太阳能现在需要什么
自20世纪60年代太阳能产业开始以来,太阳能光伏已经经历了一次显著的发展,真正的转变。最初,太阳能非常昂贵——每千瓦时远超过100美元——只有超高价值或远程应用,如卫星和航天器任务,才能被证明是合理的。
在20世纪70年代石油输出国组织(OPEC,简称欧佩克)实施禁运后,该行业出现了一波投资浪潮,尽管时间不长,但却帮助将大量以硅为基础的技术引入了小众市场。从那时起,科学和材料工程在太阳能领域的进展一直稳定,从硅作为唯一的材料,发展到真正令人兴奋和有前途的塑料、薄膜、纳米基和有机电池的范围。
尽管太阳能的潜力一直被吹捧为一种清洁、无碳(在使用阶段)和低碳(包括制造)技术,但如何实现太阳能一直是个问题。最初的技术突破和制造技术让能源分析师们开始规划大规模的“太阳能电站”来取代化石燃料发电厂。
20世纪80年代在加利福尼亚的南戴维斯建造了一个名为PVUSA的试验台,它采用了当时巨大的1兆瓦光伏太阳能电池板的基于公用事业的方案。大规模,略远程光伏计划在1990年代末和过去几年更多的分布式模型的屋顶(包括商业和住宅),每年销售额增长超过20%在过去十年半,与全球生产增长了接近50%的最后两年。2006年的总发电量超过2000兆瓦,加上安装和未补贴的成本,现在在最好的应用情况下接近20美分/千瓦时。
这是一个显著的进步,但基于如此小的基数,怀疑论者指出,要让太阳能成为主要贡献者还需要几十年,而在这段时间里,我们很可能会不可挽回地改变气候系统。
怎样才能显著地加速——或者至少评估太阳能的潜力——真正的进化/革命?
首先,需要注意的是,已经出现了几种非常不同的模式,它们都将大量的太阳能用于商业服务。德国制定了非常慷慨的上网电价,保证早期安装者在长期(通常为20年)的太阳能合同中获得固定收益。
加州是地球上第三大太阳能市场,已经安装了3万多套家庭和小型企业系统,2006年实施了一项为期10年、耗资33亿美元的“百万太阳能屋顶”计划,该计划将在未来10年增加4000 - 10000兆瓦的太阳能发电量。
事实上,肯尼亚并不是一个容易让人想到的PV领袖的地方。每年大约有3万个小型(真正的小型,每个家庭20-100瓦,而不是千瓦)系统售出,拥有世界上最高的家庭太阳能拥有率。
这些项目都很有希望,而且到目前为止是成功的。一个非常引人注目的案例,一个经常被引用却很少被研究的案例,是日本的阳光太阳能项目。从20世纪80年代末开始,在近20年的时间里,日本发展并实施了一项非常协调、设计良好的太阳能开发和推广工作。
从图1中可以看出,太阳能研究和开发(绿色和黄色)的稳步发展与更迅速扩大部署和传播努力的合作,重点是消费者和公用事业教育、试用和测试家庭、商业和工业地点(蓝色)、产品和服务。这种持久的力量和所谓的“技术推动”(R&D)和“需求拉动”(商业化)努力的协调,在技术政策的世界中确实是一件难得的美事。
阳光计划并不只是纸上谈兵,它确实有效。在该计划期间,每年的光伏安装增加到300兆瓦以上的太阳能/年,成本下降的速度增加到每年近10%。
与此相比,加州迄今为止最好的比率只有一半:每年5%的成本下降。这一成本水平的提高是非常显著的,与此同时,日本的研究实验室在科学和工程方面取得了一系列进展。
当然,下一步需要的是复制和扩大规模。像“阳光计划”(Sunshine)这样的计划,或者更广泛地说,日本、德国和加州这“三巨头”的努力,需要在更大范围的国家、州和市政当局进行长期的发展和落实。
其次,这些努力在技术领导、创造就业和气候保护方面的教训,需要有充分的文件证明并广为流传。
第三,太阳能的真正好处需要货币化,这在很多方面是最不容易做到的。当地的太阳能设备安装减少了对新发电厂的投资需求,而且至关重要的是,也减少了危机时期可能出现的用电高峰需求。
太阳能还减少了对输配电系统的需求,并使无排放的电力靠近人们,从而直接受益于城市的空气质量和健康。
丹尼尔M.卡门是加州大学伯克利分校1935级杰出能源教授。他也是伯克利环境研究所他是该公司的创始董事可再生和适当的能源实验室。他曾在能源和资源集团以及高盛公共政策学院任职。
在20世纪70年代石油输出国组织(OPEC,简称欧佩克)实施禁运后,该行业出现了一波投资浪潮,尽管时间不长,但却帮助将大量以硅为基础的技术引入了小众市场。从那时起,科学和材料工程在太阳能领域的进展一直稳定,从硅作为唯一的材料,发展到真正令人兴奋和有前途的塑料、薄膜、纳米基和有机电池的范围。
尽管太阳能的潜力一直被吹捧为一种清洁、无碳(在使用阶段)和低碳(包括制造)技术,但如何实现太阳能一直是个问题。最初的技术突破和制造技术让能源分析师们开始规划大规模的“太阳能电站”来取代化石燃料发电厂。
20世纪80年代在加利福尼亚的南戴维斯建造了一个名为PVUSA的试验台,它采用了当时巨大的1兆瓦光伏太阳能电池板的基于公用事业的方案。大规模,略远程光伏计划在1990年代末和过去几年更多的分布式模型的屋顶(包括商业和住宅),每年销售额增长超过20%在过去十年半,与全球生产增长了接近50%的最后两年。2006年的总发电量超过2000兆瓦,加上安装和未补贴的成本,现在在最好的应用情况下接近20美分/千瓦时。
这是一个显著的进步,但基于如此小的基数,怀疑论者指出,要让太阳能成为主要贡献者还需要几十年,而在这段时间里,我们很可能会不可挽回地改变气候系统。
怎样才能显著地加速——或者至少评估太阳能的潜力——真正的进化/革命?
首先,需要注意的是,已经出现了几种非常不同的模式,它们都将大量的太阳能用于商业服务。德国制定了非常慷慨的上网电价,保证早期安装者在长期(通常为20年)的太阳能合同中获得固定收益。
加州是地球上第三大太阳能市场,已经安装了3万多套家庭和小型企业系统,2006年实施了一项为期10年、耗资33亿美元的“百万太阳能屋顶”计划,该计划将在未来10年增加4000 - 10000兆瓦的太阳能发电量。
事实上,肯尼亚并不是一个容易让人想到的PV领袖的地方。每年大约有3万个小型(真正的小型,每个家庭20-100瓦,而不是千瓦)系统售出,拥有世界上最高的家庭太阳能拥有率。
这些项目都很有希望,而且到目前为止是成功的。一个非常引人注目的案例,一个经常被引用却很少被研究的案例,是日本的阳光太阳能项目。从20世纪80年代末开始,在近20年的时间里,日本发展并实施了一项非常协调、设计良好的太阳能开发和推广工作。
从图1中可以看出,太阳能研究和开发(绿色和黄色)的稳步发展与更迅速扩大部署和传播努力的合作,重点是消费者和公用事业教育、试用和测试家庭、商业和工业地点(蓝色)、产品和服务。这种持久的力量和所谓的“技术推动”(R&D)和“需求拉动”(商业化)努力的协调,在技术政策的世界中确实是一件难得的美事。
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阳光计划并不只是纸上谈兵,它确实有效。在该计划期间,每年的光伏安装增加到300兆瓦以上的太阳能/年,成本下降的速度增加到每年近10%。
与此相比,加州迄今为止最好的比率只有一半:每年5%的成本下降。这一成本水平的提高是非常显著的,与此同时,日本的研究实验室在科学和工程方面取得了一系列进展。
当然,下一步需要的是复制和扩大规模。像“阳光计划”(Sunshine)这样的计划,或者更广泛地说,日本、德国和加州这“三巨头”的努力,需要在更大范围的国家、州和市政当局进行长期的发展和落实。
其次,这些努力在技术领导、创造就业和气候保护方面的教训,需要有充分的文件证明并广为流传。
第三,太阳能的真正好处需要货币化,这在很多方面是最不容易做到的。当地的太阳能设备安装减少了对新发电厂的投资需求,而且至关重要的是,也减少了危机时期可能出现的用电高峰需求。
太阳能还减少了对输配电系统的需求,并使无排放的电力靠近人们,从而直接受益于城市的空气质量和健康。
丹尼尔M.卡门是加州大学伯克利分校1935级杰出能源教授。他也是伯克利环境研究所他是该公司的创始董事可再生和适当的能源实验室。他曾在能源和资源集团以及高盛公共政策学院任职。