馬斯克:太陽能會坐上世界能源的第一把交椅

作者 | 發布日期 2015 年 12 月 29 日 7:30 | 分類 太陽能 , 能源科技 , 電池 follow us in feedly

「這個隨處可見的核聚變反應堆就掛在天上,哪怕你什麼都不做,它就是在那裡亮著,每天都會按時點亮,而且還往外釋放著不可思議的能量。」

——馬斯克口中的太陽




要創造一個完全可持續發展的世界,在上一篇有關特斯拉的文章《How Tesla Will Change The World》中,我們已經確定了這麼幾個必須達到的目標:

  1. 我們所要用到的絕大部份東西都可以用電力來驅動。
  2. 我們所要用到的電力都是利用可再生資源生產的。

對於第一點,我相信在那篇有關特斯拉的文章中已經探討的很詳細了。其實除了汽車以外,在第一點的範疇下我們其實可以再多做一點兒。嗯,想一下那些在你家突然停電的時候還能正常工作的東西吧。對於很多人來說,他們的汽車、暖氣、壁爐和供水都不會因為斷電就趴窩了。水龍頭流出水通常都是因為重力壓著水從水箱往外跑,所以這裡暫時不討論供水的問題。而對於剩下的 3 個例子,為了滿足第一點,它們最終都應該是用電力來驅動的。

Musk 就對第一點的實現前景非常樂觀,他認為所有的交通方式,除了太空火箭以外,在將來都應該能夠實現電氣化。

但是怎樣實現第二點呢?事實上,為了摘下可持續發展的皇冠,第二點是更為嚴峻的挑戰,這又是為什麼?

假如我們完美實現了第一點提到的目標,所有東西都可以依賴電能來工作,但是所用電力的來源又不潔淨的話,達成第一點所能帶來的環保意義是大打折扣的。電動汽車既不能補足電網用電需求的缺口,也不能讓現有的火力發電廠憑空消失。電動汽車能做的是讓它們自己隨著技術的進步,逐步減少交通行業對石油的依賴,為迎接電氣時代做好準備,這才是它們在解決這個問題中扮演的角色。

為了征服第二個難題,我們需要像絞盡腦汁尋找石化能源提取利用新方法那樣,投入大量的人力物力,還有我們的創新智慧,到可持續利用能源的獲取和生產過程中。

如果一種能源能夠被定義為「可持續利用」的話,它必須是可再生,而且是潔淨的。對於上述的這兩點,我不太肯定所有人都能意識到這是兩個不同的概念:

可再生意味著這種能源不會用完,而潔淨意味著它不會往大氣中排放廢物。

以下是一些比較好的選擇:

核能:對核能的利用還存在爭議,但是在合適的地點和設備中、設計建造良好的核設施裡,核能堪當大任。

水力發電:雖然在 2015 年這種時間點建水壩並不容易──太容易被別人咬著細節不放,但是現在有很多已經建成的水壩和水電站,它們還會在那裡,所以水力發電還會繼續穩擔自己的責任。

風力發電:風力發電有非常廣闊的發展前景,能夠做為將來能源的大頭。

但是上面提到的這些,都不可能是將來的主流能源。一幅圖讓你弄明白這個問題:

Global Energy Potential_leiphone1228

在做這張圖的時候,太陽能被放在了一個非常尷尬的位置上。它的尺寸和別家相比,要是按實際的比例來做,根本放不進這張圖片裡面,所以我們做了點微調。如果這張行星圖不夠說明現實情況的話,那麼把這些能源放在二維的平面上,風能的直徑和一個玻璃彈子差不多,煤炭相當於一個保齡球,而我們的太陽能,將會由一小間獨棟樓房那麼大。

Musk 將太陽稱為「這個隨處可見的核聚變反應堆就掛在天上,哪怕你什麼都不做,它就是在那裡亮著,每天都會按時點亮,而且還往外釋放著不可思議的能量。」

用不可思議來形容太陽,那是再貼切不過了。幾個小時內太陽輻射到地球的能量,比每年人類活動所需的各種能源加起來的數目還多。

我們有時候甚至會忘記是太陽給地球上各種生機勃勃的現象提供了幾乎所有的能量。太陽為多變的天氣提供驅動力,為我們帶來風和雨露,使地球環境溫暖,適合孕育生命。它還是所有化石燃料的根本能量來源,而且太陽還給整個生物圈興衰交替的流轉提供了所有的能量。我們收集太陽能,只是去掉這些各種各樣的中間環節,直奔主題罷了。

既然我們在天空的另一頭有了這無盡的能量來源,而我們的能源需求絕大部份又可以用電力來實現,那太陽能電池板做為能夠直接將這兩者聯繫起來的東西就變得太重要了,是嗎?

Musk 似乎就是這樣想的。因為他也沒有別的更好的想法,他和兩個表親在 2006 年創建了 SolarCity,以「讓可持續能源更快地進入千家萬戶」為使命。似乎在哪裡聽過?SolarCity 的使命和特斯拉的使命,其實就是讓我們邁向太陽能「黃色世界」同一目標下兩個不同的切入點。

你可以將 SolarCity 比做太陽能業界的戴爾,從供應鏈上將不同的組件整合起來,把在家裡使用太陽能這種原來對消費者來說很費勁的事情變得更簡單。

在太陽能電池板越來越便宜、生產技術不斷成熟的趨勢下,怎麼樣搞到電池板並不是獲取太陽能中最難的部份。

怎樣因地制宜把板子安裝在屋頂上,把發出來的電送入電網這些看上去無關緊要的環節才是實現這個宏偉目標中最繁瑣和具有挑戰性的部份。做為一家為家用和商用太陽能發電需求提供一站式服務的廠商,SolarCity 到目前已經成為了美國最大的太陽能設備部署服務公司。但這並不影響他們把生意做得更大的目標,目前他們正在紐約州的 Buffalo 建設一座新的更加先進的太陽能電池板生產廠。這座工廠比美國目前最大的太陽能發電站還要大兩倍。SolarCity 有點像是在化整為零地為我們提供一種公共服務,或者用他們的話來說「基建就是我們提供的服務之一」。正是像他們這樣的企業,給予了各個家庭和企業在本地的市政電網外更多的選擇空間。

 

Power Wall Blue Box

太陽能是非常棒的能源,只是一到晚上它就沒轍了。就像一個大瀑布一樣,每天早上把能量一股腦兒往地球上倒,但是到了枯水期,一滴水也不給你留下。

然而我們不可能只在白天喝水,晚上「枯水期」也有口渴的時候,那該怎麼辦呢?用個桶子之類的東西把晚上要用的水先存著吧!

對於太陽能來說,這個桶就是大量固定部署的儲能電池。電池和安裝在屋頂的太陽能電池板相連,在白天收集和儲存晚上會用到的電能。不難想到這方法是吧?如果一切順利的話,Gigafactory 做為 Musk 的一籃子項目之一,就是那個我之前告訴過你花了 50 億美元的大工廠,裡面 30% 的產能會被用在生產太陽能儲能電池上。

Musk 把他們的儲能電池組叫做「Powerwall」,這讓特斯拉看起來既像是造車的也像是造電池的。面向有大需求的客戶群體特斯拉設計了一種大號電池叫「Powerpack」,在客戶有更大的儲能需求時,可以把幾百個 powerpack 接起來一起用。Musk就曾經描繪過整個城市都可以靠附近的太陽能發電站和儲能電池模塊提供電力的場景,他本人就曾在上個月的一次演講文案中提到這一點。

太陽能市場正在快速增長著,但 Musk 認為增長的時機就在接下來的這幾年,他預測到 2031 年以後,太陽能會坐上世界能源的第一把交椅。他的目標就是降低太陽能的使用成本,讓它哪怕是在政府不再補貼太陽能發電以後,用起來比電網中的煤電頁岩氣電廠電價還能更便宜。Musk 認為若能實現這個目標,則會有越來越多的家庭、企業甚至是城市會投奔太陽能,拋棄傳統電網,實現能源供應上的自主。

Musk 也提出了一種透過太陽能電池板 + 儲能電池,實現發展中國家能源產業跨越式發展的方法。比如對於一些還沒有電力供應的地區,可以直接採用太陽能的方法實現「電通」。就像在很多欠發達的地區,人們還沒有用過固定電話,就通過便宜的手機實現了現代通訊生活一樣。

如果全世界都用太陽能來提供人類活動需要的能量,其實太陽能電池板只會佔用很少的一部份陸地。尤其是當我們把大部份的太陽能板都安裝在屋頂上的時候,這根本就不會佔用額外的土地資源。如果用更直觀的圖片來說明太陽能發電前景的話,更加直觀的太陽能前景示意圖,大概就像這樣:

Surface Area Required to Power the World_leiphone1228

我一直都在想,如果我能回到 1994 年,把我現在所知道的網路知識帶回去,然後像一個見證者一樣看著它從萌芽到碩果纍纍,這會是很酷的一件事。

但事實是,如今的 2015 年就好比 1994 年當年,其他領域的重要變革還在孕育當中。與其回到 1994 年去憧憬一個已知的未來,還不如在當下,為人們揭開變革的面紗,讓地球煥然一新。

我想我們就是站在這樣一個太陽能革命的風口浪尖上,良辰已至,更待何時?

(本文由 雷鋒網 授權轉載) 

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