白宫本身曾经也利用太阳能。1979年6月20日,卡特政府安装了32块旨在收集太阳光线并将其用于加热水的电池板。
以下是卡特在落成典礼上的预测:“到2000年,我身后的这台太阳能热水器,今天正在落成,仍将在这里提供廉价、高效的能源……从现在起的一代人,这台太阳能热水器要么可以成为一个奇物,一个博物馆展品,一条未选择的道路的例子,要么它可以只是美国人民有史以来最伟大和最激动人心的冒险之一的一小部分。”
对于一些太阳能电池板来说,前者已经成为现实:一块位于史密森尼美国国家历史博物馆,一块位于卡特图书馆,截至本周,一块将加入中国德州太阳能科学技术博物馆的收藏。世界最大的太阳能热水器制造商皇明太阳能集团有限公司董事长黄鸣于8月5日接受了捐赠,用于在那里永久展出。毕竟,像他这样的中国公司现在生产了当今世界使用的太阳能热水器约80%。
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但它们是基于与美国开发的相同技术,并曾经由位于弗吉尼亚州沃伦顿的 InterTechnology/Solar Corp.(卡特总统时期电池板背后的公司)制造。* 这些蓝黑色的电池板大约三米长、一米宽、仅10厘米深,吸收阳光以加热管道穿过其内部的水。卡特政府设定了一个目标,到本世纪末,美国能源需求的20%来自此类可再生能源。今天,美国仅从可再生能源中获得7%的能源,其中大部分来自20世纪中期建造的大型水电站。太阳能热和光伏技术加起来提供的能源不到0.1%。
到1986年,里根政府已经大幅削减了当时羽翼未丰的美国能源部(DoE)的可再生能源研发预算,并取消了部署风力涡轮机和太阳能技术的税收减免——使国家重新致力于依赖廉价但污染严重的化石燃料,这些燃料通常来自外国供应商。“能源部拥有数十亿美元的预算,超过100亿美元,”里根在与卡特的总统竞选辩论中为他对后者能源政策的反对辩解时说。“它没有生产出一夸脱石油,也没有生产出一块煤炭,或者任何其他形式的能源。”
1986年,里根政府在重铺屋顶的同时,悄悄地拆除了白宫太阳能电池板装置。“嘿!这个系统正在运行。你们为什么不保留它呢?”机械工程师弗雷德·莫尔斯回忆道,他现在在阿本戈太阳能公司工作,他在卡特执政期间担任太阳能项目主管,帮助安装了最初的太阳能电池板,然后在里根执政期间担任同一职位时,眼睁睁地看着它们被拆除。“嘿!整个[可再生]研发项目都在运行,你们为什么不保留它呢?”
在它们被拆除后,是一位来自缅因州一所小型环境学院的温和的管理者将卡特总统时期的电池板从被遗忘的好奇之物,存放在巨大的政府仓库黑暗角落的命运中拯救出来。
漫长而奇异的旅程
1991年,彼得·马巴赫刚刚成为缅因州团结学院的新任发展主任,该学院正面临严重的预算危机。马巴赫需要找到一种方法来引起人们对这所苦苦挣扎的学院及其使命——环境教育的关注,并希望能获得捐款。在翻阅一本杂志时,他偶然看到一张照片。“照片上是太阳能电池板,但它们都乱七八糟的,好像被扔在弗吉尼亚州弗兰科尼亚的这个政府服务仓库的角落里,”他回忆道。“这简直是一种浪费。”
马巴赫多年来一直从事登山和其他户外活动,显得很温和,但当被问及是什么激发了他的救援行动时,他那因多年微笑而眼角布满皱纹的眼睛仍然闪烁着光芒。然而,他的语气听起来并不生气,倒不如说是困惑。“就在那一刻,我充满了愤怒和失望:这怎么可能发生?”他说。“如果我能想办法找到这些电池板并让它们复活,那岂不是一件很棒的事情?”
马巴赫写信给前总统卡特,卡特回信说:“如果能再次看到这些电池板被使用,我将非常高兴。”他还争取了缅因州前美国参议员威廉·科恩的帮助。在卡特的信和科恩的支持下,他联系了总务管理局——这个独立的政府机构是其他政府机构的房东,通常负责政府的实物事务。总务管理局认定团结学院作为高等教育机构有资格以500美元的管理费接收这些电池板。
这些电池板每块重达45公斤以上,共有32块。马巴赫只有一辆破旧的蓝色校车,主要用于运送学校足球队到附近的客场比赛。“足球教练当时给我找茬,”马巴赫笑着回忆道。“他说,‘你意识到如果你开着那辆公共汽车去那里,我就没有理由要求学校管理部门给我们买一辆新公共汽车了,因为这将证明这辆公共汽车可以跑那么远。’”
马巴赫坚持了下来,拆掉了公共汽车上的座位,为他的货物腾出空间,并在颠簸和嘈杂中沿着东海岸一路南下。到达弗吉尼亚州后,他把车开到了一片联邦仓库的院子里,他形容这个仓库很像第一部《夺宝奇兵》电影中用来存放约柜的虚构仓库,“只是更大”,堆满了未使用的家具和成箱的办公用品,而不是神秘的考古文物。一辆高尔夫球车和一名服务员开车带着马巴赫穿过这个巨大的空间,在那里他在一个昏暗的角落里找到了太阳能电池板,它们在那里积满了灰尘,而不是阳光。有些已经坏了。“看起来人们根本没有考虑如何保管这些东西,”马巴赫说。
新的黎明?
安装这32块太阳能电池板在最初就经过了深思熟虑,尤其因为该系统不能以任何方式改变白宫的外观或轮廓。事实上,莫尔斯最初在尼克松政府时期被要求评估太阳能的潜力,从而开始接触太阳能,他花了多年时间来确定可以安装什么。最终,他不得不将电池板的部分部件做成白色,而不是更深(更吸光)的颜色。1979年6月30日,这些电池板揭幕,尽管从地面上看它们仍然是看不见的。
“石油危机在很大程度上促使政府非常认真地审视其国内太阳能资源,”阿本戈公司的莫尔斯回忆道,他几十年来一直在政府内外帮助和支持仍在萌芽期的太阳能热产业。“动机是能源独立,”这个动机在今天的政治言论中仍然可以识别,因为正如卡特本人所说,太阳是无法被禁运的,他指的是1973-74年的阿拉伯石油禁运。“我们拥有巨大的太阳能资源,我们应该利用它,”莫尔斯解释道。
卡特是第一位认真对待这一想法的总统,据莫尔斯说,1977年1月20日,他用大约1000平方米的太阳能热板收集的太阳热量温暖了他的就职典礼的检阅台。“卡特总统认为[太阳能]是一种真正有效的能源资源,他理解这一点。我的意思是,这是一种国内资源,而且非常巨大,”莫尔斯回忆道,尽管他承认就职典礼的太阳能系统留下了一些寒意。“这是总统希望立即将太阳能引入他的政府的象征。”
这种象征意义以大幅增加的能源技术研发预算(pdf)的形式变得更加具体——这一水平仍然是历届政府无法比拟的——以及安装风力涡轮机或太阳能的税收抵免,这引发了可再生能源安装的第一次繁荣。从某种意义上说,替代能源终于获得了与用于开发和维护其他能源技术(如石油钻探或核能)相同的政府支持。“美国政府很快意识到能源是一项重大的国家利益,并对其进行补贴,”莫尔斯指出。
但真正的象征意义是卡特一家使用太阳加热的热水进行一些日常活动。“它被用于自助餐厅、洗衣房和白宫的其他地方,”莫尔斯说。
莫尔斯暗示,这种象征意义并没有得到里根政府的全力支持。“我们有一个新的政府,他们真的不太喜欢可再生能源。我不知道你是否还记得那些日子,当时它被称为替代能源,而‘替代’这个词似乎有些令人不悦。”因此,当需要重铺屋顶时,这些电池板就被拆除了。“它工作得很好,但最终的决定是它不划算。”
莫尔斯仍然不知道它们最终去了哪里。
驱动未来
事实上,自1992年以来,32块太阳能电池板中的16块一直安装在团结学院自助餐厅的屋顶上,该屋顶距离经常阴云密布的缅因州海岸仅15分钟路程,在夏季和冬季都用于加热水。其余的电池板又被放回仓库,因为它们太大,无法安装在比白宫屋顶小得多的区域。马巴赫回到学院后,捐款如潮水般涌入,帮助翻新和安装它们,其中包括一份价值15万美元的莫比尔合并前的埃克森股票捐赠、女演员格伦·克洛斯的捐款,以及当年阿尔·戈尔在缅因州竞选停留期间的一次提及。
“来自全国各地,我们收到了大量的信件和电话支持,这重新启动了关于替代能源的整个对话,”马巴赫回忆道。“想象一下,如果那些电池板被留在那里,如果里根政府继续提供资金,我们今天会在哪里。”
相反,德国和日本等国家在开发和部署太阳能光伏方面处于领先地位,而意大利和西班牙现在在太阳能热技术方面占据主导地位,莫尔斯在一家西班牙太阳能公司工作,该公司正在亚利桑那州建设发电厂就证明了这一点。“我们寻找卫星数据中高[太阳]强度的亮红色点,然后我们仔细寻找想要出售土地的农民,”莫尔斯在谈到目前正在凤凰城西南方建设的Solana聚光太阳能发电厂时说。“农场的好处在于它是以前被破坏的土地……我们将使用的水不到农民用水量的20%。”
而中国在使用太阳能加热热水用于日常使用方面处于领先地位,其安装量约占全球总量的三分之二。“在美国,每个人都已经拥有由天然气、石油或电力加热的热水系统,”哥伦比亚大学物理学家陈朱利安解释说,他帮助安排了卡特总统时期电池板向中国人民的捐赠。“超过80%的中国人没有热水;他们需要热水。如果你从零开始,太阳能热水器更便宜。”
这使得像皇明这样的公司非常成功,并将日照等城市(试图成为碳中和)的能源消耗减少了三分之一。皇明的黄鸣帮助起草了2005年中国法律,该法律要求到2020年,中国能源的10%来自可再生资源——这让人想起卡特在1977年4月18日的演讲中提出的政策。目前,中国近10%的能源来自可再生资源,主要是三峡大坝等水电,尽管中国在2009年风力涡轮机安装量方面领先世界。
在美国,一些活动家呼吁奥巴马政府将太阳能带回白宫屋顶——太阳能公司 Sungevity 已提出免费安装102块其光伏电池板。“我认为巴拉克·奥巴马了解这个问题,他试图纠正这个历史错误,”陈说。“他任命了朱棣文为能源部长,而朱棣文是著名的可再生能源支持者。”
当然,重新安装在白宫屋顶上的太阳能电池板仅仅是迈向可再生能源的象征性一步。联邦地标的某些建筑物已经在使用太阳能,这要归功于国家公园管理局和乔治·W·布什总统。然而,目前美国每年在能源研发方面的投资仅为50亿美元——约为中国去年支出的七分之一——而私营企业从未填补这一空白。根据旧金山 Other Lab 的工程师索尔·格里菲思的说法,为了到2050年从太阳能中获取1太瓦的能量(使用目前的技术),需要在大约40年的时间里,每隔几秒钟生产大约一平方米的光伏电池板或太阳能热系统的镜子。美国目前每年使用的能源接近4太瓦。
事实上,仅加热热水就占美国能源消耗的17%,据能源部称。卡特总统时期的电池板不再减少团结学院的能源预算;这些电池板的运行于2005年停止,自2007年以来,该学院已向各个机构捐赠了三块电池板,一次一块——并计划在未来捐赠更多。“我们正在社区内部认真讨论这些电池板的长期处置问题,”团结学院发言人马克·塔迪夫说。目前,大多数电池板仍然放在自助餐厅的屋顶上。“它们可能会从那个位置拆下来,大概在夏末之前。”
无论它们的最终命运如何,是一位男士的勇气和主动性将卡特总统时期白宫的太阳能电池板从政治和生态历史的垃圾堆中拯救出来。“有很多汗水,很多灰尘,很多挣扎,但仍然能够亲手触摸到一段历史,并知道,好吧,这些东西不会仅仅成为遗物,”马巴赫回忆道。“我们实际上将能够让它们复活。”
而那些太阳能热收集器也象征着另一种历史。“我们当然没有解决追溯到卡特试图解决的石油和能源问题,”塔迪夫说。“如果美国人了解实际发生了什么,情况可能会有所不同。我们原本准备在2000年实现20%的可再生能源目标。发生了什么?”
*更正(8/6/10):此句在发布后经过编辑。原文称白宫太阳能电池板由 Heliodyne Solar Hot Water 制造。 编者注:大卫·别洛是 PBS 即将推出的一系列节目《超越电灯开关》的主持人。该系列节目将探讨我们使用和生产电力方式即将发生的转变,以及它对环境、国家安全和经济的影响。他为本文进行的采访是结合他为该系列节目所做的工作进行的。