为了降低清洁电力的成本,世界各地的电力公司都在扩大他们的太阳能发电厂。

       这【zhè】一点在埃及南【nán】部表【biǎo】现得【dé】最【zuì】为【wéi】明【míng】显【xiǎn】,那里将是【shì】世界上【shàng】最大的太阳能发【fā】电厂,500多万光【guāng】伏板目前正在【zài】建造成形。明年【nián】建成后,位于阿斯旺附近、耗【hào】资40亿美元的Benban太阳能发电厂的占地面积【jī】将【jiāng】比纽约中央公园大10倍,发电量可达1.8亿瓦【wǎ】。

这大【dà】约是两家核【hé】电站的总【zǒng】产出,几乎【hū】是目前墨西哥科阿韦【wéi】拉州【zhōu】(Coahuila)规模【mó】庞【páng】大的维拉努瓦核电【diàn】站(Villanueva)计划产能的两倍。科阿韦拉州目前【qián】是美洲最大的核电站。(美国最【zuì】大的太阳能发电厂【chǎng】是洛杉矶【jī】附近580兆瓦的太阳之星设施。)

       579兆瓦的“太阳之星【xīng】”项目是【shì】加【jiā】利【lì】福尼亚州克【kè】恩县和洛杉矶县的两个太阳能【néng】装置项目【mù】。

但是Benban可能不会长久地保持这个头衔。

中【zhōng】国计划在西【xī】北省份宁夏建设一个20亿瓦【wǎ】的太阳能【néng】发【fā】电厂,印度【dù】西【xī】部的古吉拉特邦【bāng】最近批准了一个50亿瓦的发电厂。日【rì】本甚至【zhì】在研究在太空【kōng】建立一个【gè】大规模的【de】太阳能发电厂【chǎng】。

       越大越便宜

位于苏格【gé】兰爱丁堡的能源咨询公司Wood Mackenzie的太阳能分析师本杰明阿蒂亚(Benjamin Attia)表示:“大型项目【mù】可以节省大量成【chéng】本。物流【liú】、运输【shū】、建筑和【hé】安装【zhuāng】都得益于规【guī】模【mó】经济【jì】。我们将开始【shǐ】看到【dào】更【gèng】多10到20亿瓦【wǎ】的太阳能发【fā】电公园,在【zài】未来甚至【zhì】可能达百亿瓦。”

太阳能电池板价【jià】格暴跌是成本节约原因的一部分。美【měi】国国家【jiā】可再生能源实验室【shì】(U.S. National Renewable Energy Laboratory) 2017年的一份报告【gào】发【fā】现,从2010年到2017年,光伏系统的成本下降【jiàng】了5倍。即【jí】便是特朗普政府今【jīn】年早些时【shí】候对中国太阳能电【diàn】池板征收的惩罚【fá】性关税,也不太【tài】可能减缓【huǎn】大规模太阳能发电【diàn】的蔓延。在美国,大规模太【tài】阳能【néng】发电【diàn】的成【chéng】本已经比【bǐ】煤炭低,而且比煤炭清【qīng】洁得【dé】多。

“政府【fǔ】已经清醒【xǐng】了【le】,”Attia说。“他们只【zhī】是【shì】想用【yòng】最便宜、最快【kuài】的方式【shì】增加新【xīn】的电力【lì】供【gòng】应。对于核能【néng】,采购可能需要10年时间【jiān】,对天然【rán】气来说,最多得要4年,如果你要说太阳能,那进展可顺【shùn】利了,你可以在18个月【yuè】内完成一个【gè】相当大的项目。

对【duì】发展中国家来说,太阳【yáng】能【néng】现在是一个特别有吸引力的选择。以【yǐ】前太阳能电池板还很贵【guì】的时【shí】候,只有富裕的国家才能负【fù】担【dān】得起补【bǔ】贴和税收减免,从而使太【tài】阳能发电厂在【zài】财【cái】政上办的【de】下去。但【dàn】现在【zài】,世界上许【xǔ】多阳光充足的【de】地【dì】区,在没有财政援【yuán】助的情【qíng】况下(美国和其他发达国家的部分地【dì】区也是如此),太阳能【néng】发电与其他能源相比依然具有竞争力。

包括Benban在内的一些最大的新太阳能发电站【zhàn】被建立起来,这样【yàng】太阳能板就不是由一家公用事业【yè】公【gōng】司拥有和运营,而【ér】是由几十【shí】家公司共享。Attia说,这种安排有【yǒu】助【zhù】于减少与许可证和法【fǎ】规相关【guān】的繁文【wén】缛节【jiē】,甚至允许小【xiǎo】型太阳【yáng】能初创企【qǐ】业也【yě】能从规模经济中【zhōng】获益。

       基础设施的关键作用

但即【jí】使【shǐ】太【tài】阳能【néng】电【diàn】池【chí】板的成【chéng】本【běn】继续下降,未来太【tài】阳能发电厂【chǎng】的规模仍有【yǒu】上限。太阳【yáng】能发电厂只有在【zài】其产生的电力能够到【dào】达【dá】需要它的地方才能有【yǒu】用,而通常需要电力的家庭和【hé】工厂都在数百英里外。此【cǐ】外新建【jiàn】的【de】大型风力和太阳能发【fā】电厂产生的【de】间歇性电力,也将使得输电网络难以承受。

西雅【yǎ】图华盛顿大学(University of Washington)电【diàn】气工【gōng】程教【jiāo】授丹尼尔科申恩(Daniel Kirschen)表示:“通常这些地点都【dōu】非常偏远,新的太阳能或风力【lì】发电【diàn】厂周围的电网【wǎng】将不会非常强大,所以你需要加固电【diàn】网【wǎng】,而这一点可能会非常【cháng】昂贵。”

特别是中国,一直【zhí】在努【nǔ】力解决基【jī】础设施【shī】问题【tí】,过【guò】去新建的太阳能发电厂发的电最多【duō】只能利用【yòng】到70%。一【yī】种潜在解【jiě】决方案【àn】是建立所谓的超级电【diàn】网,可以将电力输送到很远的【de】地方,确保【bǎo】电力不会浪【làng】费。

一个连接中国、韩国、俄【é】罗【luó】斯和日本的电网正在【zài】被【bèi】提议出【chū】来,另【lìng】外一个计划【huá】中的欧洲超级【jí】电网可能在2020年代末就可以跨越欧【ōu】洲【zhōu】大陆建成【chéng】。

       日不落的地方

当然,并不是每个国家都能参加太【tài】阳能【néng】革命。例如,拥挤、多【duō】云的日本既没【méi】有【yǒu】开放的空间,也没有大【dà】型【xíng】太阳能发电厂所需的可【kě】靠【kào】日【rì】照时【shí】间【jiān】。因此【cǐ】,它希望在一个永【yǒng】远有【yǒu】光照,空间也【yě】不成问题的地方建【jiàn】造一【yī】个太阳能【néng】发电站:外太空。

日本宇宙【zhòu】航空研究【jiū】开【kāi】发机构(JAXA)正【zhèng】致力研究将一【yī】个10亿瓦的轨道太阳能发电厂送入轨道,该发电厂【chǎng】可【kě】以【yǐ】24小时发电【diàn】。从本世纪30年【nián】代开始,太【tài】阳【yáng】能空间站将以微波的形式向一个覆盖着数十【shí】亿个天线【xiàn】的人造岛屿发射能量。尽管太空发电站的实用性和【hé】安全性问题【tí】仍然存在,该机构已经演【yǎn】示【shì】了一种【zhǒng】能将能量输送到几【jǐ】百码【mǎ】远【yuǎn】的系统。

撇开【kāi】太空太【tài】阳【yáng】能发电站不说【shuō】,在地【dì】球上,大型太阳能发电厂的最大【dà】竞争对手可能就【jiù】是安装在房屋顶【dǐng】部和后院【yuàn】的【de】小型太阳【yáng】能电池板。

大型太阳能发电厂占全球太阳【yáng】能【néng】电池板安【ān】装【zhuāng】总【zǒng】量【liàng】的绝大部分是没错,但在美国和德国【guó】等发达国家,家用太阳【yáng】能的【de】比【bǐ】例也【yě】大致相当。房主可【kě】以将电力卖回给电网【wǎng】,甚至可【kě】以【yǐ】使用最初为电动汽车开发的电池在家把电力储【chǔ】存起来【lái】。太阳能微电网在缺【quē】乏良好电力连【lián】接的【de】农村或容易发生极端天气事件的发展【zhǎn】中国【guó】家中也越【yuè】来【lái】越【yuè】流行。

无论人【rén】类如何利【lì】用太【tài】阳能【néng】,好消息是太阳能有很多。在两小【xiǎo】时【shí】内到达地球【qiú】表面的太阳【yáng】能比我们每年消耗的所有【yǒu】形式的能源都要多。仅【jǐn】仅覆盖撒哈拉沙漠2%面【miàn】积的太【tài】阳能发【fā】电【diàn】厂就能满足【zú】全【quán】球【qiú】所有的能源需求——如果我们可以建立一个行星超【chāo】级电网来【lái】利用它的话。