太阳能时间终于到了

经过多年的乐观预测和虚假的开始,看起来太阳能的时刻终于来了。分析人士说,快速增长,技术突破和生产成本下降的模式已经为成为世界主导电源的边缘,使太阳能放在濒临态度上。

这是一个关于从Bona FIDE专家的将来发电的思考:“我会把我的钱放在阳光和太阳能上。什么是力量!“

那是托马斯爱迪生。这一年是1931年。

为了更好的一个世纪,爱迪生的预测主要是未实现的。但经过多年的乐观谈话和停止进步,终于终于迈出了大型的边缘。慢慢但稳定地,太阳能一直处于一个安静的革命的危机中,效率上升,成本下降,新的技术突破 - 包括纳米薄光伏材料的最新发展 - 都大幅改变了游戏。进一步推动群众对太阳能的群众运动是两个经济要求:平流层油价,以及欧洲,美国和其他工业化国家的必然性即将推出碳的价格缓慢全球变暖。

如今,太阳能光伏(P.V.)产量仍然不到世界四个Terawatts(四亿瓦)的发电能力的百分比。但根据一些行业分析师,今天的规模不是故事。真实的故事是十多年来已经发生的事情:指数p.v的模式。现在,增长现在承诺在很大程度上转向太阳能的速度。关于太阳的整体看涨普遍普遍。BCC研究是一家基于马萨诸塞州的市场研究公司,专门从事技术和能源,预计全球太阳能部门将从130亿美元增长到2012年的320亿美元。

CPV
一种不断发展的太阳能技术 - 集中光伏 - 使用镜子和镜头放大太阳的功率500-1000次。Solfocus,Inc。

“枪已经走了”是咨询公司Photon Consulting的尊重行业跟踪迈克尔·罗格尔和同事的报告的标题,总结了行业分析师之间似乎是一项共识。一些长期的增长预测是简单的下巴下降,包括估计非污染,无氧化碳的太阳能P.V。将在未来十年或两两年的世界各地在世界上的大部所与煤炭和核电变得完全竞争力 - 没有任何政府或公用事业奖励。(这一目标是所谓的“栅格平价”是太阳能爱好者的圣杯。)这些分析师表示,随着太阳能成本继续直到未来,太阳能将以自行竞争其他形式的电力发电它是卓越的。

我们以前听过这种事情。只要20世纪80年代初,一些预测者预测太阳能P.V。在十年结束前,制造业将达到100万瓦的年产能。但在罗纳德里根总统拔掉卡特政府发起的联邦太阳能补贴之后,制造业急剧放缓。即使今天的预测者是正确的,仍然存在大型障碍,不断降低人力密集的安装成本,寻找在晴朗的日子里储存能源的方法,以便在夜间或多云的天气。

为什么今天乐观乐观乐观?潮流追踪者说,没有粉丝,太阳能P.V。生产加速了迅速增长的模式,太阳能电池和组装面板生产大致翻了一番,每两年从20世纪90年代中期开始加倍。今天,太阳能P.V.似乎坚定地掌握着指数增长和整体成本下降的模式,这是一种呼应过去超增长行业的早期批量生产多年的模式:20世纪初的汽车,中世纪的电视,计算机走向世纪末。


“它从一个小的基地开始,”俄亥俄州工程师大卫·赫德肯雷奇说。“但它真的令人难以置信,多长时间的p.v.一直在平均增长率。我们看到的一切都说,没有理由不长时间继续前进。“Heidenreich是最近的行业分析的主要作者,有权指数的太阳能,它提供了分析太阳能P.V的详细合成研究。增长趋势并将其置于典型制造生长曲线的历史研究背景中。

在20世纪30年代开始,增长曲线分析始于赖特飞机公司的一项研究,该公司展示了机架成本如何以指数和可预测的速度下降,随着产量的增加。从那时起,各种行业的多种研究已经示出了类似的曲线,并且成本一致地将20%降至30%,每加倍制造。几十年来,图案可以占上风。

考虑一下,只有一个工业先例,电视机。1946年,RCA售出约10,000台电视,费用为325美元(2008年近4,000美元)。到1955年,每年生产740万套,更大,更好的电视机成本约为四分之一,成本下降和提高质量(生活颜色!)继续。同上电脑,打印机,手机。

今天,一个完全安装的太阳能P.v.系统成本为每瓦的房屋7至8美元的容量,这意味着典型房屋的总系统成本约为35,000美元。假设平均经验曲线,这意味着随着产出上升,到2012年,成本应落至每瓦的约4美元,然后每瓦2美元到2021年,继续稳步下降,直到达到比2039年达到便宜的50美分。指数的太阳能模型。

在我的家中,新泽西州的州,千瓦是相对昂贵的,屋顶,太阳能P.v.折叠成30年抵押的抵押贷款将开始有意义,没有任何公用事业或税收激励,在大约3美元的瓦特,或者在2015年左右的某个时间。在美国大部分地区,在权力更便宜的情况下,几年后,电网平价将会到期。

美国权力
CALTECH的研究人员计算出这个尺寸的网格 - 大约61,800平方英里 - 英尺,中央美国,太阳能电池板将提供电力的整个国家。内森莱斯

Paul Maycock在卡特政府期间指导了美国能源部的光伏办公室,自从自己的P.V运行以来。咨询公司。他也相信,具有下降成本的指数增长模式很好。但他注意到自20世纪90年代中期以来的太阳能增长迅速,而且,主要是德国和日本的太阳能激励,最近在美国国家作为加利福尼亚州和新泽西州。

“激励措施造成了魔法 - 价格急剧下降,”梅科克说,但他指出了一些激励措施将需要留下,直到P.V.达到网格平价。

Maycock还警告说,随着时间的推移,趋势仅在路上播放,在路上不可避免地颠簸。例如,太阳能电池板价格在2000年代中期停止下降,因为需求超出多晶硅的供应,常规细胞的突出。现在,新的硅耗材即将推出,价格下跌应遵循。

Maycock - 在筹码巨头早期工作的德州仪器 - 表示,趋势应在计算机芯片行业的长期增长和下降成本中,趋势或多或少地造成趋势,这也依赖于硅晶片。集成电路行业在很大程度上降低了成本,通过将更小的电路挤压成芯片。太阳能不能那样做。但是它可以通过使用较少量的材料来完成类似的东西,因为所有的发电动作都会发生在表面附近。过去的常规细胞制造商已经找到了切片的方法稀释剂;较新的“薄膜”生产技术利用更少的光伏材料来生产各种电力。Maycock预测,薄太阳能电影将于今日市场的10%至2015年的30%至35%。

这种成长似乎并不是在雷克威尔,发明者和现代爱迪生的所有陌生人。(Kurzweil在其他方面开发,语音合成器,扁平床扫描仪和早期语音识别技术)。为一些前提预测指出 - 他预测年多年前称,众所周知的利基现象称为互联网将有一天转变世界 - Kurzweil实际上罢工更乐观的乐观。

今年年初,在国家工程师协会委托的报告中,Kurzweil - 与谷歌创始人拉里页面的分析师团队合作 - 得出结论,纳米技术等领域的创新将在未来几年中推动太阳能的强劲增长。“我们不是远离太阳能的能量与化石燃料有竞争力的倾斜点,”Kurzweil预测,太阳能可以在20年内满足100%的能量需求。

可能驾驶这种爆炸的创新似乎似乎正在进行中。Maycock指向基于U.S.的第一太阳能,第一至批量生产不含常规硅的超薄太阳能电池,但碲化镉(CDTE)。该公司已迅速成为世界上最低价的太阳能生产商,其电池价格接近常规制造商的一半。基本上,其过程蒸发了太阳能材料并在原子薄水平上沉积在廉价的玻璃上。今年,另一个CDTE工厂将在科罗拉多州的初创航空太阳能下开始运营,计划迅速增加到2亿瓦的生产。

硅几乎没有被淘汰出局。应用材料是一家集成电路行业的设备领先供应商,已迁移到自动化太阳能电池生产中。只需两年即可,该公司已经为中国和印度的太阳能制造商建立了10条完整的装配线。2008年初,申请宣布印度客户已经占据了最大的跨利赛之一,并为P.V的600兆瓦的较高的新订单。制造能力,全世界去年生产的一六分。

同时,加州纳米溶解于去年开始生产其自身版的太阳能,使用称为铜铟镓硒(CIGS)的材料,该材料将其研磨成无限微小的颗粒,并在廉价箔片上作为“太阳能墨水”印刷为“太阳能墨水”。该公司拥有一台印刷式电机,它表示可以每年播出十亿瓦的太阳能。其他年轻公司开发了具有廉价金属或塑料基材的柔性薄膜太阳能电池板,可以简单且便宜地安装。迄今为止,大多数P.V.安装已经相对较小的阵列附加到各个房屋,学校或商业建筑物。但实用规模安装也在增长。

最大的p.v.技术承诺可能位于使用镜子或镜头来集中光线在高效的多结太阳能电池上的系统中,从而大大地利用了太阳的力量。公司目前正在努力在集中式阵列中部署这些独特的单元格,从500到1000多次放大太阳。例如,Solfocus在加利福尼亚州和西班牙的操作中,它声称它的系统,它在两个轴上旋转到完美跟踪太阳从黎明到黄昏时,仅使用太阳能P.V的1/1000。每瓦的材料产生标准太阳能电池板,大部分系统廉价和丰富的铝和玻璃。

同时,P.V.在太阳能热量中有一个竞争对手,一种技术用镜子将太阳能集中在太阳能下产生蒸汽,这可以驱动传统发电机。Although it has not been growing at p.v.’s breakneck pace, rising fossil fuel prices seem to be reviving thermal power as well, with two new plants opening since last year in the American Southwest, another 10 on drawing boards for the United States, and well over a dozen planned elsewhere in the world. Solar thermal today can provide a utility with power for about three times the cost of the cheapest fuel, coal, but analysts expect that with growing manufacturing efficiencies, it too will drop in price.

我们依赖于能源的燃烧,因为第一个穴居员一起摩擦了几根棍子。然而,现在,我们面临着聚集的全球变暖风暴,并通过燃烧运行amok带来了一系列其他问题。但是门外有一个解决方案:根据美国能源部,足够的太阳能在一天内击中国家来推动整整一年。如果出现,太阳能终于达到了倾斜点,也许毕竟毕竟是正确的。