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太陽能革命須解決間歇性問題
發布者:馬玉 | 來源:《 中國能源報 》 | 0評論 | 4053查看 | 2015-07-02 20:13:00    

  失去更(geng)多補貼,可(ke)再生(sheng)能源(yuan)還可(ke)以發展到怎樣的程度(du)是當下全球最熱門的議題之一。不久前(qian),7國首腦在德(de)國舉(ju)行的G7峰會(hui)上承(cheng)諾(nuo),到2100年(nian),如(ru)果全球停止使用(yong)化石燃(ran)料(liao),可(ke)再生(sheng)能源(yuan)勢(shi)必會(hui)變得更(geng)具經濟性。


  將可再生(sheng)(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)利基市場轉(zhuan)變為世(shi)界經(jing)濟的(de)引擎是(shi)一(yi)個(ge)艱巨的(de)任務。低成本的(de)水力發(fa)電(dian)可以產(chan)生(sheng)(sheng)大(da)量的(de)電(dian)力,但(dan)增長的(de)空(kong)間是(shi)受制(zhi)于(yu)環保的(de)質(zhi)疑(yi)和在山谷修建大(da)壩的(de)恰當位置。目(mu)前,潮(chao)汐能(neng)投入(ru)成本太貴,又未經(jing)過深度開發(fa)。像獲取(qu)木材一(yi)般的(de)生(sheng)(sheng)物質(zhi)燃料(liao),需要大(da)面積(ji)的(de)土地才能(neng)產(chan)生(sheng)(sheng)足夠能(neng)量。 

  

  一些人把可再(zai)生能(neng)源的缺點作為(wei)大力(li)發(fa)展核(he)能(neng)的理由(you),然而核(he)能(neng)的吸引(yin)力(li)仍抵(di)不過其巨大投入。近年來,更多(duo)焦點聚集在發(fa)展勢頭(tou)良好的兩種(zhong)可再(zai)生能(neng)源上:太(tai)陽能(neng)和風(feng)能(neng)。


  此前,英國石油公司(BP)的(de)一份(fen)年度(du)能(neng)(neng)(neng)源報告顯示,太陽能(neng)(neng)(neng)在去年增長了38.2%。但(dan)該(gai)增長的(de)基數非常小。10年前,太陽能(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)等可再(zai)生能(neng)(neng)(neng)源占據(ju)全球能(neng)(neng)(neng)源消耗(hao)的(de)0.9%;現在已經上升(sheng)到3%,到2035年將達到8%。


  如果(guo)想(xiang)要報(bao)告的數據更(geng)加喜人,那么(me)成本(ben)就得直線下(xia)降(jiang)。風(feng)能貢(gong)獻的分量較小,主因無非就是(shi)風(feng)車越大,發電(dian)效率越高,但制(zhi)造和(he)安(an)裝的成本(ben)也越高。太陽(yang)能是(shi)相比(bi)而言最樂觀(guan)的,在(zai)屋頂安(an)裝一(yi)(yi)塊適中的太陽(yang)能面(mian)板或一(yi)(yi)塊巨大面(mian)板,吸收陽(yang)光都會產生能量。前些年的光伏設備成本(ben)暴跌似乎仍會繼續。


  挪威太(tai)陽(yang)能系統(tong)制(zhi)造商REC公(gong)司的(de)史蒂夫·奧(ao)尼爾表示, 由于更廉(lian)價的(de)制(zhi)造方法和(he)規(gui)模(mo)效益(yi),公(gong)司生產(chan)成(cheng)本已持續下(xia)降。太(tai)陽(yang)能電池(chi)板的(de)電路(lu)及安(an)裝成(cheng)本,也會越來(lai)越便宜。能源咨詢公(gong)司麥肯錫指(zhi)出,安(an)裝1臺1瓦的(de)太(tai)陽(yang)能發電機的(de)成(cheng)本可能會在(zai)未來(lai)5年內減半。


  太陽能發電不再僅(jin)僅(jin)是(shi)政(zheng)府補(bu)貼下存(cun)活的產物。如在美國,太陽能得到了30%的投資賦稅優惠(hui),還有權(quan)將備用電力以零(ling)售價返銷給電網。與(yu)天然(ran)氣相比,在世界上陽光充足的地區,用太陽能作(zuo)為燃料也是(shi)非常劃(hua)算(suan)的。


  然而,太(tai)陽(yang)能的(de)成本不僅取決(jue)于家庭和企業的(de)安裝。在陰天和晚(wan)上,消費者(zhe)需要其他的(de)電(dian)(dian)力來(lai)源,或者(zhe)使用(yong)(yong)備(bei)用(yong)(yong)電(dian)(dian)源,或來(lai)自電(dian)(dian)網(wang)。但這將(jiang)由誰(shui)來(lai)買單?投資備(bei)用(yong)(yong)設(she)備(bei)和電(dian)(dian)網(wang)基礎設(she)施(shi),對消費者(zhe)而言生(sheng)產(chan)更多的(de)電(dian)(dian)力時會變得(de)越(yue)來(lai)越(yue)不經(jing)濟(ji)。最(zui)近,麻省理工學院的(de)研究報告指出,太(tai)陽(yang)能的(de)成功風險就(jiu)在于它的(de)局限性。


  容(rong)量更大且價(jia)格(ge)更便(bian)(bian)宜的(de)(de)電池是(shi)一個不錯的(de)(de)解決方案。當天黑時,儲(chu)存(cun)下來(lai)的(de)(de)多余(yu)太陽能(neng)(neng)還可繼續發(fa)(fa)電。目前(qian)來(lai)看,儲(chu)能(neng)(neng)設備的(de)(de)發(fa)(fa)展還需要更多的(de)(de)支持。即便(bian)(bian)是(shi)特斯拉在大力(li)鼓吹的(de)(de)最(zui)大的(de)(de)新一代電池包Powerwall,其(qi)7140美元的(de)(de)安裝成本(ben)也(ye)只(zhi)能(neng)(neng)儲(chu)存(cun)10千瓦的(de)(de)電力(li),還不夠(gou)滿(man)足一個標(biao)準(zhun)家庭的(de)(de)制熱和制冷需求。


  另一(yi)個(ge)選擇是儲存熱量(liang):使用(yong)多余電(dian)力加(jia)熱或冷凍水(shui),然(ran)后在(zai)需要的(de)時候用(yong)來(lai)取暖和降(jiang)溫。這(zhe)看起來(lai)是很(hen)劃算的(de),但也只(zhi)解決部分(fen)問題。存儲的(de)能量(liang)不易運(yun)輸,加(jia)熱和冷卻只(zhi)是消(xiao)費(fei)者電(dian)力需求的(de)一(yi)部分(fen)。


  真(zhen)正解決太(tai)陽能間歇性發(fa)(fa)電(dian)問題(ti),最好的(de)辦法是跨企業和跨國(guo)建設(she)相互連接的(de)更大和更靈活的(de)電(dian)網(wang)。覆蓋地(di)理(li)區域的(de)電(dian)網(wang)越(yue)大,一個地(di)方(fang)的(de)太(tai)陽能發(fa)(fa)電(dian)能滿足其他地(di)方(fang)需求的(de)機會就更大。但現(xian)在(zai)的(de)電(dian)力公司(si)可能不大愿意投資該項目,因為(wei)這會削弱他們的(de)定(ding)價能力。


  此外,太陽能(neng)可(ke)能(neng)會導致電(dian)力工(gong)業動(dong)蕩,這與美(mei)國頁(ye)(ye)巖(yan)氣(qi)帶來的化(hua)石(shi)燃料變革有(you)著相似之處。麥肯錫公(gong)司(si)的研究表明,太陽能(neng)的影響可(ke)能(neng)確(que)實會比頁(ye)(ye)巖(yan)氣(qi)更具有(you)“革命性(xing)”。


  在(zai)(zai)北美,如果水力壓裂法(fa)變(bian)得更(geng)先進,意味(wei)著除了在(zai)(zai)陽光最充足的地區,太陽能(neng)發電(dian)(dian)與天燃(ran)氣發電(dian)(dian)將面臨激(ji)烈競爭。麥肯錫公(gong)司估計(ji),到2030年(nian),沒有補貼的小型住宅太陽能(neng)發電(dian)(dian)成本仍將是現代天燃(ran)氣電(dian)(dian)站的2倍。然而,太陽能(neng)電(dian)(dian)池板將在(zai)(zai)2025年(nian)展開大(da)范圍市場競爭,這(zhe)也意味(wei)著基礎設施的價格還會(hui)呈下降趨(qu)勢(shi)。


  目前,太(tai)陽能如何才能有(you)力地駁倒(dao)那(nei)些(xie)懷疑者(zhe)。石油(you)和天然氣的成(cheng)本可以上(shang)下浮(fu)動,但太(tai)陽能的成(cheng)本只會繼續下跌。提高(gao)太(tai)陽能的發(fa)電能力,并不會導致電力市(shi)場的崩潰。要想完(wan)全取代(dai)化石燃(ran)料,未來(lai)一定(ding)要為(wei)間(jian)歇性可再生能源構建(jian)全球規模(mo)的網絡,并在(zai)儲(chu)能產(chan)業上(shang)取得重大技(ji)術進展(zhan)。

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