在 20 世紀 50 年代，羅伯特·漢森建造了一棟房屋，其中太陽能加熱的水用於加熱地板和屋頂。現在，在建了幾棟房子後，他已經轉向更先進的太陽能發電技術。他用 80 英尺長的太陽能陣列和兩排 72 個光伏板改造了他的屋頂，總共可產生 8.6 千瓦的電力。這套裝置花費超過 10,000 美元，但 83 歲的漢森預計它將在大約四年內開始收回成本。
漢森是正在悄然興起的一個社群的一部分。現在，越來越多的人正在尋求太陽能，它由光伏（字面意思是“光生電”）太陽能電池板收集。電力行業也表現出更大的興趣，美國各地的小型製造公司正在銷售越來越高效的光伏元件。曾經被用於離網供電的技術——用於遠端通訊、海上石油鑽井平臺和農村基礎設施——現在正在為一些學校、教堂、批發倉庫商店和國家公園建築供電。石油巨頭 BP Amoco 的綠色部門 BP Solar 計劃為其母公司的新加油站建造完全由太陽能供電的屋頂罩，據公司發言人稱，每年將建造 200 多個。
一些專家認為，現在是將太陽能更大規模地納入我們的基礎設施的恰當時機。這將逐步實現，但事實上，太陽能市場在過去五年中已經大幅增長了大約 20% 到 40%。BP Solar 的總裁兼執行長哈里·希姆普表示，該行業在 20 世紀 90 年代的平均年增長率為 20%。在過去的兩年裡，光伏市場每年增長 30%，希姆普預計這一趨勢將持續到 2005 年。“這仍然只是電力供應的 1% 的一小部分，”他說，但他補充說，“我們喜歡將自己與 10 年前的電話行業或 20 年前的計算機行業進行比較。我們正處於增長曲線的拐點。”
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
以上列出了全球光伏電池總銷售額的主要生產商。這八家公司佔總銷售額的 80%。 |
從另一個角度衡量，2000 年全球太陽能電池市場總額約為 280 兆瓦 (MW)——根據薩克拉門託市政公用事業區 (SMUD) 可再生能源部門負責人唐納德·奧斯本的說法，這足以為一個約 77,000 戶家庭供電一年。SMUD 為其客戶提供全球最大的公用事業運營太陽能陣列之一，該陣列為大約 2,200 戶家庭發電 8 兆瓦。據 PV Energy 的總裁保羅·梅科克稱，美國總共消耗約 25 兆瓦的太陽能。
在其他地方，太陽能得到了更廣泛的利用。在德國和日本，公用事業和政府補貼鼓勵建造利用最新太陽能技術的新建築。在日本，每年為住宅和商業建築建造 50 兆瓦的新光伏電池。希姆普估計，日本約 5% 的新建房屋在其屋頂上安裝了光伏電池。這些房屋也“接入電網”。在陽光充足的高峰時段，當用戶無法利用其系統產生的所有電力時，他們會將其反饋到基礎設施中。
奧斯本說，這樣的激勵措施和回報將有助於太陽能行業在美國的發展。SMUD 與幾家為光伏太陽能系統製造元件的製造商簽訂了為期五年的合同。他們還與建築商簽訂了合同，以建造具有尖端太陽能屋頂的新房子——加利福尼亞州大眾住房市場中的一項大宗交易。“甚至在加利福尼亞州的能源市場變得瘋狂之前，我們就看到我們的投資方式對我們的客戶所有者來說是具有成本效益的，”奧斯本補充道。“現在這是一個更好的投資，”隨著乾旱逼近和電力匱乏的夏季即將到來。
事實上，加利福尼亞州太陽能的前景一片光明。州長格雷·戴維斯一直支援使用包括太陽能在內的替代能源和可再生能源。SMUD 正在與舊金山監事會討論在公共建築上安裝 10 到 15 兆瓦太陽能陣列的可能性。此外，該公用事業公司還與戴維斯（一個位於薩克拉門託市中心西南 20 分鐘路程的社群）實施了一項聯合運營協議。在 SMUD 的前負責人大衛·弗里曼的領導下，洛杉磯水務電力部也正在努力使用更多的太陽能。
太陽能陣列正被越來越廣泛地應用，例如在薩克拉門託的 SMUD 安裝專案。 |
然而，行業專家警告說，在美國這裡投入更多太陽能陣列工作需要仔細規劃。太陽能的批評者認為，最佳太陽能發電的條件很少見，即使如此，太陽能的轉化效率也不盡如人意，約為 15%。此外，他們指出，安裝光伏系統的初始成本可能非常驚人，一個住宅的安裝成本為 12,000 美元或更多。
為了反駁這些論點，奧斯本指出，SMUD 的批次採購和安裝政策已經降低了價格。他們光伏系統的初始成本已降至每瓦 1.50 美元；單個元件的市場價格現在為每瓦 3 到 3.50 美元（批次購買通常約為每瓦 2 美元）。這些成本包括標準安裝和材料，使 SMUD 的計劃對其客戶來說是一筆劃算的交易。
考慮到長期回報，這筆交易會變得更好。根據梅科克和能源部的說法，估計表明，更高效和更新的系統會在大約四年內收回成本。如果公用事業公司或政府能夠進一步補貼成本，就像 SMUD 現在所做的那樣，客戶將全面獲勝。光伏發電的最大優勢也許不是用美元衡量的，那就是它們是一種相對清潔的能源，即使考慮到製造它們的環境影響（請參閱側邊欄）。
人們擔心太陽能可能會被“好意扼殺”。奧斯本直言，如果目前的立法過於溺愛該行業，效率將會下降，太陽能將仍然是一個笨拙的市場巨獸。儘管如此，他承認，一些投資是必要的，以及政府的激勵措施和補貼。
根據能源部的說法，日本政府在 2000 年向光伏發電投資了近 5 億美元。美國僅撥款 8200 萬美元。鑑於目前聯邦預算削減了可再生能源的研發經費，很難相信會有更多的資金用於太陽能。這一負擔可能留給了消費者和製造商。
但消費者正在加入這場遊戲。根據奧斯本的說法，儘管花了 10 到 15 年才達到這一點，但 SMUD 收到的在其地區改造房屋的請求應接不暇。儘管營銷力度不大，但該公用事業公司現在有 800 名客戶在等待安裝。“任何對未來五年或更長時間的光伏發電的增長和普及的預測，表面上聽起來都不合理，”他說。
梅科克擔任加利福尼亞州太陽能專案的顧問，他說，按照該州提議的 5000 萬美元的初步預算（每瓦 5 美元購買 10 兆瓦電力），其成本約為新建煤電廠的二十分之一。“這對我們行業來說是巨大的，”他說，“但是就影響能源平衡而言，我們可能要 30 年才能從太陽獲得 15% 或 20% 的能源。”
與此同時，在伯克利山上的家中，羅伯特·漢森將在這個夏季即將到來的輪流停電期間做好準備，他的所有能源都來自他的太陽能電池板或儲存在可充電電池中兩天的電量。“可再生能源是唯一的出路，”漢森說。