有人预言,在五年内,相对于矿物能源来说,太阳能将会在整个能源结构中获得优势。
太阳能成本:呈下降趋势
“太阳能是能源的未来,而且将永远持续下去”。
虽然成本问题已经困扰太阳能项目数十年,不过,这个问题可能很快就会成为过去,而且其进程会比很多人想象的要快。
虽然美国当前可供利用的太阳能还不到其全部能源的1%,但太阳能成本正在呈快速下降之势。
业内人士称,无论是光热转换(运用反射镜聚焦沙漠阳光获取热能,驱动涡轮机发电),还是光电转换(使用屋顶太阳能光伏板,把阳光直接转化成电力),太阳能发电的成本日趋接近于天然气,甚至会在接下来的4~7年内接近煤炭发电。
“我们满怀信心,太阳能将会比矿物能源更具竞争力,我们离这个拐点已经不远”,美国国家工程师协会(National Academy of Engineers panel)会员雷·库兹韦尔(Ray Kurzweil)谈到一份关于太阳能发电的未来前景的报告称,“我相信,我们将在5年之内实现这个转变。”
根据FBR资本市场(美国知名投行,总部在华盛顿)、一家投资银行以及市场研究者苏拉布兹(Solarbuzz)联合发布的一项最新研究报告称,要实现这一转变,利用太阳能光伏发电的成本需要降低一半,从目前大约每千瓦时32美分(包括补贴),到2012年降到大约每千瓦时15美分。
这一转变似乎正在全美国范围内初步形成。谷歌已经投资建设了几家新的太阳能发电初创公司,这些公司拥有明确的目标――使太阳能发电成本比煤炭更便宜。位于加利福尼亚州圣何塞市的纳米太阳能电池公司,声称正在研制一种“薄膜”太阳能电池板,它的发电成本和煤炭发电的成本大致持平。在马萨诸塞州的列克星敦,弗兰克·范·米尔洛(Frank van Mierlo)和伊曼纽尔·萨克斯(Emanuel Sachs)领导着一个工程师团队,这个团队肩负着一项大胆的使命:研制出一种硅太阳能电池,转化光能生成电能,成本和燃煤电厂一样便宜。
太阳能技术:越来越完善
“毫无疑问,我们将会看到太阳能发电和煤电一样便宜,这将超出很多人的预期”,1366科技公司的主席米尔洛先生说。他的依据就在于太阳能技术的进步。应用物理学家萨拉·奥里波特(Sara Olibet)煞费苦心地把几组太阳能电池(左图)涂上了不同的化学表层,然后测量每节电池的效率,从中找出输出功率最大的。
在她的实验室,她用镊子选取一英寸平方米大小的电池,把它放到冰箱大小的机器里面,然后用相当于太阳光强度的光线照射。运用这种方法,除了对电池的效率进行评定外,获得的数据和光谱还能用来评价电池表面涂层的优劣,以便使各种要素实现最佳搭配。
对于1366科技公司(这一名称来源于“太阳常数”――太阳每一刻输送给地球每平方米1366瓦的热量)来说,当前的目标就是要把电池的功率提高3个百分点,由15%提高到18%。米尔洛说,这听起来可能微不足道,但是它意味着生产成本的大幅度降低,从2.2美分每瓦降低到1美分每瓦(不包括联邦政府或者州政府的补贴)。
1366科技公司宣称,一旦实现了1美分每瓦的成本水平,太阳能电池板为住户提供的电力,将和煤电的交付成本(大约10美分每千瓦时)一样便宜。
米尔洛说:“不夸张地说,我们已经实现了电网同价”。1美分每瓦的太阳能电力加上微薄利润和安装费用,其交付成本大约是3美分每瓦(18美分每千瓦时),这还不包括任何补贴。在这个水平上,一个家用太阳能电池板的发电成本与美国东北地区的电网成本大致相当。
也有些人却不敢肯定这一点。“相对于其他能源,太阳能发电的成本仍然太高”,爱迪生电气研究所的发言人吉姆·欧文(Jim Owen)说,“但这项技术拥有光明的前景,特别是实用太阳热能的技术。我们希望向太阳能进军,而且越快越好,但这似乎并不是一蹴而就的。”
太阳能利用:获政策鼓励
不管怎样,许多专家仍然相信,从现在开始,太阳能有望在未来5年内引发美国能源领域出现根本性的转变。一些能源行业分析师说,当太阳能发电成本与电网供电成本相等的时候,政府将会非常乐意看到家用太阳能电池板的快速发展,这并非出于环境的考虑,而是受到更多廉价电力的需求驱动。
2009年,将有大量太阳能电池板在美国销售,预计会产生330兆瓦的电力。到2013年,预计太阳能电池板销量将会有20倍的增长,也就意味着大约350万户家庭平均每户拥有2000瓦的太阳能电池板组。
自从新的联邦税收政策减免30%的太阳能安装成本后,太阳能安装的高潮会更快地到来。有一些州甚至出台更有利于太阳能消费的政策。
“事实上,加利福尼亚州部分地区在州政府的鼓励下,太阳能供电已经和电网供电同价”,美国国家可再生能源实验室的资深能源分析家罗伯特·马戈利斯(Robert Margolis)说,就全国而言,这个日期应该在2015年左右。
“有趣的是,即使面临金融危机,需求受到暂时抑制的情况下,太阳能开发也有可能得到加速发展”,普罗米修斯研究院(专门研究太阳能发电的非营利能源研究机构)院长特拉维斯·布拉德福德(Travis Bradford)说。
有些分析家希望,太阳能电池板行业应该进行一个全新的洗牌,在淘汰那些弱小企业的同时,把太阳能发电成本消减一半,使消费者从中获益。
阿文戈亚太阳能公司拥有世界上最大的抛物面反射镜
如今,类似纳米太阳能电池这样有资金支持的公司,能够坚持到底。米尔洛称,1366科技公司正在规划现有资源,便于在2010年建造一家制造工厂。这家公司有足够的实力和耐心,以不断改进太阳能电池生产技术,直到该技术完全成熟,才会进行全面的生产。
“未来5到10年内,建造房子而不在它上面安装太阳能电池板,将会和没有安装管道的建筑一样愚蠢”,布拉德福德说。