转帖：不接电网的生活

译者：dikaios，先后混迹于北大生命科学学院与哲学系，目前在美国哥伦比亚大学搞政治理论，累了就搞点科普消遣一下。原文链接

“免于电网的自由”真的可以实现吗，抑或只是痴人说梦？请看Gaia Vince的调查。

“我从1970年开始就没再付过电费了。”理查德·佩雷兹喜形于色地说道。他完全有资格如此自得。当我们中间大多数人为今年节节攀高的水电费用焦头烂额时，他却几乎没有关注到这些事情。同样，2009年预计高达百分之三十到五十的电费涨幅也无法劳他操心。

作为纽约州立大学奥尔巴尼分校可再生能源（renewable-energy）的研究人员，佩雷兹过着“离网（off-grid）”的生活——不接电网、供水、供气、排污这些我们大多数人须臾不可相离的设施。他自己发电，自己供水，自己处理垃圾——并且乐在其中。“电网总有出故障的时候，”他说，“还是有个自己的电力公司来得安全，我喜欢这种安全感。”

佩雷兹不是一个人在战斗。“离网家居”一度是特立独行者、嬉皮士以及野外求生派的专利，但现如今美国已有大约20万户离网家庭，而据佩雷兹说，过去十年里这一数目每年增长达到三分之一。此外，根据非盈利机构“州际可再生能源理事会（Interstate Renewable Energy Council）”的说法，将近3万户美国家庭在连着电网的同时，也使用可再生能源作为补充。在英国，离网家庭约为4万户，并且随着近年来房价的攀升以及房贷的过分昂贵，买房者不得不放弃传统的水电设施，转而寻找支付得起的房产，因此离网家庭也日渐增多。

在过着离网生活的人眼中，自给自足意味着没有负罪感的能源消耗，以及心灵的宁静。“使用干净的、不花钱的、不消耗化石燃料的能源，感觉棒极了。”在威尔士乡间过着离网生活的作家苏珊娜·加兰特如是说，“而且万一什么东西出了故障，我们也可以自己搞定。”现在就连城里人也想着要靠自家发电来解决一部分（如果不是全部）电力需求了。那么，能源自由，到底是个生态白日梦，还是终极的完美生活呢？

不管你是住在城里还是乡下，想要当个离网派，第一考虑总得是：算一算维持你的家居需要多少能源，以及在你所住之处，从替代途径获取这些能源是否可行。

英国替代技术中心（UK’s Centre for Alternative Technology）座落在波厄斯郡马汉莱斯镇附近。这里的首席工程师托尼·布朗针对上述考虑提供了个好消息：你所需要的能源很可能只是你现在所用能源的零头。英国家庭平均一年用电4500度（即千瓦时），用煤气、热水、暖气共18000度。美国不同地区的数据差别很大。举例来说，纽约市每家每年用电4700度，而在达拉斯，由于空调太多，平均用电量是16100度。另一方面，在比较冷的地方，每家大约会多消耗28000度的暖气和煤气。

单靠可再生能源来发这么多电，难度可想而知。因此第一步要做的，是大幅度减少对能源的浪费。这也许不像安装一个闪闪发亮的发电装置那样好玩，但在帮你摆脱对化石燃料以及电网的依赖方面，两者却同样有效。

节省能源最多的环节是将你的房子与外界恰当隔绝，以便把热量损失降到最低。做完这些之后，接着你得搞清楚剩下来的能源都用到了什么地方。最简单的办法是买个能源监测器，它能即时显示你的总耗能以及各个电器的耗能（参见插图“谁动了我的电费”）。这可以帮你把耗能降到几乎最小程度——不单是靠换个低功率灯泡或是节能电器，而且要把不用的电器随手关掉，而非任其保持在待机省电模式。只要付出一点点努力与投资，你每年就能省下几百度电来。

好，现在该把非用不可的这部分电用自家制造的能源来代替了。大约百分之八十的离网者靠太阳来完成这项任务，这么做是有道理的：太阳每小时为我们的星球提供的免费能量足够全世界使用一年，而且这些能量你随便住哪儿都能得到。最简单的利用太阳能的途径是用太阳能集热器来供暖或者烧水。夏天时，安装在南面（南半球安装在北面）屋顶或墙上的太阳能集热器就足够满足你所有的热水需求了。即便是冬天烧热水需要额外能源（要么从电网里来，要么靠生火炉子烧圆木、烧木屑、或者烧其它什么东西）的情况下，太阳能集热器也能让你减少一笔可观的供暖开支。

想要用太阳能发电的话，太阳能电池板是个不错的选择。它能将太阳光转化为直流电，光电转化效率最高可达20%；此外，大多数太阳能电池板在使用25年后仍然能保持原来效率的80%以上。一个2平方米大小、峰值状态为每平方米发电1千瓦的太阳能电池板，在英国一年的发电量可以达到1500度。在更南方、日光照射更强烈的地方，比如德克萨斯，它恐怕每年能发电2000度。

只要有足够的太阳能电池板，你所有的电力需求完全可以得到满足。不过这么做的问题在于它需要很大一笔前期投资。要保障英国一个四口之家的生活，需要安装8平方米的太阳能电池板，再加上储存电池、附带装置（比如直流交流转换器），大概要花上几万英镑，而且要占用超过绝大多数城市家庭所能提供的空间。在成本显著降低之前，更现实的办法恐怕还是靠可再生能源发电站的电网过日子，尽管这没法让你免于断电的风险。

不过在城镇以外，选择就更多了。如果你住处附近有流量稳定的河流或溪流，水力发电可算是物美价廉的能源，而且通常冬天的水流量会比较大，恰好是在你需要更多能源的时候。加兰特的家——坐落在全欧洲第二潮湿之处、有五间卧室的房子——就是由一条从山上奔流而下的溪水带动涡轮，再加上太阳能热水器、太阳能电池板，三者共同来发电的。这些加起来每年为她稳定提供着大约5500度电。“如果你来到我家，你肯定没法发现它是离网的，”她说，“因为我的家永远是那么可爱、暖和，而且有源源不断的热水。”

住在山间大风处的人可以利用风力发电。托尼·马尔蒙特，来自英国中部莱切斯特郡拉夫堡的离网先驱，每年用他的两个25千瓦涡轮发电4万到5万度。拥有大片土地的人可以使用地热泵，其工作原理和冰箱一样，用电将热量从较冷的地方（地下）转移到较热的地方（屋里）。一套典型的装备带有500米的地下管道，能够稳定住一座隔热良好的房子的温度，使得进一步升温或降温的需求降到最低。如果你像马尔蒙特一样有个湖可以安放这些管道那就更好了，连挖坑的麻烦都一并免了。

但是，完全的离网意味着你必须把多余的能量储存起来以备不时之虞：总有不出太阳或者不刮风的时候嘛。绝大多数离网者用笨重而且昂贵的铅酸电池来蓄电。这玩艺只能把电存上几天，而且容易老化，不过迄今为止对大多数人而言它仍然是最好的选择。马尔蒙特等少数先驱者用多余的电来电解水以制造氢气，然后把氢气存放在罐子里，作为燃料电池以供所需时使用。这样一来夏天发的电倒是能留到冬天用了，可其昂贵程度却足以让绝大多数人望而却步：像马尔蒙特那样的一个系统要花上大概一百万英镑。况且氢气罐也要占用很大的空间。

对我们大多数人来说，能量的储存问题是走向完全离网生活的一大障碍。它也是为什么大多数人觉得不值得离网的原因之一。成本很可能是另一个绊脚石，不过对那些生活在偏远地区的人来说就未必如此了。“如果你住在离电网四分之一英里以外的地方，那么装个自己的系统比接通电网便宜得多。”美国科罗拉多州果登市“国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory）”的奥托·范·吉特如是说。以佩雷兹为例：他想接电网的话要花28万美元，而太阳能电池板的价钱是2万5千美元，显然后者更划算。不过前述的两大障碍如今都在解决的过程之中，尽管进度缓慢。工程师们正力图减小可再生能源装置的大小与成本，而燃料电池与蓄电池产家正尝试着提高蓄电量与电池寿命。随着商业发电与家庭发电市场的扩大，随着新技术的涌现，自己发电、蓄电的成本将会不断降低。举例来说，薄膜太阳能电池板就比现有的晶硅太阳能电池板要便宜。对许多人来说，随着市面上出售的、已安装某些可再生能源装置（比如太阳能电池板转换器）的新房越来越多，生活方式的转变正变得越来越容易、成本越来越小。

与此同时，也有一个办法能够解决多余能量的储存问题，让你的投资物有所值。这个办法就是不要断开电网——如果你已经是个离网者，那么就把电网再接上——然后把你不用的电卖给电厂。这也许不是你脑中所想的那种能源自由，但却意味着电网有效地成为了你的电池，而且当你需要更多的电时，你还能从这个电池里把电透支出来。回报的大小因人而异，不过德国的经验已经证明了这样的体系完全可行。在德国，以可再生方式自行发电并卖给电厂，收购的保护价是市场电价的四倍。因此，德国有着一个欣欣向荣的家庭发电市场，其太阳能发电总量是英国的200倍。英国正计划于2009年采用一个与此类似的“补贴关税（feed-in tariff）”体系，尽管目前尚未确知未来家庭发电的收购价格。在美国，加利福尼亚州与新泽西州已经在这方面领先一步，根据合同与发电时间向每度电提供8%到31%的补贴关税。其它绝大多数州还有很长的路要走。

毫无疑问，离网生活有它自己的问题，而且也未必是获得能源最便宜的途径。但即便如此，像加兰特、马尔蒙特、佩雷兹这样的先驱者已经证明了离网的可能性，也证明了离网并不意味着放弃21世纪的生活方式。

“我有五台电脑、两台激光扫描仪、两个冰箱、一个微波炉、一个对流烤箱，还有吸尘器，还有……反正你能说得上名字的我都有。”佩雷兹说，“屋顶上还有一条手机信号接收天线、一个互联网双向卫星接收器。我在电池里存了70度电，足够我用上五天。我的电实在太多了。”电太多了，可电费帐单一张没有。这实在是值得追求的一件事。

Gaia Vince是一名周游世界的科普文章自由撰稿人（www.wanderinggaia.com）

文中所附图表：

Going it alone 自己动手，丰衣足食

有了足够的可再生技术，你就只需要用电网来帮你付帐单了。

Wind turbine 风力涡轮
Electrolysis of water 电解水
Hydrogen production 制造氢气
Fuel cell 燃料电池
Hydro turbine 水力涡轮
Water from river 河水流入
Water back to river 流回河中
Ground source heat pump 地热泵
Solar panel 太阳能电池板
Control box 控制盒
Hot water cylinder 热水罐
Solar thermal collector 太阳能集热器
Water use appliances (bathroom/kitchen) 用水的电器（浴室/厨房）
Hot water accumulator 热水蓄热箱
Electric appliances 电器
Drinking water 饮用水
Water filter 滤水器
Water pump 水泵
Water tank 水箱
Central heating 中央供暖
Batteries 电池
Rainwater recycling 雨水回收
Inverter 直流交流转换器
Water from spring, stream or river 泉水、溪水或河水
Toilet waste to septic tank or for composting 化粪池或堆肥池
Electricity grid 电网

What’s guzzling the juice? 谁动了我的电费？

暖气、通风、冷气 31.2%
厨房电器 26.7%
热水 9.1%
照明 8.8%
家用电子设备 7.3%
洗衣机 6.7%
其它设备 2.5%

If money is no object 假如你有的是钱……

托尼·马尔蒙特：“灯塔能源公司”（Beacon Energy）创建者，住在英国拉夫堡附近

设备：湖里的热泵；两台25千瓦风力涡轮；两台水力涡轮；9千瓦太阳能电池板；氢气储存系统；雨水储存系统
总成本：两百万英镑（其中单单氢气储存系统就值一百万）
发电量：每年大约5万度，消费3万度，剩余的用于电解制造氢气，每年能储存700度。

“我非常清楚污染以及化石燃料带来的问题，因此决定自己发电。我们是英国第一个用氢气和燃料电池来蓄电的。”

No fortune required 不必花大钱的办法

米克·贝斯特维克：林业专家，住在英国阿伯丁郡乡间

设备：镀锌钢制水车；连着电网，以备河流结冰时使用；烧木材的火炉
总成本：18500英镑，其中6千英镑用于修缮现有的用于发电的水车，并将其与房子相连。剩余部分是电费
发电量：每年4千度

“冬天是我用一些多余的电给温室供暖——我种了甜玉米、芦笋和葡萄，我还自己酿葡萄酒和啤酒。”

The bare necessities 基本事项

在英国，平均每人每天用水150升。要过离网的生活，这个数目必须降到80升。想做到这一点，你可以改用双键节水型的抽水马桶，在水箱里放块砖头，安装充气水龙头（利用充入的空气，它能在减少用水的同时保持正常流量的感觉），以及买你买得起的最节水的洗衣机。把橡胶水管扔掉，用淋浴或洗衣服后剩下的水浇花园、冲马桶。

一般来说，在地上凿坑蓄水以备家中使用当然是合法的，不过在这么做之前，最好先调查调查地下是否有潜在的污染源。如果你的地里有地下水，就给它装个阀门；否则的话储存雨水是最好的办法。当然咯，这样获得的水必须经过处理后才能饮用。紫外线过滤器效果最好，只是要花上几百英镑；氯处理或臭氧处理系统要便宜一些。

稳定的离网生活需要有效的污物处理办法。设计得好的堆肥马桶不会有一点难闻的味道，而且还能给花园提供养料。不过这种马桶一般需要有个化粪池，而且最好有不同组件可供更换，因此要占用一些空间。如果你住在镇上或者城市里，还是乖乖连着电网，把污物处理问题交给专家去解决吧。

Renewable rewards 可再生能源发电办法种种

要提高你的发电量，关键是选准适合你住处的设备。

*系统：太阳能集热器
位置：南面（南半球则是北面）屋顶或墙壁
维修：最低限度
备注：家中每口人需要1平方米集热器。此外还需要一个泵和一个待加热的水罐。太阳能集热器很难和组合式热水器一起使用。

*系统：太阳能电池板
位置：南面（南半球则是北面）屋顶，或没有遮阳物的地面
维修：不需要
备注：需要直流交流转换器，以便给家用电器供电以及接通电网。阴天与冬天的发电效率会降低。如果你没有连着电网，你需要电池来蓄电。想把发电效率提到最高，可以花一大笔钱买个日光追踪器，让电池板总是对准太阳。

*系统：风力涡轮
位置：风大的开阔地带
维修：需要
备注：发电量与风力立方成正比：风力翻倍的话，发电量就增加到八倍；风力减半的话，发电量就只有原来的八分之一。如果没有连着电网，你就需要电池来蓄电。涡轮的噪音很大，不适合市区使用。不推荐小涡轮，除非平均风速达到每秒4.5米。

*系统：水力
位置：水头较好（水位差至少10米），水流较快并且稳定
维修：需要
备注：需要直流交流转换器，以便给家用电器供电以及接通电网。

*系统：地热泵
位置：大面积的土地，或井下、湖下
维修：最低限度
备注：只有当你的房子隔热效果非常好时才值得这么做。