節(jié)能增效是當今時代的要求。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)合酋長國擁有豐饒的天然氣和石油資源，可謂名副其實的能源金礦。盡管如此，這個國家仍然傾注巨資于可持續(xù)發(fā)展。其中一個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零碳的、與環(huán)境和諧共存的城市居住區(qū)。盡管計劃數(shù)度變更，施工屢屢延誤，Masdar City依然有望在幾年內(nèi)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。

西門子基礎設施與城市業(yè)務領域執(zhí)行官博樂仁博士表示：“可以說，這棟精心設計的西門子大廈仿佛一個盒中盒。”西門子基礎設施與城市業(yè)務領域的業(yè)務組合包含了Masdar City所使用的樓宇系統(tǒng)。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(xù)發(fā)展性的材料，以及更加重要的是，得益于使用西門子技術(shù)，新的西門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(gòu)成，這些金屬板可以隨一天當中太陽在天空中的位置移動而調(diào)節(jié)，以保證充分遮擋陽光。與此同時，被玻璃圍起來的中庭可將陽光反射到大廈下方的公共空間，以及大廈內(nèi)的寫字間中。正廳形成了煙囪效應，允許熱空氣從中逸出。此外，空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝水被用于灌溉。

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

沙漠氣候。博樂仁說：“這是一棟真正具有可持續(xù)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(xiàn)了這棟建筑的，更表明了當今技術(shù)的巨大潛力。”

然而，有一個問題是：既然阿聯(lián)酋擁有如此豐饒的廉價能源，為什么還要投入數(shù)十億資金開展像Masdar City這樣的項目以及建造諸如新的西門子總部大廈的復雜建筑物？要理解這個問題，必須放眼未來。從長遠上講，哪怕是在中東地區(qū)，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，以保證在礦物燃料時代終結(jié)之后延續(xù)繁榮。

在許多工業(yè)化國家，這個問題更為緊迫。特別是對于歐洲各國，能源價格節(jié)節(jié)攀升造成了巨大壓力。具有反諷意味的是，在這個地區(qū)，關鍵成本動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。特別是在實行能源轉(zhuǎn)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飛漲。

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

此外，2012年，歸功于大舉采用新型燃氣發(fā)電廠來取代老式燃煤發(fā)電廠，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(jié)能增效帶來的競爭優(yōu)勢。歐洲的工業(yè)企業(yè)已經(jīng)認識到，節(jié)能增效是與來自電價低得多的地區(qū)的企業(yè)競爭的重要手段之一。一個節(jié)能增效方法是采用智能負荷管理系統(tǒng)，如園藝工具制造商Gardena公司所使用的系統(tǒng)。Gardena公司使用的系統(tǒng)可以自動調(diào)節(jié)用電量，以避免出現(xiàn)負荷高峰。另外一個例子是一家平板玻璃制造商利用生產(chǎn)廢熱來發(fā)電。

不論是發(fā)電廠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），合理利用能源是時代的要求。

平板玻璃廠使用溫度高達500攝氏度的廢熱來發(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(jié)食”。這樣的舉措不僅能降低能耗和排放，同時也能顯著降低營運成本。Alexander Fleischanderl博士是位于奧地利林茨的西門子奧鋼聯(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)全面采用當前市場上所有旨在節(jié)約能源和原材料以及大限度降低二氧化碳排放的西門子技術(shù)，那么，事實上這將窮盡一切具有經(jīng)濟效益并且切實可行的途徑。”

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

不過，要實現(xiàn)長期持續(xù)降低能耗，還要求相關立法支持。歐盟正在制定相應的法律。譬如，一項新的指令規(guī)定，從2014年到2020年期間，歐盟成員國必須實現(xiàn)相當于其在2010年至2012年期間的年均能耗1.5%的年均節(jié)能率。

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

德國政府已經(jīng)認識到了這個危險，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日開始生效的新法律。可能的措施包括，側(cè)重采用廉價技術(shù)，從2017年開始通過招標程序來確定補貼水平，以及改為實行捆綁直銷模式，或者改為實行能讓所有用電戶都作出其應有的貢獻，為開發(fā)可再生能源提供資金的制度。改革旨在緩和電價漲勢，同時繼續(xù)朝著能源轉(zhuǎn)型目標邁進。

波動的電力市場。顯然，隨著時間的推移，特別是風力發(fā)電和太陽能發(fā)電會導致電力市場波動加劇。這是因為使用這些能源會同時在電能供應和需求兩側(cè)引起波動。因此，這方面的一個關鍵問題是，可以向電網(wǎng)輸送多大比例的可再生能源電能，而不會導致不穩(wěn)定，同時確保低電價。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。不過有一點是清楚的，那就是必須采用的蓄能解決方案和靈活的燃氣發(fā)電廠，因為這將確保當風力發(fā)電或太陽能發(fā)電不足時，在短短數(shù)分鐘內(nèi)向電網(wǎng)補充供電。在遙遠的未來，這樣的燃氣發(fā)電廠也可能采用氫氣或甲烷來發(fā)電。將利用風電場和太陽能發(fā)電站生產(chǎn)的過剩電能，通過電解和甲烷化，以環(huán)境友好的方式生產(chǎn)出這些氣體。

可再生能源挑戰(zhàn)：未來不僅能源需求會出現(xiàn)波動，能源供應也會發(fā)生波動。

此外，耗能設備必須隨電力供應的波動而近乎實時地調(diào)節(jié)電力需求，以保證電網(wǎng)穩(wěn)定。在丹麥的Bornholm島上開展的歐洲規(guī)模大的智能電網(wǎng)項目，便是一個這樣的例子。在這個項目中，樓宇供暖設備、鍋爐和熱泵等均可根據(jù)電能供應情況自動調(diào)節(jié)其運行，而不會影響住戶的舒適感。然而，對于未來，僅做到這一點是不夠的。到那時候，為了保證對與天氣有關的波動作出適當響應，必須提前若干天計劃好可再生能源發(fā)電量。

為此，西門子已經(jīng)研制了一款基于神經(jīng)網(wǎng)絡的預測軟件，用以有效應對這樣的波動，從而更好地管理未來的電力市場。來自慕尼黑西門子中央研究院的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(shù)據(jù)與同期需求量預測數(shù)據(jù)相比較。這樣一來，就可以預測出電能過?；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售過剩電能。利用這款軟件，我們在將常規(guī)電廠作為備用系統(tǒng)進行管理時也可以提率，降低成本。”這些例子讓我們看到了希望。如果歐洲工業(yè)界要在哪怕能源價格居高不下的情況下保持其在市場上的競爭力，那么，歐洲可以化被動為主動，或者至少知道所面臨的挑戰(zhàn)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，在后礦物燃料時代真正賦予歐洲競爭優(yōu)勢。不論在任何情況下，就節(jié)能增效而言，絕不要否定任何可能性。不說別的，阿布扎比的西門子總部大廈就證明了這一點。要知道，短短幾年前，誰曾想過，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？