美國垃圾填埋場(chǎng)可容納超過60 GW的太陽能

落基山研究所(RMI)發(fā)布了一份報(bào)告《垃圾填埋場(chǎng)擁有光明未來》，為考慮在垃圾填埋場(chǎng)安裝太陽能發(fā)電設(shè)備的價(jià)值給出了指引。報(bào)告指出，可將超過63 GW的太陽能發(fā)電裝機(jī)容量部署在美國不到一半的垃圾填埋場(chǎng)，每年就能在全部50個(gè)州生產(chǎn)出83 TWh的電力。

這些發(fā)電設(shè)施還可以實(shí)現(xiàn)每年超過66億美元的電力收入。

該報(bào)告為當(dāng)?shù)卣峁┝巳绾卫眠@些資源的指導(dǎo)，包括在垃圾填埋場(chǎng)建設(shè)時(shí)必須考慮哪些問題，以及如何為太陽能電力的銷售創(chuàng)造一個(gè)在經(jīng)濟(jì)上可行的市場(chǎng)。它提出了數(shù)個(gè)必要的政府結(jié)構(gòu)，并就收集填埋場(chǎng)項(xiàng)目選址所需數(shù)據(jù)給出了指導(dǎo)。

根據(jù)美國國家環(huán)境保護(hù)局的數(shù)據(jù)，截至2019年底，共有126個(gè)公用事業(yè)規(guī)模(大于1 Mwac)太陽能項(xiàng)目已經(jīng)在垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)安裝完畢，裝機(jī)容量總計(jì)約為428 MWac。值得注意的是，康涅狄格州、馬薩諸塞州、新澤西州和紐約州加起來，占到了美國所有公用事業(yè)規(guī)模垃圾填埋場(chǎng)太陽能項(xiàng)目的73%。

建在新澤西州一個(gè)封頂垃圾填埋場(chǎng)的太陽能項(xiàng)目。

粗略計(jì)算，假設(shè)這些項(xiàng)目的建設(shè)成本為每瓦1.5美元，則實(shí)現(xiàn)RMI報(bào)告所設(shè)想的裝機(jī)容量規(guī)?？傎M(fèi)用不到950億美元。市政電力合作社可以直接出售電力，或者社區(qū)太陽能項(xiàng)目可以購買電力，按每kWh電價(jià)為8美分的話，則第一年的收入為66億美元。

假設(shè)這些設(shè)施由第三方擁有和管理，且土地由市政當(dāng)局以每英畝1000美元的價(jià)格租賃，則每年大約有2.17億美元的收入可以流向所在管轄區(qū)。 這些垃圾填埋場(chǎng)的太陽能裝機(jī)容量將使拜登政府在五年內(nèi)使社區(qū)太陽能增長七倍的目標(biāo)幾乎翻倍，同時(shí)使美國太陽能總?cè)萘吭?021年第二季度末達(dá)到的108 GWdc基礎(chǔ)上增加約58%。

GameChange太陽能支架“就地澆筑”型產(chǎn)品通常用于垃圾填埋場(chǎng)應(yīng)用。

該報(bào)告提到了數(shù)據(jù)缺乏的情況——在全國10000個(gè)已關(guān)閉垃圾填埋場(chǎng)中，RMI的作者只能為其中43%找到公開的信息。顯而易見地，報(bào)告給出的第一個(gè)建議是廣泛收集有關(guān)其余地點(diǎn)的信息，當(dāng)然一旦收集到更多信息，也必須予以公開。

為了評(píng)估垃圾填埋場(chǎng)太陽能的總潛力，每個(gè)場(chǎng)地必須提供關(guān)鍵的數(shù)據(jù)。所需要的場(chǎng)地物理特征包括填埋場(chǎng)封頂(保持內(nèi)部材料不外露的密封結(jié)構(gòu)體)狀態(tài)、沉降歷史、場(chǎng)地等級(jí)、現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營情況、現(xiàn)場(chǎng)電力需求數(shù)據(jù)，以及社區(qū)關(guān)注的問題等。

RMI還公布了它用來為全部50個(gè)州、波多黎各和美屬維爾京群島開發(fā)其模型的標(biāo)準(zhǔn)，供那些想要自己計(jì)算數(shù)字的管轄區(qū)機(jī)構(gòu)使用。RMI估計(jì)，太陽能設(shè)施可以利用70%的垃圾填埋場(chǎng)土地面積，每平方英尺的太陽能面板裝機(jī)容量為9.5 W。 報(bào)告使用的是美國能源部的PVWatts計(jì)算器，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和高級(jí)電池板進(jìn)行了評(píng)估，并取了平均值。該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為固定式，傾斜20度，方位角為180度。逆變器效率取值為現(xiàn)實(shí)的96%，系統(tǒng)損失率為14%，直流和交流比率被設(shè)定為1.2。

田納西州的一個(gè)太陽能垃圾填埋場(chǎng)項(xiàng)目。圖片：C2 Energy Capital

為了計(jì)算建設(shè)這些項(xiàng)目創(chuàng)造的潛在就業(yè)機(jī)會(huì)，RMI假設(shè)每兆瓦為11個(gè)工作機(jī)會(huì)，這個(gè)數(shù)字借用了NREL的JEDI模型和ILSR在2020年的公平社區(qū)太陽能報(bào)告。

當(dāng)然，一旦這些土地經(jīng)過認(rèn)可并被認(rèn)為可用于太陽能項(xiàng)目，最重要的是確保投資于垃圾填埋場(chǎng)太陽能項(xiàng)目的數(shù)十億美元有機(jī)會(huì)得到公平的投資回報(bào)。

報(bào)告指出，在馬薩諸塞州，列入該州SMART太陽能項(xiàng)目的某些區(qū)域已經(jīng)完全售罄。該計(jì)劃包括對(duì)在費(fèi)用高于平均水平的垃圾填埋場(chǎng)上建設(shè)太陽能項(xiàng)目實(shí)施激勵(lì)措施。

RMI的其他建議包括公平的社區(qū)太陽能項(xiàng)目設(shè)計(jì)，在設(shè)定勞動(dòng)力要求時(shí)考慮到當(dāng)?shù)厝丝诘那闆r，以及當(dāng)?shù)氐碾娏?jié)省。另一項(xiàng)技術(shù)是允許土地所有者通過凈計(jì)量和遠(yuǎn)程凈計(jì)量政策來實(shí)現(xiàn)電力盈利。這往往能催生最有效的金融交易。

美國將需要大約1000至2000 GW的太陽能來為我們的交通系統(tǒng)提供電力，實(shí)現(xiàn)清潔的電網(wǎng)。充分利用好這10000個(gè)已關(guān)閉垃圾填埋場(chǎng)來滿足全美用電量的10%將是可取之道。