Janelle Knox-Hayes 关于生产社区所需的可再生能源
2020年,风电占美国电力消耗的8%,并且在该国能源组合中增长迅速。但一些项目,例如现已解散的马萨诸塞州 Cape Wind 海上发电提案,由于当地反对而搁浅。将来有办法避免这种情况吗?
麻省理工学院教授珍妮尔·诺克斯-海斯和唐纳德·萨多威这么认为。在《焦耳》杂志今天发表的一篇观点文章中,他们和其他八位教授呼吁采用一种新的风力发电部署方法,让社区参与“协同设计”过程,并根据当地需求调整解决方案。他们说,这一过程可以激发可再生能源工程的更多创造力,同时使社区更容易接受现有技术。除了诺克斯-海斯和萨多韦之外,该论文的合著者还有哈佛大学的迈克尔·J·阿齐兹;约翰·霍普金斯大学的 Dennice F. Gayme;科罗拉多矿业学院的凯瑟琳·约翰逊;明尼苏达大学的 Perry Li;弗吉尼亚大学的埃里克·洛斯(Eric Loth);Lucy Y. Pao,科罗拉多大学;科罗拉多矿业学院的杰西卡·史密斯;和霍华德大学的索尼娅·史密斯。
诺克斯-海斯是麻省理工学院城市研究与规划系经济地理学与规划系李斯特兄弟副教授,也是可再生能源采用的社会和政治背景方面的专家;Sadoway 是麻省理工学院材料科学与工程系的 John F. Elliott 材料化学教授,也是开发新型能源存储领域的全球领先专家。麻省理工学院新闻就这个话题采访了诺克斯-海斯。
问:您在本文中要解决的核心问题是什么?
答:如果认为技术只能在孤岛中设计然后交付给社会,这是有问题的。为了解决气候变化等问题,我们需要将技术视为一个社会技术系统,它从一开始就融入了社会。从设计的角度来看,这始于对话、价值观评估和了解社区的需求。如果我们能做到这一点,我们最终将更容易交付技术。
我们在东北部看到,在努力实现我们的气候目标和能源效率目标时,我们需要大量海上风电,但许多项目因为社区的拒绝而陷入停滞。社区拒绝项目的部分原因是他们从未得到适当的咨询。该技术采用什么形式?它将如何在社区内运作?这种对话可以突破工程的界限。
问:这篇新论文阐述了可再生能源领域“协同设计”的新实践。您将其称为“STEP”过程,代表工程项目可能遇到的所有社会技术经济政治问题。您会如何描述STEP 的想法?业界在多大程度上愿意接受设计现有技术的新尝试?
答:我们的想法是将所有这些要素整合到一个跨学科的过程中,并让利益相关者参与进来。该过程可以从一系列社区论坛开始,我们将每个人聚集在一起,进行需求评估,这是规划中的常见做法。我们可能会发现,海上风能需要与当地渔业一起考虑,或为设施提供服务,或提供当地劳动力培训。STEP 流程让我们能够退后一步,从当地的规划者、政策制定者和社区成员开始。
它还涉及改变研究、实践和教学的性质,使学生不仅在课堂上,而且还在学习与社区合作。我认为正式化这件作品很重要。我们现在开始真正感受到气候变化的影响,因此我们必须面对突破政治界限的现实,即使在美国也是如此。这是成功的唯一途径,而这又回到了如何共同设计技术的问题。
在麻省理工学院,创新是努力的精神,这就是为什么麻省理工学院有如此多的行业合作伙伴参与 MITEI [麻省理工学院能源倡议] 和气候联盟等倡议。此次合作的价值在于麻省理工学院突破了可能的界限。这个想法是我们可以进步,我们可以做一些令人难以置信的事情,我们可以创新未来。我们对这项工作的建议是,创新不仅仅是在实验室中发生的事情,而是在与社区和其他利益相关者的合作中建立的。
问:作为另一种主要的可再生能源,这种方法在多大程度上也适用于太阳能?社区似乎也在努力解决太阳能电池阵列的位置,或者如何补偿房主、社区和其他太阳能主机所产生的电力。
A:我并不是说太阳能也面临着同样的挑战,而是可再生能源技术面临着类似的挑战。对于太阳能,还存在访问和选址的问题。另一个巨大的挑战是创建能够在不同规模上提供价值和机会的融资模式。例如,对于想要使用清洁能源的多户单元的租户来说,太阳能是否可行?对于建筑物的微风机会来说,这是一个类似的问题。对于海上风电来说,一个限制是,如果它在视线范围内,可能会出现问题。但有一些令人兴奋的技术可以实现深层风力,或者在离岸 50 公里处建立浮动涡轮机。油气储能等存储解决方案,
在许多社区,可再生能源的现实是,如果您能够自己发电,您就可以建立一定程度的安全性和弹性,从而带来其他好处。
然而,正如 Cape Wind 案例所证明的那样,除非社区从一开始就参与其中,否则技术可能会被拒绝。社区参与还创造了其他机会。例如,假设高中生正在该地区的一流大学与工程师一起实习,从事可再生能源项目。这为家庭提供了一个访问点,并让他们为自己创建的系统感到自豪。它给技术系统带来了进一步的目的感,并使社区受益于系统的成功。这就是“它是交付给我的”和“我建造的”之间的区别。对于研究人员来说,这篇文章提醒我们,工程和设计如果具有包容性,就会更加成功。工程和设计过程也应该是易于理解和有趣的。