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山姆的课表

山姆·施瑞博是斯坦福大学土木和环境工程系研究生,他像其他男生一样穿着牛仔裤和套头衫,个头也不高,但站在学生堆里却很出众,因为他的衣服尺寸很合体?他的头发、眉毛和胡子的边界都很清晰?无框眼镜给他深邃的蓝灰色眼睛平添了一种平和的气质?反正他是个整齐的、有板有眼的小伙子。

山姆得意地说:我有一个中文名字“龙迅”。我的专业是大气和能源,研究方向是提高能源使用效率,和更多地使用清洁能源如风能、太阳能来缓解大气污染。我计划用九个月,也就是三个学季拿下硕士学位。

这么快就可以拿到硕士学位?我很好奇。

修够45个学分,学位就到手了。这个学季我修了5门课,每天睡觉时间不超过6小时。下一季结束时,我会修满50学分,我赚了5分。

能讲讲你这个学季的课程吗?

所有课的期末考试都不是答卷子,而是完成一个项目。

1. CEE176A -节能建筑,每周三节课,每节课一小时,每周花六小时做作业。课程主要内容是定量评估住宅建筑使用再生能源的最佳方案。

我的课程项目是设计一幢零碳排放的独栋住宅,包括为建筑外围结构的热损失数据建模,计算出恰当的太阳能电池板数目,住宅所需的电力全部来自太阳能电池。该项目的目标是让住户在第一年里实现正现金流。如果没有精确的计算,用户安装的太阳能板过多或过少都会给他的经济效益带来负面影响,我用Sketchup软件做房屋设计和能源消耗建模。

2. CEE263D -空气污染和全球变暖,每周三节课,每节课一小时,每周花四小时做作业。主要研究地球大气层的演变,空气中化学物质的发现历史,都市雾霾的成分,室内空气污染,酸雨,平流层和南极臭氧层减少,气候记录,全球变暖的原因和影响,能源系统气候的影响,可再生能源是空气污染和全球变暖的解决方案。

我们班分成好几个小组,每个小组选一个地区,收集分析这个地区的数据,然后为这个地区制定一个清洁能源行动计划。我的小组选择了西弗吉尼亚州,这个州是最难搞的,因为当下它全依赖煤炭发电。我特别感兴趣的是分析该州当前的能源消耗,给其未来的能源需求建立模型,并且探讨可再生能源发电对电力批发市场的影响。经过一系列的演算,我们为该州提供了一套方案,如果他们认真执行这个方案,到2050年就可以完全脱煤,实现100%的可再生能源供应。

3. GSBGEN336-能源市场和政策,每周两节课,每节课一个半小时,每周花十小时做作业。

这是商学院的课程,关于能源和环境市场的运作规律和实现预期政策目标的监管机制。有趣的是,这门课用电力市场游戏作为中心教学工具,我和同学们扮演发电商和零售商的角色,设身处地地了解市场规则,包括环境法规和可再生能源要求,制定影响市场参与者的战略。理论和实践紧密结合,现学现用。理解能源和环境市场概念对其市场运作至关重要。我们还学习石油、天然气、煤炭、核能、太阳能、风能和生物质等主要能源市场的主要特点。企业与政府在能源生产、研究、管理、贸易、投资领域的关系,政府的监管职能,学术界、智库或咨询机构的角色。主讲教授还请来电力行业的高管客串讲课。我的小组课题是用几周时间,了解市场运作情况以及政策,研究电力批发市场,最终设计出最大限度地提高电力市场交易收入的模型,和班上其他小组的模型竞标。我每天都要调整我的发电机组入市的最佳时间,是否需要购买新的发电能力,以及交易我的碳排放配额,可再生能源信用,调整衍生品和远期合约的策略。目前看来,我们这一组的得分最高,希望能把这优势保持到期末。

4. ERE291-能量系统的优化,每周三节课,每节课一个半小时,每周花12个小时做作业。研究把数学优化算法,包括线性和非线优化,多目标编程应用到能源投资,生产、运输不确定和间歇的能源资源,高效能源的生产和转换这门课要求我具备扎实的数学和计算机编程能力。

我目前正在解决麻省理工学院开发的JuM P语言中的线性、整数和非线性编程问题。我的团队正选择给上海的一座商业建筑设计一个空气通风系统,在最大限度地降低成本的同时,保持一定的空气质量标准,如降低室内颗粒物、湿度和二氧化碳的浓度。我很喜欢这个项目,它是代码建模和解决实际问题的完美组合。

5. CEE277X -可持续发展项目,每周一节课,每节课一个半小时,每周花八小时做作业。我们要设计和制作一个产品,用以解决发展中国家在文化、政治、组织、技术和商业中的一个现实问题。全班被分成三个小组,与企业家和非政府组织合作完成这个产品的设计和制作。这个学季完成设计部分,下个学季完成产品模型。我们组的项目是为菲律宾渔村设计太阳能充电站。那个渔村的渔民通常在夜晚钓鱼,他们需要渔灯,岛上没有充电设施,渔民必须从岛上坐船到大陆才能给渔灯充电。我们设计了一个太阳能充电站,安置在渔民们居住的岛上。

我负责设计电路板,从逻辑上决定在任何给定时间内给多少个渔灯充电。预计今年6月毕业之前,做好整个电站的模型。我前年在北京做的夏季工,对这个项目有很大帮助。

大概就是这样了。五个班级,五个小组项目,涵盖从编码和电气工程到土木工程和建筑设计、能源政策和市场结构。每周至少花60个小时才能完成这些与课程直接相关的工作。

我不由得说:你的这些课都很实用,可以直接用来解决问题。

是呀,今年下半年我参加工作,即便不能直接解决工作中的问题,我也知道解决这些问题的途径和工具。如果能够找到新的途径和工具,我就自己开公司了,他脸上划过一丝坏坏的笑。

你希望做什么样的工作呢?

最好是与电力能源建模相关的工作。我对电力市场设计和运营优化、电力需求预测建模以及投资电力市场感兴趣。我不怕艰苦,对产品工程和制造我也有兴趣。

旷野配龙驹,想去中国遛遛吗?

当然,怎么遛?

我立马儿被噎住了。

文章刊于《南方都市报》(2018年04月15日AA14版) 

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