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追忆似水流年:光伏,竟始于即将被它颠覆的石油公司?

时间:02-11 来源:最新资讯 访问次数:15

追忆似水流年:光伏,竟始于即将被它颠覆的石油公司?

在偏远而阳光明媚的卡里索平原上,绵羊成群,卢戈电站曾经闪耀01加州的阳光世上第一座光伏电站,究竟诞生于何时何地?翻阅了不少历史资料,赶碳号查询到,全球第一座大型光伏电站,是由阿尔科太阳能(Arco Solar)在1982年底建造的,位于美国加州希斯皮里亚附近的卢戈。所以,我们姑且称之为卢戈电站。卢戈电站的创造者——阿尔科太阳能,是全球首个兆瓦级组件制造企业,称得上是今天所有光伏企业的鼻祖,其诞生与消亡都有点传奇,后面会详细讲述。卢戈电站位于洛杉矶以东100英里处,毗邻洛杉矶国家森林公园。卢戈电站旧址所在地由于该发电厂距离圣安德烈亚斯断层不到五英里,在项目正式开始前,受阿尔科太阳能委托,负责施工的EPC企业——Fluor对电站的环境进行了严格的动态地震分析。另外,工程师们还对光伏组件进行了尺寸建模和风洞测试,以确定电站建成后不会受到风的干扰。卢戈电站于1983年建成并投入使用,虽然带有一定实验性质,但规模却达到了惊人的5.2兆瓦。这座电站长得什么样呢?和我们今天所见到的光伏电站有很大不同,至少外型看上去有点奇怪。太阳能,通过排列在面板中的硅晶片直接从太阳光转换而来。这些面板组装成阵列,该阵列则安装在跟踪器上。跟踪器在方位角和仰角上跟踪阳光,从而优化晶圆的曝光。图片来源:Fluor官网就在这片偏远而阳光明媚的卡里索平原上,卢戈电站从1983年一直运营到1994年。在那十多年里,卢戈电站一直是全美、乃至全世界最大的光伏电站,拥有100,000个1' x 4' 的光伏阵列,峰值时发电量为5.2兆瓦。之后,卢戈电站的创造者——阿尔科太阳能势如破竹,1983年11月在加州的圣路易斯奥比斯波附近建设了一座6兆瓦的光伏电站,1984年在加州萨克拉门托附近又完成了一座1.2兆瓦发电厂的建设。以上这三座电站,均诞生于阳光明媚的美国加州,由此说加州是世界光伏电站的摇篮也并不为过。可惜的是,今天的我们如果想要带着参观或者“朝圣”心态,去寻访参观卢戈电站,已不可得。1990年,总部位于美国新墨西哥州阿尔伯克基的卡里佐太阳能公司(Carrizo Solar Corporation)从阿尔科太阳能的手中收购了包括卢戈电站在内的三座电站,价格为200万美元。又运行了几年后,20世纪90年代末,卡里佐太阳能不得不拆除这座占地177英亩的设施。一个根本原因是,电站中的部分组件经过十多年自然环境影响,暴露出一些设计缺陷,不再发电。拆除之后,其中一些仍然能够使用的面板,被售卖给了个人。时至今日,卢戈电站当初的许多组件,仍然在小型家庭装置中运行。上世纪90年代,卢戈电站拆除时的情景02 光伏产业,竟始于石油公司今天的我们经常会批评石油公司脱碳不力,有的“漂绿”,有的还试图误导公众。但不得不承认,太阳能行业能够有今天,离不开石油公司们的努力。20世纪70年代,美国政府和加利福尼亚州开始鼓励企业投资开发低污染的可再生能源。埃克森美孚、BP、壳牌和阿尔科(ARCO)等石油公司,由此开始研究光伏发电。1973 年,世界石油巨头埃克森美孚的太阳能研究团队;《让它闪耀:比埃克森美孚的太阳能团队稍晚一些,阿尔科的太阳能团队最早创建于1975年,但其取得的成就却举世瞩目。这主要归功于一位光伏行业的先驱——比尔·耶克斯(Bill Yerkes)。比尔·耶克斯,太阳能先驱比尔·耶克斯早年毕业于斯坦福大学机械工程专业,职业生涯始于克莱斯勒,后来进入波音工作,1967年进入Spectrolab。在这家公司,他研发生产了帮助阿波罗11号在月球上使用的太阳能电池组件。由此可见,改变人类命运的很多发明创造,都始于与航空航天或者军事,太阳能也是如此。1975年,比尔·耶克斯在加州的查茨沃斯创办了一家太阳能技术公司——Solar Tech,在两年后的1977年被阿尔科石油收购时,团队也只有9人。耶克斯在光伏太阳能电池板方面取得的突破,主要是使太阳能电池板变得坚固、寿命长且生产成本更低——价格从当初的每瓦11美元,到1985年时降到每瓦7美元。他在推动太阳能材料和系统的发展方面也功不可没——在20世纪80年代中期,就创立了薄膜太阳能电池工艺和工厂。耶克斯一生致力于太阳能事业,直到2014年1月29日在圣巴巴拉去世,享年79 岁。1977年9月,阿尔科(有时译为大西洋里奇菲尔德公司、Atlantic Richfield Co. Inc.)收购了耶克斯的Solar Tech,将其更名为阿尔科太阳能(ARCO Solar),并将公司迁至卡马里奥,从而真正进入太阳能领域。在早期,太阳能的研究与投资成本极其高昂,绝非普通公司能够参与,但是实力雄厚的石油公司可以。举个例子,1984年时,阿尔科已是全美第七大石油公司,年营收达250亿美元,业务遍及美国、印度尼西亚、北海、南海和墨西哥。同样是在1984年,阿尔科太阳能依托于耶克斯的团队,建立起全球首家自动化太阳能电池工厂。当时,该公司拥有280名员工,太阳能电池的年销售额为4,800万美元。ARCO 光伏太阳能电池板,位于加利福尼亚州希斯皮里亚今天,我们可以通过《洛杉矶时报》记者詹姆斯·奎因写于1985年的一篇旧闻,来了解尔科太阳能当年做了哪些事。“尽管承认这些发电厂的单位电力成本与传统发电厂相比没有竞争力,但阿科官员表示,所有三个设施(电站)均运行顺利,这证明了太阳能电池的长期可靠性……阿尔科太阳能在1984年12月推出的最新的太阳能发电设备,被行业分析师的一直看好。阿尔科太阳能组件发出的电,已经足以运行一台小型电视机了。”詹姆斯·奎因在文章中写道:“阿尔科太阳能和全球其他地方的太阳能爱好者们都一直坚信,在20世纪90年代,巨大的太阳能电池板,将真正取代石油、煤炭和核电站。”将近40年过去了,光伏改变着自己,也改变着世界。改变虽然时时刻刻都在发生,但对于一些理想主义者来说,仿佛还是显得太慢了。直到现在——2024年的这个初春,光伏仍然没有成为主力能源。但是,毫无疑问,我们离梦想已经越来越近。当时阿尔科太阳能的想法,其实和现在坚信光伏发电一定会拥有无限广阔前景的我们一样,没有本质的区别。但在现实中,他们当时的产品只能专注于非常小众的市场,比如船只、地处远郊的房车等等。没有其它原因——阿尔科的光伏组件的成本和售价,实在太贵了。当时,这其实还不是一门生意。有多贵呢?在1985年时,大约每瓦7美元。如果换算成人民币,当年汇率1美元能换3元人民币,相当于现在的600元人民币。也就是,当年每瓦组件的售价如果放到今天,是4000元民币左右。现在,组件价格最低八毛左右,仅为当年的1/5000。在上世纪80年代末,阿尔科太阳能也曾饱受非议。当时有人评价,Arco“永远不会通过向北加州的大麻种植者出售电池板来赚到真正的钱,他们自己也深知这一点。”人们普遍认为,“与任何其他太阳能公司相比,阿尔科只是在更负责地证明光伏电池可以大量发电。”阿尔科太阳能在自己以为通往正确的道路上,一直坚持到最后一刻。1989年,阿尔科太阳能的母公司不得不为其寻找买家,并最终在1990年以3600万美元的价格,将其出售给德国西门子。从此,全球第一家光伏制造企业正式消亡。10年之后,2000年,BP以268亿美元收购了阿尔科太阳能的母公司——ARCO,其零售和营销业务保持独立,其余部分则整合到BP各业务单元中。阿尔科太阳能在上世纪八十年代无比辉煌。美国光伏组件总出货量中,有近48%来自这家公司。在被德国西立子收购以后,美国从全世界最大的光伏生产国,在一夜之间变成了第三大光伏生产国。光伏终将替代石油,但最初让太阳能产业化的,恰恰是石油公司。赶碳号认为,这其实是一种企业家精神,勇于自我变革。关于阿尔科太阳能的一切,似乎是一个悲伤的故事。世上本没有路,走的人多了,也就有了路。人们可能很少记住那个第一个走路的人。赶碳号认为,在光伏渐成澎湃之势的今天来纪念他们,于我们的初心,于我们的未来,都殊为必要。太阳能电池板的早期用途是在石油平台上,该平台需要为雾号和闪光灯等导航设备提供电力。在这里,太阳能发电公司的阵列安装在石油平台上。03 历史的回响上图光伏组件由阿尔科太阳能于1979年制造。“1980年安装在我的佛蒙特州屋顶上,它已经暴露在风雨中30年了”——马丁·霍拉迪于2010年。“很多人问,太阳能电池板能用多久?为了纪念我拥有的第一个光伏组件问世30周年,我决定爬上屋顶并将其取下来进行测试。”2010年,太阳能爱好者马丁·霍拉迪 (Martin Holladay)这样说。自2002年以来,他一直是 《能源设计更新》杂志的的编辑。马丁·霍拉迪曾担任过屋顶工、改建工、建筑商和管道批发柜台人员。1974年,他在佛蒙特州北部建造了他的第一座被动式太阳能房屋。自1975年以来,他一直脱离电网生活。1980 年,霍拉迪购买了他人生中的第一个光伏组件——正是阿尔科太阳能当年最早一批产品。直到40多年后的今天,这些组件仍然在发电。1980年,在没有电的佛蒙特州森林里生活了五年后,马丁·霍拉迪购买了人生中第一块光伏组件——由阿尔科太阳能生产于1979年,功率为33 瓦,售价为275美元。该模块可以16VDC的最大电压为12伏的电池充电,在阳光充足的情况下,可产生2.0安培的电流在该领域工作了30年后,马丁决定在2010年测试该面板。他首先在他后院的面板上连接了一个直流35瓦的白炽灯泡。当时天气晴朗,温度约为10°C,组件点亮了灯泡, 显示电流为2.015安培,电压为14.93 伏。接下来,马丁将54瓦的鼓风机直接连接到面板上。鼓风机开始快速旋转。万用表显示鼓风机从面板吸取2.5 安培的电流——30年以后,阿尔科太阳能这批组件的表现,比工厂规格中预期的功率还要大。2020年时的马丁·霍拉迪又过了10年,马丁·霍拉迪继续对这块组件进行测试。根据其不完善的测试方法,与10年前相比,太阳能电池板大约衰减了3%至8%。2023年,国际能源署(IEA)在一项报告中预测,地球的光伏装机总量,到2026年时将超过天然气发电,2027年将会超过煤电。龙年刚刚开始。光伏,已成为全人类能源转型最重要的力量。有谁能够想到,我们一直为之不懈努力的事业,追根溯源,竟然是来自当初那一座长相有点奇怪的电站、来自那一块小小的光伏组件呢?

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