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將傳統水利技術推上舞臺的，是 19 世紀末水力渦輪機的發明。水車能夠產生 10 千瓦到 50 千瓦的能量，但它無法解決全世界對電能的渴求。如今，水力資源的應用主要在中國和非洲，在那里，它對農業生產發揮了無可替代的作用，不僅生產出幾百萬兆瓦的電能，同時那些偉大的工程也引發了人們攝影的沖動。
“瓦特的瓦特”中的一瓦特是什么意思？——國際標準單位的發明
瓦特？兆瓦？什么玩意兒？
OK，在進一步深入探討這個話題之前，讓我們重溫一下少年時在課堂里的情景：“現在來問一個很白癡的問題，什么是瓦特？”
瓦特其實應該念成“沃特”，因為瓦特是一個英國人的名字。我們暫且保留“瓦特”這一讀法。瓦特是一位蘇格蘭發明家，參與發明了現代蒸汽機，而物理學功率的 SI 也是以其名來命名的。SI 的全稱是 Le Systeme International d’Unites,即國際標準單位。我們應該感謝標準單位：在墨西哥喝下一升啤酒，跟我們在巴伐利亞喝一升啤酒沒有什么區別，因為液體的體積是相等的。
如果國際單位沒有統一的話，那么全世界交流起來將存在很大的困難：“從這兒到火車站有多遠，年輕人？”“大約 500 米，仁慈的夫人。”“啊，步行就可以了。”這位女士已經起身出發了。如果問的是鄰國朋友，那么答案將變成：“噢，不太遠，大概 60 施納克吧。”或者“嗯，大約 2000 維普烏斯吧。”1 維普烏斯可以表示 1 米，也可以表示 1 公里，誰能知道到底有多遠？那么多少維普烏斯等于 1 個施納克呢？要是都這么表達，那么在地球村上生活簡直太痛苦了。
于是，1954 年，國際單位體系誕生了。從那時開始，全世界都用“米”作為距離單位，以“秒”計算時間，以“千克”作為質量單位，以“安培”來確定電流強度等等。除了這些基本單位之外，還有很多其他的 SI 單位，比如赫茲是頻率單位、攝氏度是溫度單位、巴是壓力單位等等。很多情況下，一些科學家的名字最終成了國標單位的代號，比如牛頓作為力的單位（用來向艾薩克·牛頓爵士致敬），而功率的單位正如我們提到的，是瓦特。
那么瓦特（這個人）的瓦特（這個單位）中的 1 瓦特究竟是什么意思呢？瓦特表示的是能量在特定時間段內轉換的情況。嚴格地說，瓦特表示的是單位時間內所做的功。物理學認為，能量是永遠不會消失的，只會發生轉換，比如風能可以轉化為電能。為了對轉化結果進行定量表達，人們用某一個值來表示所轉移的能量，也就是瓦特。
因此我們可以像對待“米”那樣來對待“瓦特”。如果在顯微鏡下觀察 1 米長的物體，那它簡直就是一頭恐龍。因此人們把米又分為分米、厘米、毫米、微米等等，最小的單位是攸米（l 米的 10-24）。而當我們想用“米”來表示地球和月球間的距離時，因后面添加的零太過壯觀，所以我們又發明了“公里”這個單位。而當距離更遠時，我們就用光年來表示。光速在任何情況下都是恒定不變的，每秒 30 萬公里，因此每光秒就相當于 30 萬公里。要是你想用數手指頭的方法來算清楚 1 光年到底要走多遠，恐怕得長幾百根手指頭吧。
能量轉換的度量與長度比較相似。當原子內的最小成分夸克發生反應時，只會產生極其微小的能量。而要是一顆星星發生爆炸，它的能量級別則遠遠超乎我們的想象。對于這兩種情況，我們都需要使用某種刻度來描述它們，而這樣的刻度也確實存在，共分為 16 個級別。
最小的能量單位是仄瓦，這是最小的能量級。當一架遙遠的太空探測器向地球發射無線電信號時，一座接收器所接受的能量就約等于 1 仄瓦。比仄瓦高一級的是阿瓦，然后是飛瓦，這是接收超短波所需的最小能量，然后是皮瓦，相當于生成一個體細胞所轉移的能量，之后是納瓦、微瓦和毫瓦。
接下來才是瓦特，排在第八位。人類心臟的功率約為 1.5 瓦；一個 100 瓦燈泡的發光功率約為 5 瓦（剩下的都是熱功率）；冰箱運作時需要 140 瓦的功率；如果爸爸、媽媽和兩個孩子在家里待上一天，打電話、看電視、做飯、聽音樂、洗澡，而且一直開著燈，他們所耗的電功率約為 500 瓦。如果和全世界所有人的需求相比較，這也算不上什么，光是爸爸開車上班消耗的能量，就比全家人用掉的還多，因為 1 馬力相當于 735.49875 瓦特。著名跑車布加迪的發動機功率正好是 1001 馬力。
排在瓦特后面的是千瓦，也就是 1000 瓦特。盡管我們的游泳健將弗蘭齊斯卡·阿爾姆西克常與金牌失之交臂，但她的運動功率在很短時間內就能達到 1.5 千瓦。這已經相當不錯了——歐洲最強大的太陽能發電廠的工作功率為 500 千瓦。弗蘭奇斯卡只需要來回游上 333 次，就可與發電廠媲美了。
1000 個千瓦等于 1 百萬瓦，一個大型風力發電設備需要達到這個量級才能實現經濟效益。德國鐵路的城際快車需要 8 百萬瓦的動力才能運行，而美國海軍的航空母艦則至少需要 200 百萬瓦的能源支持才能前往中東服役。1000 個百萬瓦等于 1 吉瓦，1000 吉瓦等于 1 兆瓦。目前測量到的最強的激光束為 1.25 拍瓦。
接下來，每次乘以 1000 還有艾瓦、澤瓦和堯瓦。親愛的太陽公公以 386 堯瓦的能量照耀著我們，但如果拿它跟銀河的光芒相比，那就又不值一提了。兩者相比就好像是昏暗的燈光跟伽馬射線對比一樣。
你還記得嗎？從奧陶紀過渡到志留紀時，就是因為伽馬射線的出現導致了大規模的生物滅絕。我們不知道還有什么比它更強，至少我們從未觀測到更強的光。
不過可以肯定的一點是，從宇宙大爆炸那時開始，我們的宇宙就已釋放了難以用瓦特這個概念來計算的能量，就好像《米老鼠和唐老鴨》里面那位吝嗇的老鴨叔叔，他的財產也是無法用十億或者萬億來計量的：這位世界上最富有的公鴨的財產，只能用無數億來描述了！
再說一點點跟物理有關的內容，然后我會就此打住。
我們總是能看到“千瓦／時”這個概念。瓦特表示的是功率，而“千瓦／時”則表示所做的功，也就是 1 小時所轉換的能量。一個連續運轉的發電廠，每天 24 小時都為我們提供恒定的電能，但是風車卻無法做到這一點。如果沒有風的話，這些設備也會停止運行。此時人們使用一種輔助手段，比如平均功率是指這臺設備每天提供若干千瓦的功率。也就是說，根據磨坊主一家人每天所需的電量，可從風力發電廠獲得 8、12 或 16 千瓦/時的電能。
國際標準單位本來是科學界推動的一項發明，但后來卻成為經濟學上的一種基礎語言。當然，特立獨行者永遠都不會消失。美國幾乎只在科學研究方面使用國際單位，英國用哩和碼來計算距離，用華氏來計算溫度，當人們需要喝點健力士黑啤酒時，他們會要上一品脫。“半品脫，”小老板常常會說，“是給娘兒們喝的。”
德國：零分——海洋能源方案比一比
據推測，到 2050 年，全世界人口將會消耗 30 兆千瓦／時的能量，如果那時的人口數量增加至 100 億的話。這還不算是大問題，我們可以從海洋中獲得足夠的能源。但實際上要達到這點要求并不簡單。盡管水力發電廠能夠產生大量電能，例如巴西的伊泰普水電廠，總發電功率為 12600 百萬瓦，相當于 10 座中等的核電廠。到 2009 年，中國三峽水電站的發電容量可達 18200 百萬瓦。但是這些發電廠都是內陸電廠，它們利用的是河流的能量。海洋的情況與河流不同，它沒有穩定的水流，因此到目前為止，能源業一直忽視海洋。目前有 5 種方案還是值得我們討論的。