特斯拉電池、太陽能、微電網、氣球基地台,科技出動拯救波多黎各

作者 | 發布日期 2017 年 10 月 13 日 9:00 | 分類 Google , 太陽能 , 環境科學 follow us in feedly

美國位於加勒比海的自由邦波多黎各,原本就因長期赤字支出債高於頂而陷入破產危機,屋漏偏逢連夜雨,2017 年 9 月 20 日橫遭颶風瑪莉亞(Maria)侵襲之後,波多黎各慘遭吹回原始時代,不僅財務破產,連現鈔都斷絕,更斷水、斷電、通訊斷絕、萬物一應俱缺,急需救援。就在這個關頭,科技大廠紛紛伸出援手,特斯拉執行長馬斯克表示,願意協助以特斯拉電池系統為波多黎各緊急重建電網,Google 也計劃派出高空氣球當基地台恢復波多黎各的手機通訊,美國太陽能企業也打算前往波多黎各為居民建立太陽能系統,恢復民生用電。



正當美國總統川普為了波多黎各救災與債務問題又陷入無窮盡的口水戰,科技業界則開始動員。最擅長搶得媒體版面的特斯拉(Tesla)執行長馬斯克(Elon Musk)果然立即抓住此熱門話題,也將波多黎各目前只剩 9% 居民還有電力的情況,視為推廣其太陽能與電池能源儲存概念的大好機會。

波多黎各的老舊電力系統,主要是進口燃料,以燃油發電,透過集中式電網輸配。波多黎各有四分之三電力都來自燃油發電,由於燃油發電是當前成本最高的發電方式之一,進口費用使燃油更昂貴。波多黎各過去電價居高不下,普通人每月電費可高達 250 美元,而集中式電網在天災時特別脆弱,破壞輸配網路其中一個節點,之後的區域就會癱瘓,港口停擺、燃料供應中斷,供電就發生困難,這都是颶風過後波多黎各幾乎全島斷電的原因。

特斯拉於 2016 年 11 月以 26 億美元購併也是馬斯克投資的美國太陽能租賃龍頭 SolarCity,購併後更強化結合太陽能與電池能源儲存。過去特斯拉在同樣仰賴進口能源的許多小島測試過太陽能加上能源儲存系統的概念,包括夏威夷的考艾島、美屬薩摩亞馬努阿群島的塔烏島。

在塔屋島的計畫,使用 5,328 片太陽能電池面板及 60 組特斯拉 Powerpack 電池儲能系統,每年可為塔屋島節省 109,500 加侖柴油。在考艾島,則建設 54,978 片太陽能電池面板,共 13 百萬瓦的太陽能電池發電場,搭配由 272 組 Powerpack 組成的 5.2 萬度儲能容量電池系統,特斯拉與考艾島電力公司認為這套系統可為考艾島每年節省 160 萬加侖柴油。

不過,考艾島只有 7 萬人口,波多黎各有 340 萬人口。對此,馬斯克胸有成竹在 Twitter 表示,過去特斯拉曾經在許多小島建立太陽能結合電池能源儲存建置的獨立微電網,這樣的系統並沒有擴大規模的上限,因此只要波多黎各政府開口,特斯拉隨時願意前往波多黎各,建立太陽能結合電池能源儲存的電力系統。

波多黎各總督立即回「推」(Tweet)指名馬斯克,說:「你想向全世界展示特斯拉科技的能力與可規模化嗎?波多黎各可當你的旗艦計畫。」特斯拉顯然也給了正面回應,因為總督後續推文表示,波多黎各政府已派出團隊與特斯拉討論如何進行。特斯拉甚至表示,為了救災優先,Model 3 生產瓶頸可先擺一旁。

▲ Project Loon 高空氣球。(Source:Alphabet X

太陽能對災後重建特別有用,因為安裝太陽能面板的速度遠快於其他發電方式。當前波多黎各必須花上數個月的時間才能修復千瘡百孔的集中式電網,此時終端用戶只要先在屋頂上裝設太陽能,並搭配能源儲存系統以儲能到夜間使用,就能先恢復基本的照明、抽水、冰箱用電,同時也不需要運送柴油,更省去柴油的昂貴負擔,對災民生活有極大幫助。儘管波多黎各的總用電量很難大部分以太陽能供應,但用於災後應急,有電總比沒電好。

英雄所見略同,德國微電網商松恩(Sonnen)也有同樣舉動,宣布將出貨松恩的家用儲能電池系統到波多黎各,協助建立微電網。目前松恩已由美國喬治亞州的亞特蘭大工廠送電池到波多黎各,並與當地可再生能源企業純能源(Pura Energia)合作安裝。松恩表示,自 2016 年初開始,就已進入波多黎各市場,當前松恩在全球有 2.1 萬實際運轉的安裝系統,這經驗可協助波多黎各。松恩目前優先為救災醫療中心安裝,提供電力讓冰箱冰存必要的藥品,之後希望與淨水機企業合作,提供災民庇護所乾淨的飲水。

美國其他太陽能業者也不讓特斯拉專美於前,美國太陽能產業協會(Solar Energy Industries Association)收集會員捐贈,包機運送價值 120 萬美元的相關設備前往波多黎各;波多黎各風災後善心人士召集成立的「點亮波多黎各」(Light Up Puerto Rico),也要在 10 月 15 日送出價值 70 萬美元的物資,為郊區民眾安裝太陽能。

天災甚至讓本來是競爭對手的太陽能公司一起攜手合作,一向是死對頭的 Vivint Solar 與 Sunrun,在此次波多黎各大災難中看到企業形象商機,因此暫停競爭,難得攜手合作。當 Sunrun 為「點亮波多黎各」提供 8,000 磅重的太陽能設備,但缺乏運輸能量時,Vivint Solar 自告奮勇,協助運送到波多黎各首府聖胡安。

波多黎各不只斷水斷電,通訊也一樣幾乎完全中斷,只能仰賴衛星電話,導致衛星電話突然大缺貨,為了解除通訊危機,Google 母公司也決定以科技相助。2013 年時 Google X 推出 Project Loon 高空氣球計畫,打算以高空氣球為基地台,提供偏遠地區無線網路,如今這項科技派上用場。

波多黎各災後電話線路與基地台大量遭摧毀與受斷電影響,82% 行動通訊基地台都無法作用,島上 78 個郡中有 22 個郡的基地台完全斷訊,對救災與重建進度造成相當大阻礙。若要一一修復基地台,不知要等多久,這時高空氣球就派上用場,能讓災區民眾立即取得通訊,能傳達災情訊息或至少與親友報平安。

2017 年稍早,祕魯發生大洪水,Project Loon 高空氣球就曾出動提供緊急通訊,由於 Google 當時原本就正與西班牙電信(Telefonica)合作測試,發生水災後立即應用,但這次在波多黎各並未事先與電信公司合作,可能得先解決一些技術接軌問題。

Google Maps 及 OpenStreetMaps 計畫也幫上災區不少忙。OpenStreetMaps 成立於 2010 年海地大地震之後,許多地圖過期,造成救災困難,因而發起這個開源碼專案,希望全球有志之士一起來幫地圖「填空」,在本來只有街道圖的地區畫上建築物,讓救災人員更了解當地的地理。

波多黎各在天災人禍下遭到重創,極端氣候步步進逼,台灣也很有可能遇上與波多黎各相同的災情。美國企業遇上天災時勇於進行慈善,因為是行銷公關的大好機會,如此驅動資本主義為善的社會結構,值得台灣學習;此外,電池能源儲存系統、分散式太陽能,高空氣球基地台,這些新的科技應用,都是台灣遇上天災人禍甚至戰亂時可能的解決方案。觀察波多黎各的災後重建應用,可有助於台灣及早開始規劃相關準備。

(首圖來源:達志影像)

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