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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的增长?在不久的将来和长期内克服这些障碍的前景如何?
目前,对太阳能系统感兴趣的房主和企业主关心两件事——性能和可靠性——因为这些因素在系统的投资回报中起着重要作用。从面板的角度来看,市场上的硅太阳能电池板的效率几乎达到了极限,因为该行业多年来一直在努力提高能量产量。然而,还有其他几个系统组件——我们称之为系统平衡的一部分——可能会威胁系统的性能和可靠性,并减少所收获的能量。几乎没有时间和精力用于改进支架、布线和电气接地元件。
去年,我们推出了我们的 Andalay 系统,这是三十多年来太阳能系统设计的第一个重大改进。作为第一个集成太阳能解决方案,Andalay 将所有布线、支架和电气接地元件集成到面板本身中。与传统的太阳能系统相比,各种公司的零件混杂在一起,Andalay 的预制面板将面板安装中使用的零件减少了约 70%。由此产生的简化流程——我们的面板像乐高积木一样拼接在一起——大大减少了可能损害系统完整性的人为错误的空间。我们不断改进系统平衡部件,以提高系统的性能和可靠性。当您设计太阳能发电系统时,魔鬼藏在技术细节中——如今,许多系统仍然使用 30 美分的扎带将价值 30,000 美元的系统的裸露电线捆在一起。最近,我们宣布了几项升级,其中包括新的不锈钢支架安装座和将裸露电线固定在一起的不锈钢夹子。
像这样的努力——我们看到许多新公司开始强调系统平衡的改进——将加速太阳能的普及。
将太阳能扩大规模以服务于更大的国内或全球客户群是否存在障碍?
自从我 2001 年开始创业以来,我看到对太阳能的需求逐年大幅增长。现在,我们正走出硅短缺时期,进入硅过剩时期,并且我们已经建立了制造基础设施,住宅安装行业完全有能力满足更大的国内客户群。只要阳光充足且激励措施强劲,我们作为一个行业就能够满足需求。
目前阻止商业部门持续增长的唯一障碍是融资有限。由于其中许多项目规模庞大——通常在数百千瓦范围内——许多企业需要大型银行的财政援助。由于这些信贷额度目前被冻结,推进这些项目具有挑战性。
现有的能源基础设施能否应对太阳能的增长?或者,它是否也需要进一步修改?
我们国家将受益于丰富的清洁、可再生太阳能,屋顶太阳能是即时入网的答案。问题是,当前的能源基础设施已经过时,电网无法完全满足对分布式可再生能源的更大需求。在 Akeena Solar,我们对拟议的联邦刺激计划中包含的 110 亿美元用于更新我们的电网感到鼓舞[编者注:此调查是在刺激法案签署成为法律之前提交的],尽管我们知道要实现可再生能源作为美国能源结构中可行来源的承诺,还需要更多。更“智能”的电网对于转向太阳能等可再生能源至关重要,有助于美国向低碳经济转型。
鉴于当前的经济危机,您的行业能否获得必要的资本(来自公共或私人来源)以充分资助其增长?
正如我之前提到的,在我们当前的经济环境下,大规模商业项目的融资并不多。尽管如此,联邦投资的增加和去年投资税收抵免 (ITC) 的延期令人鼓舞,特别是对于房主而言,因为它们使太阳能更实惠。作为目前正在国会审议的一揽子计划的一部分,太阳能社区呼吁将这些税收抵免变为可退还——这意味着企业可以利用税收抵免,而无论其纳税义务如何。这是帮助刺激我们行业发展的重要一步。随着强有力的公共政策到位以及由于电费不断上涨而导致的需求增加,您可以期望在不久的将来看到资本流向太阳能项目。
从战略角度来看,太阳能更大的竞争对手是:现有的煤炭、石油和天然气技术还是其他替代能源技术?
太阳能和所有可再生能源的主要目标是相同的——电网平价——而目前更便宜、更脏的能源(如煤炭和石油)是我们最大的竞争对手。幸运的是,全国各地的政策制定者都意识到,从长远来看,短期内便宜的东西不一定符合美国在财务和安全方面的最佳利益。电力成本不断上涨。如果您看一下高峰需求成本,通常是白天上班时间,太阳能是具有成本效益的。它还在电网紧张时提供好处,尤其是在炎热的夏季,当空调开到最大时。简而言之,分布式发电有助于降低电网高峰负荷时的高成本。
随着我们继续降低太阳能的成本,我们乐观地认为,我们可以在几年内而不是几十年内实现电网平价。
您和您行业中的其他人是否计划在五年内实现成本目标?
电网平价。太阳能在高峰需求时已经具有成本效益,但显然比平均成本贵。您可以期望太阳能制造商和安装商在未来五年内将全速运转,以便太阳能在任何时候都具有成本竞争力。