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歇性性问题阻碍太阳能发展

来源: 时间:2015-07-02 08:20:50 分享到:

失去更多补贴,可再生能源还可以发展到怎样的程度是全球最热门的议题之一。不久前,7国首脑在德国举行的G7峰会上承诺,到2100年,如果全球停止使用化石燃料,可再生能源势必会变得更具经济性。

将可再生能源的利基市场转变为世界经济的引擎是一个艰巨的任务。低成本的水力发电可以产生大量的电力,但增长的空间是受制于环保的质疑和在山谷修建大坝的恰当位置。目前,潮汐能投入成本太贵,又未经过深度开发。像获取木材一般的生物质燃料,需要大面积的土地才能产生足够能量。

一些人把可再生能源的缺点作为大力发展核能的理由,然而核能的吸引力仍抵不过其巨大投入。近年来,更多焦点聚集在发展势头良好的两种可再生能源上:太阳能和风能。

此前,英国石油公司(BP)的一份年度能源报告显示,太阳能在去年增长了38.2%。但该增长的基数非常小。10年前,太阳能、风能等可再生能源占据全球能源消耗的0.9%;现在已经上升到3%,到2035年将达到8%。

如果想要报告的数据更加喜人,那么成本就得直线下降。风能贡献的分量较小,主因无非就是风车越大,发电效率越高,但制造和安装的成本也越高。太阳能是相比而言最乐观的,在屋顶安装一块适中的太阳能面板或一块巨大面板,吸收阳光都会产生能量。前些年的光伏设备成本暴跌似乎仍会继续。

挪威太阳能系统制造商REC公司的史蒂夫·奥尼尔表示, 由于更廉价的制造方法和规模效益,公司生产成本已持续下降。太阳能电池板的电路及安装成本,也会越来越便宜。能源咨询公司麦肯锡指出,安装1台1瓦的太阳能发电机的成本可能会在未来5年内减半。

太阳能发电不再仅仅是政府补贴下存活的产物。比如在美国,太阳能得到了30%的投资赋税优惠,还有权将备用电力以零售价返销给电网。与天然气相比,在世界上阳光充足的地区,用太阳能作为燃料也是非常划算的。

然而,太阳能的成本不仅取决于家庭和企业的安装。在阴天和晚上,消费者需要其他的电力来源,或者使用备用电源,或来自电网。但这将由谁来买单?投资备用设备和电网基础设施,对消费者而言生产更多的电力时会变得越来越不经济。最近,麻省理工学院的研究报告指出,太阳能的成功风险就在于它的局限性。

容量更大且价格更便宜的电池是一个不错的解决方案。当天黑时,储存下来的多余太阳能还可继续发电。目前来看,储能设备的发展还需要更多的支持。即便是特斯拉在大力鼓吹的最大的新一代电池包Powerwall,其7140美元的安装成本也只能储存10千瓦的电力,还不够满足一个标准家庭的制热和制冷需求。

另一个选择是储存热量:使用多余电力加热或冷冻水,然后在需要的时候用来取暖和降温。这看起来是很划算的,但也只解决部分问题。存储的能量不易运输,加热和冷却只是消费者电力需求的一部分。

真正解决太阳能间歇性发电问题,最好的办法是跨企业和跨国建设相互连接的更大和更灵活的电网。覆盖地理区域的电网越大,一个地方的太阳能发电能满足其他地方需求的机会就更大。但现在的电力公司可能不大愿意投资该项目,因为这会削弱他们的定价能力。

此外,太阳能可能会导致电力工业动荡,这与美国页岩气带来的化石燃料变革有着相似之处。麦肯锡公司的研究表明,太阳能的影响可能确实会比页岩气更具有“革命性”。

在北美,如果水力压裂法变得更先进,意味着除了在阳光最充足的地区,太阳能发电与天燃气发电将面临激烈竞争。麦肯锡公司估计,到2030年,没有补贴的小型住宅太阳能发电成本仍将是现代天燃气电站的2倍。然而,太阳能电池板将在2025年展开大范围市场竞争,这也意味着基础设施的价格还会呈下降趋势。

目前,太阳能怎样才能有力地驳倒那些怀疑者。石油和天然气的成本可以上下浮动,但太阳能的成本只会持续下跌。提高太阳能的发电能力,并不会导致电力市场的崩溃。要想完全取代化石燃料,未来一定要为间歇性可再生能源构建全球规模的网络,并在储能产业上取得重大技术进展。

来源:中国能源报
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