,因此应该有一个尖端。
能量存储中的核心技术往往是基于物理学的,但软件以设计工具,仿真工具和控制系统的形式扮演基本角色。我最喜欢的榜样是莫名其妙的华丽材料项目,数据库和可视化工具,用于材料属性,由能源部的车辆技术计划资助,以帮助发明更好的电池。
右边是美国目前如何产生能量。最显着的碳排放来源是来自“石油”的厚绿色酒吧,“运输”。我们需要擦除这一点。
在我们的同时,我们也应该从“运输”到“浪费”的厚灰色吧。
乘用车占多数交通有关的温室气体排放。有许多新兴的方法可以减少这种影响。
电动汽车是不可避免的。今天,从网格推动汽车可能不会比燃烧汽油的更清洁。但是一旦电网清理,电动汽车就会比燃气汽车更清洁,它们可能比传统过境更有效。
新型动力车辆正在成为可能比汽车更灵活和高效。
人们采取的大多数旅行都很短。如果技术,设计和营销是对的,新车可以替换新车可以更换汽车的最佳汽车,并且适当的基础设施和法律就是正确的。而且您无需启动汽车公司以工作。
协调的自治车辆可能导致围绕人们移动的非常不同的方式。这是大规模的基本移动机器人。又一次,你不一定需要为汽车公司工作,以便在这里制作有趣的事情。
通过城市设计减少个人运输的需求。除其他原因之外,这对于反对自主车的可能趋势来增加城市蔓延的重要趋势,这与排放有着强烈的相关性。
类似的机会适用于舰队车辆。 Tesla的一个Cofounds现在是电动FedEx Vans和垃圾车的业务。长途卡车更具挑战,但有燃料,车辆设计的改进余地,
......