致编辑的信:第17卷，第12期

区分动力和能量

在我们实现电力生产净零的重要努力中，电力和能源之间正在进行一场概念上的斗争。仅仅从能源的角度来讨论，隐藏了间歇性可再生能源的许多重要问题。由于无知，政客们把这些词交替使用，尽管它们即使在日常语言中也有明确而不同的含义:举重运动员的力量，长跑运动员的能量，老年独裁者的力量，儿童的能量。技术意义没有什么不同，我希望工程师们强调它们是非常不同的数量。

E&T的报告2018beplay (2022年11月)说，每个涡轮叶片的一次旋转产生的能量足以为一个普通英国家庭提供24小时的电力。如果没有仔细量化和管理的存储容量，一次旋转只能在刀片旋转期间为一组家庭供电。旋转一次所提供的能量相当于一个家庭24小时的用电量，但不是该家庭实际所需的时变功率。

对等是没有实际意义的幻想。我一生的汽车里程相当于往返月球一次。这并没有告诉我们我的太空旅行能力或我的日常驾驶活动。

如果我们要有一个工程解决方案，而不仅仅是一个流行的童话故事，就必须解决权力和能源概念之间的斗争。

Richard Martin MIET

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是时候开发潮汐能了

我感到惊讶和失望的是，英国几乎没有考虑利用潮汐能发电。我们生活在一个潮汐活动可以准确预测的岛屿上，应该充分利用这种免费资源，特别是在像布里斯托尔海峡这样潮汐涨落非常高的地区。

如果一个典型的水力发电设施还包括海水淡化和电解厂，那么向岸上供水公司出售淡水将会有额外收入，使它们能够应对预计会增加的干旱期，而且氢气供应将可用来取代传统发电厂、适当改装的内燃机和燃料电池中使用的天然气。

当然，当所有这些产品上市时，建造这些装置的初始成本将被覆盖。

Peter Taylor zeng MIET

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氢的希望需要一点现实主义

除摘要外(E&T2022年10月)的国家工程政策中心(NEPC)报告呼吁迅速发展英国的低碳氢生产能力，我想起了2006年在布鲁塞尔举行的欧洲科学与工程学院(EuroCASE)会议上关于这一主题的讨论中提出的一个有趣的警告。

不考虑天然气裂解制蓝氢和蒸汽甲烷重整制灰氢，电解水制无碳绿氢需要大量电能和淡水。

这在原则上是众所周知的，但为了正确地看待这一评论，我们考虑了一个极端的例子，即为法兰克福机场每日航班提供动力所需的氢气量。当时每天有252个航班，其中50个是波音747大型客机。每架747都装载了130吨煤油，如果用氢气作为动力，就会被50吨液氢所取代。9公斤的水通过电解产生1公斤的氢，每产生1千瓦时的氢能量需要1.3千瓦时的电能，那么，考虑到液氢液化、运输和转移的能量损失，仅747飞机就需要超过5GW的额外连续电力容量。将燃料和电力需求扩展到剩余的日常航班，增加了意想不到的观察，整个法兰克福市的淡水供应将被需要!这种用水的影响并没有出现在能源辩论中。

现在开发的碱性、固体氧化物和质子交换膜电解器在当地情况下有很大的应用价值，但在初级炼钢、工业加热和工业过程中的化学原料等工业中，大规模利用和部署来自水电解的绿色氢，即使考虑到电力要求是可行的，似乎更青睐淡水供应充足的英国地区，如苏格兰和英格兰北部——考虑到该国一些地区目前和最近的用水限制，这可能是一个相关的观察结果。

这与过去几个世纪工业革命中靠近煤田的工业发展有相似之处。然而，就航空业而言，整个行业的要求太大了。出于同样的原因，氢作为英国间歇性可再生能源电力供应的备用燃料也是如此。

这份来自包括IET在内的42家专业工程组织的报告敦促英国在使用氢能方面迅速采取行动，“以避免落后于国际竞争对手”。自1997年《京都议定书》(Kyoto Protocol)通过以来，在关于英国能源供应的辩论中，氢经常被许多人视为通往未来的可能免费通行证。然而，即使经济约束是可调节的，导致净零能源系统的政治和环境政策也将受到物理定律和资源可用性的约束。

迈克尔·劳顿

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对化石化石的规定不太可能受到影响

这个故事在十一月份E&T报告利用可再生能源来满足全球电力需求的增长他们很方便地忽略了全球经济在很大程度上依赖化石燃料的事实。

如果我们考虑到到2050年实现净零排放的英国，这将是一场经济灾难。目前，天气好的时候，我们40%的电力是由可再生能源产生的。平均数字是15%。由于电力只占我们总能源需求的20%，可再生能源提供的能源仅占3%。石油和天然气约占70%。

这篇报道还包括一位能源分析师的评论，他说:“风能和太阳能是国产的，价格便宜，正在迅速降低账单成本和排放。”与石油和天然气的比较很有趣——可再生能源花费了我们数十亿美元的补贴，而石油和天然气贡献了数十亿美元的税收。按照目前的发展速度，仅靠可再生能源发电可能需要长达100年的时间，并需要大量补贴。

“净零”疯狂的另一个受害者是逐步淘汰燃气集中供暖锅炉。现代冷凝组合锅炉的效率约为95%，是最常见的家庭供暖形式。用某种形式的电加热来取代它将涉及以下困境。气电转换的效率约为40%。油/电转换(通常用于风力发电备用)效率约为30%。鉴于可再生能源在发电方面面临的困难，它们不太可能在我国经济的石油和天然气领域取得重大进展。

让我们开始水力压裂吧!

菲利普·奇塔姆MIET

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安全的计算尺方法

我同意John Wheeler的问题(信件，2022年11月)关于电动汽车设计师如何处理充电策略和可靠性，并希望将讨论扩展到策略和安全性。

2021年，自动驾驶车辆每英里发生的事故是人类驾驶车辆的两倍。对系统自动化的研究通常把技术放在系统的中心。在这里，系统试图做所有事情，但大部分都失败了。这种以技术为中心的方法现在似乎被自动驾驶汽车设计师所采用，但又一次失败了。

在许多情况下，自动化系统和人类合作得非常好。目前，自动驾驶汽车的目标是每小时60英里左右。系统自动化和人类完美地融合在一起，但不是在以每分钟1英里的速度前进时，而是在以每分钟超过20英里的速度前进时。此外，我们学习这项技术的车辆不是每小时100英里，而是超过每小时1700英里。这些交通工具是什么?由大多数空军运行和操作的交通工具——喷气式飞机。

飞行员的认知负荷是巨大的。持续在四维空间工作是有压力的，会危及生命。因此，辅助飞行员的自动化是关键，多年来一直如此。我们应该在汽车方面处于类似的阶段。我们应该寻找一种技术来帮助和支持司机减轻他们的认知负荷，但绝对不是零负荷。

用计算器算出25的平方根，你几乎总是得到不完整的错误答案5。使用计算尺，一个人(稍微思考一下)几乎总是能得到正确答案+5或-5。对于今天的车辆，我们应该停止开发解决方案生成器，开始开发决策支持系统，这些系统可以减轻驾驶员的认知负荷，并为他们提供信息，使他们能够在认为必要时立即采取果断行动。

自主这个词至少有两层含义;它们有微妙的不同。第一个定义是“拥有自我管理的自由”，第二个定义来自康德哲学，并指出“按照个人的道德责任而不是个人的欲望行事”。例如，当一辆5级自动驾驶电动汽车被一个人推着自行车穿过马路而不是并排行驶时，系统就会“要求”采取一种行动。然而，“道德责任”也必须考虑，并采取替代行动。

战略意图很明确:我们应该按照计算尺而不是计算器来设计和开发电动汽车决策支持系统。

Andrew WS Ainger zeng FIET

哈

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