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编者注:此问答是《大众科学》对从事开发和实施非化石燃料能源技术的公司高管进行的一项调查的一部分。
目前,哪些技术障碍最阻碍太阳能(特别是太阳能热能)的增长?在不久的将来和长期内克服这些障碍的前景如何?
最大的障碍是规模化能力、长期可靠性以及由于云层和日常太阳周期而导致的间歇性。 Ausra的核心技术,紧凑型线性菲涅尔反射器(CLFR)系统,简单且坚固耐用。我们正在为最低的能源成本进行优化,而不是最高的精尖技术。这种组合为我们的客户带来最佳价值和高可靠性。 CLFR使用相对扁平的反射镜阵列,将阳光反射到高架管道中以煮沸水,产生蒸汽,从而驱动涡轮机发电。 CLFR也是最节省土地的太阳能技术。通过使用几乎扁平的反射镜、水/蒸汽热传递和商品材料,我们还能够实现显著的成本节约和快速部署。此外,通过使用我们特殊的反射器几何形状,我们能够在区域内拥有更大的反射器密度,并使用大约竞争技术一半的地面面积。我们的系统为独立的、大型太阳能发电厂产生蒸汽,并增加现有传统发电厂的能源输出并减少排放。蒸汽还可用于工业应用,如食品加工和提高石油采收率。与光伏(PV)或其他聚光太阳能技术不同,当云层覆盖时,这些技术会立即失去输出,而我们的技术具有20到30分钟的存储容量,因此它可以适应天气变化或影响电网的其他因素。 CLFR混合发电厂(配备天然气锅炉)也可以为电网提供稳定的容量。我们目前正在加利福尼亚州贝克斯菲尔德的五兆瓦示范和测试设施中验证我们的CLFR技术。这是美国同类设施中的第一个,也是近20年来加利福尼亚州第一个上线的大型太阳能热电厂。
将太阳能扩大规模以服务更大的国家或全球客户群是否存在障碍?
大规模太阳能的最大挑战是在当今严峻的信贷市场中获得项目融资的能力。我们预计未来一年将是充满挑战的一年,这就是为什么我们加快了Ausra从项目开发公司向太阳能技术和设备供应商的转变,扩大我们的客户群并降低我们的资本和债务要求。
现有的能源基础设施能否承受太阳能的增长?或者,它是否也需要进一步修改?
我们目前老化的输电网建立在由当地系统组成的拼凑集合之上。我们需要投资于现代化的国家输电网,该输电网可以将太阳能输送到美国的人口中心,以满足我们不断增长的能源需求,并减少国家对外国石油的依赖。此外,开阔的土地和卓越的太阳辐射使美国西南部的沙漠成为建设大型太阳能发电厂的最佳场所。但是,为了使这些发电厂为整个国家供电,我们需要一个现代化的输电网来连接这些地点。我们感到鼓舞的是,奥巴马总统的经济刺激计划和能源计划强调了我们国家输电基础设施的现代化。我们期待与政府和国会合作,实现这一目标。
鉴于当前的经济危机,你们的行业能否获得必要的资金(来自公共或私人来源)来充分资助其增长?
经济衰退使许多为商业太阳能项目提供资金的金融公司没有应税收入,也无法像预期那样利用太阳能投资税收抵免(ITC)。我们正在鼓励国会通过诸如长期能源部(DOE)赠款等机制将ITC货币化。这将使这些公司有资格获得税收抵免,并允许对大型项目进行融资、建设和运营。但是,我们必须意识到当前的环境,并且我们对PG&E首席执行官Peter Darbee最近关于建设和拥有太阳能发电厂而不是从第三方供应商处购买太阳能的评论非常感兴趣。公用事业公司现在可以利用ITC并拥有足够的资产负债表来为大型发电厂提供资金。 Ausra可以向公用事业公司提供设备,以帮助快速且经济高效地部署大型太阳能发电厂。我们的商业模式也已发展和扩展,以在短期内专注于较小的、资本密集度较低的项目,这些项目将为现有的燃煤和燃气发电厂提供电力增补,并为许多工业过程应用提供太阳能产生的工艺蒸汽。我们的长期重点仍然是为公用事业公司和独立发电公司可以拥有和运营的大型发电厂提供设备。在短期内,Ausra从项目开发公司向设备供应商的转变降低了我们的资本和债务要求,并使我们能够更加专注于进一步的技术开发和设备销售。
从战略角度来看,太阳能最大的竞争对手是:现有的煤炭、石油和天然气技术还是其他替代能源技术?
我们实际上正在寻找燃煤和燃气发电厂作为潜在客户。我们可以将我们的太阳能热技术集成到现有的发电厂中,以利用太阳能提高它们在高峰需求期间的能源输出,并减少它们的总体碳足迹。同样,我们直接、可靠的太阳能蒸汽发生器可用于各种工业应用,包括提高石油采收率、石油精炼和食品加工。我们可以帮助这些类型的公司降低其燃料和排放成本。奥巴马总统明确表示,可再生能源将在其经济复苏努力和我们未来的能源政策中发挥重要作用。显然,许多清洁技术将有机会蓬勃发展,但实际上,屋顶光伏板虽然很好,但它们自身无法满足我们的能源需求。我们将需要大型太阳能项目来满足我们不断增长的电力需求,并且我们认为Ausra在成为最节省土地和最具成本效益的大型太阳能形式方面具有竞争优势。
是否存在您和您行业中的其他人旨在在五年内实现的成本目标?
由于石油和天然气、建筑材料以及资本成本的价格波动剧烈,这很难回答。也就是说,太阳能具有燃料来源免费(太阳)的优势。通过正确的税收政策,例如对碳成本进行定价的机制,太阳能热发电没有理由在不久的将来不能与化石燃料具有成本竞争力。