开放式组织如何利用能源 disruption

了解社区在使用电动汽车代替内燃机汽车、使用自动驾驶汽车代替人类驾驶汽车以及使用太阳能发电代替核能发电方面的策略。
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The state of open source in solar

Jason Hibbets 拍摄的照片

许多人都在谈论 开放式组织原则 的价值,但在许多方面,这些原则要求人们改变做事方式,这可能很困难。对于企业和行业来说也是如此。许多行业的 disruption 即将到来。我们如何使用开放原则来应对这些 disruption?本文着眼于能源和交通运输相关行业在成本发生巨大变化时的情况,这些变化将导致工业 disruption。

商业 disruption 正在通过新技术或方法发生,这将大幅削减成本。这正在迫使工业变革。考虑一下石油、煤炭、天然气、核能、石油、生物燃料和木炭(许多发展中国家的主要能源)行业。所有这些行业都被归类为化石燃料燃烧能源发电行业。想象一下,由于成本原因,在未来十年左右,所有这些行业都将变得过时,并被太阳能和风能行业完全取代。这就是工业 disruption。

作为参考资源,我读过 Tony Seba 写的 能源和交通运输的清洁 Disruption

这本书是在 2014 年之前写的,但他的许多概念在今天仍然有效。在他的书中,Seba 提出了电动汽车 (EV) 取代内燃机汽车 (ICE) 的能源使用案例,以及整个汽车行业因自主(自动驾驶)汽车 disruption 而萎缩,这完全是基于成本因素。如果这是真的,那么适应这些变化将是必要的,而开放式组织原则可能会有所帮助。

他还提出了一个案例,即未来几年,当前的电力发电将被太阳能和风能以及电池储能完全取代,这完全是基于成本竞争优势。我在我关于 杰里米·里夫金 的书 零边际成本社会:物联网、协作共Commons 和资本主义的衰落 的文章中讨论了这一点。

Seba 的书也让我想起了 迈克尔·E·波特的五种竞争力量,即替代品的力量

例如,在 1900 年代初期,汽车在大约十年内取代了马车,而数码相机取代了市场上所有的胶卷相机。这种取代是由于

  1. 成本优势,价格以指数级速度下降(从美元到美分,就像计算机尺寸到计算能力一样),这得益于创新、规模和竞争的增加。
  2. 卓越的产品功能
  3. 新增产品功能,
  4. 集中控制被分布式/共享控制取代。

由于这些原因,在过去,产品因创新而变得过时。它们被 disruption 了。

想象一下,想要创建一个开放式组织社区,它可以自己发电,而不是被迫以更高的价格购买电力。这样的社区有可能形成吗?在他的书中,Seba 始终认为,使用上述四个因素是可能的。

本文是关于此主题的两部分系列文章的第一篇。本文为开放式组织社区提供了关于使用电动汽车代替内燃机 (ICE) 汽车、使用自动驾驶汽车代替人类驾驶汽车以及使用太阳能发电代替核能发电的策略。我将在本系列的第二部分中提供更多信息。

权力问题

Seba 假设电力是一种商品,没有明显的质量差异,并且对用户来说不存在高质量和低质量电力之分。唯一的区别是给定时间的电价。

电价波动很大。他还假设汽车行业只有一种质量,即货物和人员的移动。因此,Seba 的整本书都在研究电力(以千瓦/小时为单位)和移动(车辆整个生命周期的英里/公里)的成本(尤其是最终用户价格)。他出色地详细分析了间接成本和直接成本,包括许多我从未考虑过的成本。这似乎与杰里米·里夫金得出的结论相同,他在他的书《零边际成本社会》(上面引用)中称之为边际成本。

通过提供一般成本细分,Seba 使读者能够认真考虑他们和他们的社区如何使用太阳能和风能发电。可以根据本书提供的信息建立一个开放式组织社区。

巧合的是,我刚刚读了比尔·盖茨的书《如何避免气候灾难》。盖茨的书有一个主要目标:到 2050 年从大气中去除 510 亿吨温室气体。如果 Seba 的预测成真,盖茨会很高兴。

Seba 认为,到 2030 年,道路上所有的电力生产和车辆都将实现碳零排放。Seba 认为,在 10-15 年的时间里,disruption 力量将以“S”型增长渗透到各个行业。在用户适应这种新的购买选择时,它们将缓慢启动。

然后,一旦几个成功案例投入运营,disruption 将像火箭一样起飞,使所有旧技术和流程都过时。几十年后,当 disruption 性技术完全服务于市场时,需求将趋于平缓。

S demand chart relating growth and time

(罗纳德·麦克法兰,CC BY-SA 4.0)

以下是根据 Seba 的说法,“S”型需求如何适用于电力能源

  1. 一些太阳能和风能系统被市场接受,使得资本更容易获得且成本更低。
  2. 开发并提供了更具创意的融资计划。
  3. 本地分布式能源发电增加。
  4. 能源的业务结构从集中式转变为分布式。
  5. 传感器、人工智能、大数据和移动通信等使能技术呈指数级改进。传感器比以往任何时候都更小、更节能,它们将拥有比任何传统公用事业公司都能获得的更多的能源使用信息。
  6. 资源型能源成本的增加将促使更多人远离它们。
  7. 风力发电、电动汽车和自动驾驶汽车等互补市场将呈指数级增长。
  8. 对共享太阳能设施、风力发电运营、电动汽车和自动驾驶汽车的其他储能技术的投资将增加。
  9. 能源的商业环境将变得越来越分布式。
  10. 传统的命令和控制能源业务模式将进入价格上涨和资产过时的恶性循环。

Seba 写道:“根据美国能源信息署的数据,到 2030 年,世界能源需求预计将达到 16.9 TW。” 这似乎很可怕,但 Seba 补充说,“如果太阳能继续其指数级轨迹,到 2030 年,能源发电将 100% 来自太阳能。”

我确信盖茨会很高兴看到这种情况成为现实,但他并没有仅仅依靠这些预测碰运气。盖茨正在投资未来的核电站和现有化石燃料燃烧电厂的碳捕获系统,以进一步减少二氧化碳排放。

建设社区

假设我们想要建立一个开放式组织社区来引入三件事

  • 使用电动汽车 (EV) 代替内燃机 (ICE) 汽车。
  • 自动驾驶汽车代替人类驾驶汽车。
  • 太阳能发电代替核能发电。

以下是 Seba 关于每项论点的更多详细信息。

1. 使用电动汽车代替内燃机汽车

考虑以下电动汽车相对于内燃机汽车的属性

  • Seba 认为,电动汽车的运营成本很低。电动汽车的能源利用效率是内燃机汽车的五倍。这使得电动汽车比内燃机汽车便宜 10 倍。
  • 电动汽车的维护成本更低,因为它包含的运动部件很少。
  • 未来,道路上将会有无线充电站,因此车辆无需停车充电。内燃机汽车将始终需要在加油站停车。
  • 电动汽车更安全,配备了更多的安全传感器。
  • 到 2025 年,电动汽车的购买价格可能比内燃机汽车更便宜,电池成本正在迅速下降。
  • 随着新的发展,电池性能和续航里程正在提高。
  • 电动汽车可以实时收集驾驶数据,以提高安全性、性能分析和未来的改进。
  • 电动汽车可以使用业主家庭太阳能系统中的多余电力,或将多余电力出售给当地公用事业公司。
  • 电动汽车公司可以提供五年免费燃料和维护。没有内燃机汽车制造商可以做到这一点。

2. 使用自动驾驶汽车代替人类驾驶汽车

年轻人正在放弃拥有汽车,转而使用 Uber 或 Lyft 服务。从长远来看,这变得更便宜。拼车提供了许多优势,包括

  • 据估计,道路上的每辆 Uber/Lyft 车辆都取代了大约 15 辆已购买的汽车。这导致整体车辆数量减少,从而影响了对停车场和汽车保险的需求。
  • 拥有一个使用时间不到 10% 的资产是不实际的。大多数汽车大部分时间都停放着,除了在工作时间运营的商用车辆。

Seba 认为,下一步是自动驾驶汽车。当自动驾驶汽车完全进入市场时,汽车、交通运输、物流和石油行业将发生 disruption。自动驾驶汽车将主要由拥有车队的 corporation 而不是个人购买、拥有和运营。

自动驾驶汽车提供了许多优势,此处列出其中一些

  • 自动驾驶汽车扩大了人员的运输范围。儿童、老年人和残疾人将成为新的客户。
  • 自动驾驶汽车的好处包括
    • 节省生命(没有人为错误、先进的机器学习和传感)。
    • 节省时间(减少在路上花费的时间,减少拥堵或寻找停车位)。
    • 节省空间(减少道路、车库和停车位需求)。
    • 节省能源(降低燃料消耗)。
    • 节省金钱(在购买、运营、维护和交通运输保险方面)。
  • 交通运输的成本将更便宜、更安全、更容易。

3. 使用太阳能发电代替核能发电

太阳能发电定价正在迅速下降,并且预计随着使用量的增加将继续下降。这就是物联网 (IoT) 的用武之地。虽然核电成本也会下降,但它不具有竞争力,尤其是在退役成本极其昂贵的情况下。

以下是太阳能发电的一些考虑因素

  • 自 1970 年以来,太阳能成本提高了 1,540 倍。根据 Seba 的研究,太阳能成本预计到 2020 年(在 2014 年写这本书时)将再下降三分之二。
  • 目前,运营核电站的成本正在增加,并且成本不断超出预算。如果它们的成本不下降,它们将被逐步淘汰。比尔·盖茨正在押注改进的低成本设计。
  • 从 1970 年到 2012 年左右,太阳能电池板的成本从 100 美元/Wh(瓦时)降至 65 美分/Wh,远低于核电价格。
  • 预计新建核电站的发电成本为 25 美分/千瓦时-30 美分/千瓦时。这不具有竞争力,而太阳能约为 12.5 美分/千瓦时。在美国,住宅客户支付约 12.5 美分/千瓦时,一些太阳能供应商预计很快将达到 5.79 美分/千瓦时。
  • 核能发电使用的水是天然气的两倍,是太阳能的 10,000 倍。这给淡水供应带来了额外的压力。
  • 现在有太阳能制造公司提供 24 小时/天的电力。Torresol Gemasolar 是西班牙的一家公司,正在运营其中一个设施。他们使用更安全、更便宜的熔盐热能存储。这种储能方法的成本是锂离子电池的十分之一。
  • Seba 说:“大型、集中式、自上而下、以供应商为中心的能源正在退出。它正在被模块化、分布式、自下而上、开放、基于知识、以消费者为中心的能源所取代。” 对于太阳能,许多用户也将成为电力和信息的生产者和共享者。
  • 目前,太阳能通常提供德国 20-35% 的电力。随着电池存储的改进,这种情况将继续下去,尤其是在德国因乌克兰战争而摆脱俄罗斯石油和天然气之际。在美国、欧洲和澳大利亚,住宅和商业太阳能发电厂都在安装数以万计的发电装置。
  • 2014 年,31 个国家的 430 座反应堆提供了 370 吉瓦的核电容量,主要集中在法国、日本、俄罗斯和美国。这些最有可能被太阳能、风能或使用废料作为燃料的 第四代 核能所取代。到 2030 年,欧洲将关闭其 186 座核电站中的 80% (Global Data)。许多当前的核电站都接近其关闭年龄。
  • 核电站无法以任何保费投保,因此只有政府对其进行保护。

总结

在本系列的第二部分中,我将讨论关于使用太阳能发电代替石油发电、使用太阳能发电代替天然气(含甲烷)发电、使用太阳能发电代替生物燃料发电、使用太阳能发电代替煤炭发电以及分布式发电(小型且简单)代替传统大型公用事业公司的想法。

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Ron McFarland 在日本工作了 40 多年,其中 30 多年从事国际销售、销售管理培训和全球销售拓展。他曾在 80 多个国家工作或去过。

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