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全球氣候變化已經到來,而且根據週二釋出的白宮報告,情況只會變得更糟。為了應對海平面上升和酷熱的夏季,奧巴馬政府一直在推動減少碳排放的清潔可再生能源。現在,其中一個專案即將取得成果:阿瓜卡連特,世界上最大的光伏太陽能發電設施,上週在亞利桑那州竣工。
該電站包含超過 500 萬塊太陽能電池板,覆蓋了尤馬和菲尼克斯之間沙漠中相當於兩個中央公園的面積。它產生 290 兆瓦的電力,足以在峰值容量下為鄰近加州的 23 萬戶家庭供電。與四年前美國最大的太陽能發電設施僅產生 20 兆瓦的電力相比,阿瓜卡連特太陽能專案代表了技術的重大進步。“太陽能作為一種具有競爭力的能源資源已經完全到來,”美國能源部 (DoE) 貸款專案辦公室執行主任彼得·戴維森說。
該專案耗資 18 億美元建設,獲得了貸款專案辦公室 100 萬美元的貸款。在其“陽光計劃”(以約翰·肯尼迪總統的“登月計劃”的精神命名)下,能源部為未經證實的太陽能企業提供擔保貸款,以期促進創新並使該技術更具成本效益。* 雖然阿瓜卡連特(由美國能源巨頭 NRG Energy 和合作夥伴 MidAmerican Solar 所有)現在是世界上最大的光伏太陽能設施,但它可能不會保持這一稱號太久。其他大型太陽能電池板設施,如加利福尼亞州莫哈韋沙漠的羚羊谷太陽能牧場一號,正在美國西南部迅速湧現。“正在建設的這一系列大型電站真正標誌著該技術從實驗性事物向電網上真正能源的過渡,”國家可再生能源實驗室 (NREL) 的高階分析師羅伯特·馬戈利斯表示同意。太陽能目前佔美國能源產量的 1%,但它是能源領域增長最快的部門。馬戈利斯說,阿瓜卡連特證明,大規模投資太陽能是在當前市場上使其更具可行性的有效方法。
如果能夠加以利用,僅一個小時的陽光所包含的能量就足以讓世界運轉一年。然而,由矽製成的傳統太陽能電池板(半導體材料的黃金標準)價格昂貴,特別是與廉價但骯髒的煤炭和天然氣相比。阿瓜卡連特由位於亞利桑那州坦佩市的 First Solar 公司為 NRG 運營和維護,它使用更新的薄膜電池板,以少量的材料吸收相同量的陽光,從而提高陣列的效率。
NRG 與公用事業公司太平洋瓦電公司簽訂了一項協議,將該電站產生的電力出售給他們 25 年。加利福尼亞州的法律規定,公用事業公司到 2020 年必須從可再生能源中獲得 33% 的電力。
像阿瓜卡連特這樣的大規模設施使能源公司能夠批次購買建築材料,從而降低成本。但這種安排也有缺點。如此規模的綜合體的龐大程度使得它們難以維護,一些環保組織認為,巨大的結構會取代當地的野生動物。因此,許多加利福尼亞州的立法者更喜歡可以建在離供電地點更近的小型電站。
與傳統的太陽能發電站一樣,仍然存在天空陰雲密佈時該怎麼辦的問題。NRG Solar(NRG 的子公司)資產管理高階主管約翰·卡拉姆說,阿瓜卡連特最有趣的事情之一是如何應對陰天。該站點內建了額外的面板,因此“當電站部分被雲層覆蓋時,控制系統實際上可以呼叫未受影響的那部分面板”,並招募那裡的額外面板來彌補差異。
“系統正在變得更智慧,”NREL 的馬戈利斯指出。“研究和開發的下一個前沿領域是透過更智慧的控制將大量的太陽能整合到系統中,並提高預測雲層何時到來以及系統行為的能力,以便公用事業公司做好準備。”
能源部 (DoE) 的戴維森說,消費者不會立即注意到太多差異,因為公用事業公司通常會從各種能源中獲取能源。“就像往水池裡倒水一樣:所有東西都會混合在一起,然後被輸送出去。”
但戴維森預測,隨著太陽能變得更便宜,公用事業公司會將這些節省的成本轉嫁給消費者。隨著像阿瓜卡連特這樣的巨型電站中出現的技術進步變得更加廣泛,個人太陽能採用者最終也可能會看到節省的成本。
*更正 (5/9/14):自發布以來,此句和前一句已進行編輯以更正錯誤。它們最初指出能源部的陽光計劃授予貸款,而不是能源部的貸款專案辦公室。