搅局能源产业:太阳能如何扮演“颠覆者”

2015-12-16 10:00 来源: 董老师在硅谷 

  要创造一个完全可持续发展的世界,在一篇有关特斯拉的文章中,我们已经确定了这么几个必需的达到的目标:

  ●我们所要用到的绝大部分东西都可以用电力来驱动。

  ●我们所要用到的电力都是利用可再生资源生产的。

  对于第一点,我相信在那篇有关特斯拉的文章中已经探讨得很详细了。其实除了汽车以外,在第一点的范畴下我们其实可以再多做一点儿。嗯,想一下那些在你家突然停电的时候还能正常工作的东西吧。对于很多人来说,他们的汽车、暖气、壁炉和供水都不会因为断电就趴窝了。水龙头出水通常都是因为重力压着水从水箱往外跑,所以这里暂时不讨论供水的问题。而对于剩下的三个例子,为了满足第一点,它们最终都应该是用电力来驱动的。Musk就对第一点的实现前景非常乐观,他认为所有的交通方式,除了航天火箭以外,在将来都应该能够实现电气化。

  但是怎样实现第二点呢?事实上,为了摘下可持续发展的皇冠,第二点是更为严峻的挑战-这又是为什么?假如我们完美实现了第一点提到的目标,所有东西都可以依赖电能来工作,但是所用电力的来源又不清洁的话,达成第一点所能带来的环保意义是大打折扣的。电动汽车既不能补足电网用电需求的缺口,也不能让现有的火电厂凭空消失。电动汽车能做的是让它们自己随着技术的进步,逐步减少交通行业对石油的依赖,为迎接电气时代做好准备-这才是它们在解决这个问题中扮演的角色。

  为了征服第二个难题,我们需要像绞尽脑汁寻找化石能源提取利用新方法那样,投入大量的人力物力,还有我们的创新智慧,到可持续利用能源的获取和生产过程中。

  如果一种能源能够被定义为“可持续利用”的话,它必须是可再生,而且是清洁的。对于上述的这两点,我不太肯定所有人都能意识到这是两个不同的概念:可再生意味着这种能源不会用完,而清洁意味着它不会往大气中排放废物。以下是一些比较好的选择:

  核能:对核能的利用还存在争议,但是在合适的地点和设备中、设计建造良好的核设施里,核能堪当大任。

  水力发电:虽然在2015年这种时间点建水坝并不容易-太容易被别人咬着细节不放,但是现在有很多已经建成的水坝和水电站,它们还会在那儿,所以水力发电还会继续稳担自己的责任。

  风力发电:风力发电有非常广阔的发展前景,能够作为将来能源的大头。

  但是上面提到的这些,都不可能是将来的主流能源。一幅图让你弄明白这个问题:

  在做这张图的时候,太阳能被放在了一个非常尴尬的位置上。它的尺寸和别家相比,要是按实际的比例来做,根本放不进这张图片里面,所以我们做了点微调。如果这张行星图不够说明现实情况的话,那么把这些能源放在二维的平面上,风能的直径和一个玻璃弹子差不多,煤炭相当于一个保龄球,而我们的太阳能,将会由一小间独栋楼房那么大。

  Musk将太阳称为“这个随处可见的核聚变反应堆就挂在天上,哪怕你什么都不做,它就是在那儿亮着,每天都会按时点亮,而且还往外释放着不可思议的能量。”

  用不可思议来形容太阳,那是再贴切不过了。几个小时内太阳辐射到地球的能量,比每年人类活动所需的各种能源加起来的数目还多。

  我们有时候甚至会忘记是太阳给地球上各种生机勃勃的现象提供了几乎所有的能量。太阳为多变的天气提供驱动力,为我们带来风和雨露,使地球环境温暖,适合孕育生命。它还是所有化石燃料的根本能量来源,而且太阳还给整个生物圈兴衰交替的流转提供了所有的能量。我们收集太阳能,只是去掉这些各种各样的中间环节,直奔主题罢了。

  既然我们在天空的另一头有了这无尽的能量来源,而我们的能源需求绝大部分又可以用电力来实现,那太阳能电池板作为能够直接将这两者联系起来的东西就变得太重要了,是吗?

  Musk似乎就是这样想的。因为他也没有别的更好的想法,他和两个表亲在2006年创建了Solar City,以“让可持续能源更快地进入千家万户”为使命。似乎在哪里听过?SolarCity的使命和特斯拉的使命,其实就是让我们迈向太阳能”黄色世界“同一目标下两个不同的切入点。

  你可以将Solar City比作太阳能业界的戴尔,从供应链上将不同的组件整合起来,把在家里使用太阳能这种原来对消费者来说很费劲的事情变得更简单。在太阳能电池板越来越便宜、生产技术不断成熟的趋势下,怎么样搞到电池板并不是获取太阳能中最难的部分。怎么样因地制宜把板子安装在屋顶上,把发出来的电送入电网这些看上去无关紧要的环节才是实现这个宏伟目标中最繁琐和具有挑战性的部分。作为一家为家用和商用太阳能发电需求提供一站式服务的厂商,Solar City到目前已经成为了美国最大的太阳能设备部署服务公司。但这并不影响他们把生意做得更大的目标,目前他们正在纽约州的Buffalo建设一座新的更加先进的太阳能电池板生产厂。这座工厂比美国目前最大的太阳能发电站还要大两倍。Solar City有点像是在化整为零地为我们提供一种公共服务,或者用他们的话来说“基建就是我们提供的服务之一“。正是像他们这样的企业,给予了各个家庭和企业在本地的市政电网外更多的选择空间。

  太阳能是非常棒的能源,只是一到晚上它就哑火了。就像一个大瀑布一样,每天早上把能量一股脑儿往地球上倒,但是到了枯水期,一滴水也不给你留下。但是我们不可能只在白天喝水,晚上”枯水期“也有口渴的时候,那该怎么办呢?用个桶之类的东西把晚上要用的水打起来存着呗。对于太阳能来说,这个桶就是大量固定部署的储能电池。电池和安装在屋顶的太阳能电池板相连,在白天收集和储存晚上会用到的电能。不难想到这方法是吧?如果一切顺利的话,Giga factory作为Musk的一揽子项目之一,就是那个我之前告诉过你花了50亿美元的大工厂,里面30%的产能会被用在生产太阳能储能电池上。Musk把他们的储能电池组叫做”Powerwall“,这让特斯拉看起来既像是造车的也像是造电池的。面向有大需求的客户群体特斯拉设计了一种大号电池叫“Powerpack“,在客户有更大的储能需求时,可以把几百个powerpack接起来一起用。Musk就曾经描绘过整个城市都可以靠附近的太阳能发电站和储能电池模块提供电力的场景,他本人就曾在上个月的一次演讲文案中提到这一点。

  太阳能市场正在快速增长着,但Musk认为增长的风口就在接下来的这几年,他预测到2031年以后,太阳能会坐上世界能源的头号交椅。他的目标就是降低太阳能的使用成本,让它哪怕是在政府不再补贴太阳能发电以后,用起来比电网中的煤电页岩气电厂电价还能更便宜。Musk认为若能实现这个目标,则会有越来越多的家庭、企业甚至是城市会投奔太阳能,抛弃传统电网,实现能源供应上的自主。Musk也提出了一种通过太阳能电池板+储能电池,实现发展中国家能源产业跨越式发展的方法。比如对于一些还没有电力供应的地区,可以直接采用太阳能的方法实现”电通“。就像在很多欠发达的地区,人们还没有用过固定电话,就通过便宜的手机实现了现代通信生活一样。

  如果全世界都用太阳能来提供人类活动需要的能量,其实太阳能电池板只会占用很少的一部分陆地。尤其是当我们把大部分的太阳能板都安装在屋顶上的时候,这根本就不会占用额外的土地资源。如果用更直观的图片来说明太阳能发电前景的话,更加直观的太阳能前景示意图,大概就像这样:

  我一直都在想,如果我能回到1994年,把我现在所知道的互联网的知识带回去,然后像一个见证者一样看着它从萌芽到硕果累累,这会是很酷的一件事。但事实是,如今的2015年就好比1994年当年,其它领域的重要变革还在孕育当中。与其回到1994年去憧憬一个已知的未来,还不如在当下,为人们揭开变革的面纱,让地球焕然一新。

  我想我们就是站在这样一个太阳能革命的浪尖上,良辰已至,更待何时?

 

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