太陽(yáng)能技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)可再生能源的黎明

可再生能源領(lǐng)域即將迎來(lái)新的黎明

太陽(yáng)能為可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)帶來(lái)了無(wú)限可能。它除了遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的化石燃料清潔，還擁有成本低廉、用之不竭等諸多優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上，太陽(yáng)是其他一切替代型能源產(chǎn)生的根源，比如風(fēng)能與海洋能。

然而，太陽(yáng)能目前只占到了能源總量的一小部分——目前全球每天仍需要消耗9700萬(wàn)桶石油，而且這個(gè)數(shù)字還在不斷攀升。即使在可再生能源領(lǐng)域，全球太陽(yáng)能裝機(jī)量也并非領(lǐng)先，遠(yuǎn)少于風(fēng)能。

現(xiàn)在，歸功于環(huán)境監(jiān)管法規(guī)的不斷進(jìn)步，以及全球?qū)?a href="http://www.msthinker.com/news/article-5683.html" target="_blank">清潔能源的需求快速攀升，加之太陽(yáng)能在產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)者層面的優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能的發(fā)展步伐正在加快。

根據(jù)2015年發(fā)布的《新能源產(chǎn)業(yè)前景報(bào)告》(NewEnergyOutlook)，2040年全球預(yù)計(jì)將投資12.2萬(wàn)億美元用于發(fā)電的相關(guān)建設(shè)。可再生能源有望占到這筆投資的三分之二，其中很大一部分資金將投向太陽(yáng)能領(lǐng)域。該報(bào)告還預(yù)測(cè)，在2040年前，美國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備的安裝量將達(dá)到4610億瓦特，歐洲也將在內(nèi)使太陽(yáng)能裝機(jī)容量增加80%。而在這25年間，亞太區(qū)增加的能源產(chǎn)量將多于全球其余地方的總和，僅中國(guó)就將新增9890億瓦太陽(yáng)能光伏(PV)發(fā)電容量。

偉創(chuàng)力作為一家“從概念成型到規(guī)模量產(chǎn)(sketch-to-scale)”的解決方案供應(yīng)商，其設(shè)計(jì)工程與制造高級(jí)副總裁ScottGraybeal介紹說(shuō)：“很顯然，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展。”去年九月，為了充實(shí)和提升其替代型能源解決方案，偉創(chuàng)力收購(gòu)了加州弗里蒙特(Fremont)的太陽(yáng)能定日系統(tǒng)公司NEXTracker，該公司專(zhuān)精于新型單軸太陽(yáng)能跟蹤器的設(shè)計(jì)與制造，并以使太陽(yáng)能成為全球最大的能源資源為目標(biāo)。

人們常說(shuō)成功是一個(gè)不斷變化的目標(biāo)，對(duì)于希望在可再生能源的光明未來(lái)里占據(jù)一席之地的公司來(lái)說(shuō)，他們的成功是一個(gè)名副其實(shí)的變化中的目標(biāo)——“移動(dòng)靶”——追隨太陽(yáng)來(lái)實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)量最大化。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，NEXTracker研發(fā)了一種新型的電子傳感器，能夠跟隨太陽(yáng)的運(yùn)行軌跡觸發(fā)輕型鋼支架的移動(dòng)，改變太陽(yáng)能板在大型陣列中的位置，使太陽(yáng)能板跟蹤器吸收陽(yáng)光的能力大大增加。

NEXTracker首席執(zhí)行官DanShugar表示：“我們的太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)能夠創(chuàng)造更多能源，因?yàn)樗梢詮那宄康近S昏一直跟蹤太陽(yáng)，與其他現(xiàn)有的跟蹤系統(tǒng)相比范圍更廣。”

GTMResearch報(bào)告稱(chēng)，雖然這種太陽(yáng)能跟蹤器比普通陣列占用空間更大，但它們能夠使靜態(tài)太陽(yáng)能板的能源產(chǎn)量提高40%。太陽(yáng)能跟蹤器本身并不是新鮮事物，但NEXTracker(意為“新一代跟蹤器”)又推動(dòng)這種技術(shù)更上一層樓，因此這家公司可謂名至實(shí)歸。

為充分利用太陽(yáng)潛力，簡(jiǎn)化太陽(yáng)能跟蹤產(chǎn)品是關(guān)鍵之一。NEXTracker的自供電式太陽(yáng)能跟蹤器NXHorizon相較于其他跟蹤器而言，簡(jiǎn)化了設(shè)備清潔步驟，減少了設(shè)備維護(hù)成本并且減少了鋼材使用量。因其控制器是在專(zhuān)用的太陽(yáng)能板上運(yùn)行的，因此這種設(shè)備可以安裝于任何地點(diǎn)——甚至可以遠(yuǎn)離電線。由于NXHorizon采用智能通信平臺(tái)，因此數(shù)據(jù)在產(chǎn)品優(yōu)化中扮演了重要角色。

Graybeal介紹說(shuō)，偉創(chuàng)力對(duì)NEXTracker的收購(gòu)不僅僅是為產(chǎn)品組合增加一種新技術(shù)。他說(shuō)：“我們認(rèn)為這是一個(gè)符合公司整體戰(zhàn)略發(fā)展的智能互聯(lián)解決方案。同時(shí)通過(guò)軟件更新的形式，這也提供了一個(gè)提高發(fā)電廠績(jī)效的平臺(tái)。我們將繼續(xù)開(kāi)發(fā)這種功能，最終可以實(shí)現(xiàn)實(shí)地考察，為每一位用戶(hù)制定個(gè)性化優(yōu)化解決方案，然后設(shè)計(jì)跟蹤器。這樣的流程可以保證跟蹤器的最大發(fā)揮它的效用”

Shugar說(shuō)：“我們改變了追蹤太陽(yáng)能的方式，也為此得到了全球客戶(hù)的贊譽(yù)。”NEXTracker完成了很多項(xiàng)目，包括為拉丁美洲領(lǐng)先的太陽(yáng)能工程與建筑公司安裝相當(dāng)18.5億瓦容量的跟蹤器。

智能手機(jī)式的革新

Shugar說(shuō)：“太陽(yáng)能界發(fā)生的變化就好比是計(jì)算機(jī)取代打字機(jī)、數(shù)碼相機(jī)取代膠片、手機(jī)取代固定電話的過(guò)程。太陽(yáng)能的使用就正在經(jīng)歷這樣的變化。”

Shugar相信，太陽(yáng)能將在2030年前取代煤炭和核能。太陽(yáng)能行業(yè)協(xié)會(huì)(SolarEnergyIndustriesAssociation)稱(chēng)，自2006年以來(lái)，太陽(yáng)能市場(chǎng)以平均每年65%的速度增長(zhǎng)。在美國(guó)，每1.6分鐘就有一項(xiàng)新的太陽(yáng)能項(xiàng)目開(kāi)啟。

盡管取得了快速增長(zhǎng)，但太陽(yáng)能任然只占全球能源需求量的一小部分。國(guó)際能源署(InternationalEnergyAgency)的數(shù)據(jù)表明，2013年所有可再生能源占全球能源消耗的13%。其預(yù)測(cè)到2040年這個(gè)比例只能上升到18%。不過(guò)，如果可再生能源技術(shù)保持近年來(lái)的快速發(fā)展步伐，這種趨勢(shì)有可能得到逆轉(zhuǎn)。

Shugar說(shuō)，“我們的目標(biāo)是使太陽(yáng)能成為全球最大的能源資源。目前，在幾個(gè)特點(diǎn)市場(chǎng)中，我們已經(jīng)做到降低太陽(yáng)能的成本，讓其比其他形式的可再生能源擁有更低的成本。而且[成本下降]這個(gè)趨勢(shì)還在繼續(xù)進(jìn)行著。”

NEXTracker將重點(diǎn)放在發(fā)電廠。發(fā)電廠目前約占太陽(yáng)能市場(chǎng)的60%。不過(guò)除此之外，太陽(yáng)能也在其他領(lǐng)域有所發(fā)展，包括家庭使用。

在2040年前，美國(guó)40%的發(fā)電容量將來(lái)自屋頂太陽(yáng)能板等小型太陽(yáng)能光伏設(shè)備。而目前這個(gè)比例只有0.8%。Graybeal介紹說(shuō)，小型太陽(yáng)能正在普及，在撒哈拉以南等非洲地區(qū)，個(gè)人消費(fèi)者對(duì)太陽(yáng)能的使用是未來(lái)能源發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。

Graybeal說(shuō)：NEXTracker通過(guò)軟件更新的形式，提供了一個(gè)提高發(fā)電廠績(jī)效的平臺(tái)。

Graybeal說(shuō)：“我們需要考慮的是哪一種方式更加實(shí)際便于操作。你可以選在在屋頂安裝太陽(yáng)能，但是卻很難找到實(shí)用的家用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。”

Shugar指出，考慮是否使用太陽(yáng)能的因素之一就是成本。“用戶(hù)面臨兩種選擇。其一是繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)電力公司的電，可能這種方法你要支付每月300美元。其二，你可以找一家太陽(yáng)能公司為你在屋頂安裝太陽(yáng)能設(shè)備，這樣你無(wú)需支付硬件費(fèi)用，只需每月支付少量的電力成本。這樣的話，你不需要為太陽(yáng)能設(shè)備支付任何費(fèi)用，每月電費(fèi)至少能節(jié)約50美元。”

在美國(guó)很多地方，特別是加州和西南部地區(qū)，太陽(yáng)能深受用戶(hù)歡迎。

Shugar說(shuō)：“在加州，所有人都在使用太陽(yáng)能。聽(tīng)起來(lái)可能會(huì)很令人懷疑，但事實(shí)就是如此。太陽(yáng)能正在走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。”

遠(yuǎn)離黑暗

當(dāng)然，太陽(yáng)能的發(fā)展并非一帆風(fēng)順。即使是那些支持可再生能源的人也必須承認(rèn)發(fā)展過(guò)程中是存在一些阻礙的。Graybeal舉例稱(chēng)，業(yè)內(nèi)尚未開(kāi)發(fā)出更好的太陽(yáng)能蓄電池，而這正是偉創(chuàng)力積極從事的領(lǐng)域。另外，如何將太陽(yáng)能融入電網(wǎng)也是一個(gè)難題。

國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NationalRenewableEnergyLaboratory)在2016年開(kāi)展的一項(xiàng)研究表明，只有26%的小型建筑屋頂適合安裝太陽(yáng)能基礎(chǔ)設(shè)施。

市場(chǎng)上也有廣為人知的失敗案例，其中最著名的當(dāng)屬太陽(yáng)能板制造公司Solyndra。這家公司在2011年破產(chǎn)前不久，奧巴馬總統(tǒng)還曾親自為其宣傳。

Shugar介紹說(shuō)，這樣的失敗案例都存在一些政治色彩并被過(guò)分渲染——在美國(guó)數(shù)千家太陽(yáng)能公司中，失敗者僅占少數(shù)。他說(shuō)，正因?yàn)槿绱耍?ldquo;我們才必須意識(shí)到，太陽(yáng)能技術(shù)是行之有效的，是快速發(fā)展的。它可以減少用戶(hù)的使用成本。這些都讓太陽(yáng)能技術(shù)目前處于領(lǐng)先地位。”

不過(guò)，正如手機(jī)取代固定電話一樣，能源使用上的轉(zhuǎn)變并非能在一夜之間完成。

Shugar提供了另外一個(gè)例子。在空調(diào)發(fā)展的早期時(shí)代，幾乎沒(méi)有美國(guó)家庭安裝家用空調(diào)，但到20世紀(jì)50年代中期，空調(diào)就得到了大規(guī)模普及。他說(shuō)：“大概從五年之前開(kāi)始，我們也在走著同樣的道路。”

從商業(yè)的角度來(lái)看，Graybeal認(rèn)為NEXTracker等智能互聯(lián)系統(tǒng)有助于從根本上改變?nèi)藗兊恼J(rèn)識(shí)。他說(shuō)：“人們往往會(huì)問(wèn)，‘你們的太陽(yáng)能板多少錢(qián)?’這是一種注重在商品層面的對(duì)話，而我們正在開(kāi)發(fā)的是系統(tǒng)解決方案而非產(chǎn)品解決方案，因?yàn)橄到y(tǒng)才是真正重要的因素。”

社會(huì)也是需要考慮的一個(gè)因素。

Shugar樂(lè)觀地認(rèn)為，太陽(yáng)能將改變?nèi)驅(qū)Νh(huán)保的態(tài)度。“太陽(yáng)能是解決全球變暖危機(jī)的主要力量之一。”

強(qiáng)大的人類(lèi)正在積極解決這個(gè)問(wèn)題——包括弗蘭西斯教皇(PopeFrancis)本人。

去年在聯(lián)合國(guó)發(fā)表演講時(shí)，教皇針對(duì)氣候變化發(fā)出了嚴(yán)正警告，他指出，“對(duì)環(huán)境有害的任何行為都將最終危害到全人類(lèi)。”