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马斯克这样执着,太阳能的未来真有那么好吗?

发布时间:2017-08-22 14:06:21

        谁也没想到马斯克在大学里一篇关于「能源站的未来」的论文会写得这么有趣。马斯克围绕着太阳能在未来的应用侃侃而谈,他天马行空的描述被教授认定「非常有趣」,但这个他所描绘的未来一直以来都很难令人信服。马斯克直到今天还在坚持,当年描绘的是一幅会出现的图景,太阳能必然会出现在家庭场景中。今年5月,马斯克所在特斯拉公司对太阳能屋顶开放预定入口,近来,特斯拉对外宣布已经着手安装太阳能屋顶,一位特斯拉员工是首个体验者。 无独有偶,家居制造商巨头宜家也在最近扩大了太阳能的生意。宜家推出太阳能电池储存解决方案,售卖价格低一点的太阳能电池板和家用电池组,一时间成为特斯拉太阳能屋顶的竞争对手。宜家找来的是英国最大的太阳能供应商Solarcentury,用的则是LG和Sonnen公司生产的电池,虽然特斯拉太阳能屋顶的预约已经排到了明年,但至少目前来看宜家的生产规模可能会在特斯拉之上。如果说让太阳能屋顶在未来更广泛地普及是马克斯的一直以来做的「梦」,那么宜家或许能够先它一步走到前面来,让太阳能面板大规模在英国家庭安装。为什么太阳能一直以来是被我们忽略的可再生能源?关于太阳能的应用,我们能找到1977年8月在《纽约时报》上发表的一篇文章,里面说道,美国专利局批准了一项有关「太阳能电池瓦」的申请,此项申请由美国航空航天局在克利夫兰的刘易斯研究中心的三名研究人员提交。 (这份专利显示他们设计的太阳能瓦是用一层透明的防水罩覆盖在太阳能电池上,连接器放在瓦片边缘,相互传递收集的电力,设计在现在来看非常简单)不过这是一条漫长的道路,「家用太阳能」的想法也许在更早的时候就已经诞生。 (先锋1号)1958年发射太阳能卫星先锋1号之前,太阳能电池只是贝尔实验室的一个不起眼的小玩具。但是,它天然和充足的特性,让它成为发射卫星的理想能源的「后备军」,NASA因此在那时临时扮演上「太阳能研究中心」的角色。先锋1号发射成功,验证了太阳能的可用性。这意味着NASA的实验成功,但太阳能的相关使用却在此之后被搁置。当时美国航天局发射卫星的电力消耗大概在数百万美元,即便如此,他们依然会更倾向于用花费很多但却更高效和可靠的能量,时间和精力的消耗,使他们不可能从中抽身在「太阳能应用」这个新领域。他们的首要任务,是要让卫星带来更多的益处,而利用上太阳能只是他们在发射卫星时的一次实验,证实了这种廉价和耐用的能源会成为一种为人类所用的能源。NASA重新派太阳能上场是20世纪70年代以后,石油禁运使得天然气价格在美国飙升,他们突然想起太阳能可能成为替代能源。于是三名研究人员投身研究,发明了我们上面看到的专利。但专利只是专利,应用的家庭还是很少。「太阳能家用」的想法对当时的大众来说太先进了,在当时还是没有制造商敢想敢做。直到遇到狂人马斯克,又一次把太阳能拉近到我们面前,这次他告诉我们:是时候每个家庭都用上太阳能了。 (图自雷锋网)现在的太阳能屋顶实际价格很惊人,还在降低可再生能源一直以来都不便宜,太阳能面板三十多年前的价格大致要在现在的百倍左右。特斯拉在推出太阳能屋顶时,马斯克对上市价格的细节公布上也有点朦胧。直到最近产品开始安装,我们才算了一笔清楚账:或许安装一个太阳能屋顶不贵,如果活够30年还能看到它为我们赚钱。算一下加利福尼亚山麓的一套房子:屋顶面积为1800平方英尺,做成太阳能屋顶需要用到房屋面积40% 的太阳能电池板,也就是720平方英尺。太阳能电池板每平方英尺42美元,非太阳能电池板每平方英尺11美元。 (图自Inverse)Inverse网站用特斯拉在线计算器计算得出,在房屋寿命30年内,太阳能屋顶为这栋房子产生的能量价值近8万6千美元。为这个太阳能屋顶的投入没这高。除去太阳能瓦价格、损耗的电池价格,这套屋顶是盈利的, 它为房主带来了近4万美元的收入。也就是说安装太阳能屋顶确实是划算。如果按照当下理财观念的说法,换上太阳能屋顶,就好比买下了一份长期投资,看起来一开始投入很高,但最后的累积收益很高,能让人稳赚不赔。除此之外,特斯拉的太阳能屋顶也是几种市场常见建材中最耐用的。目前特斯拉已经投入使用的太阳能瓦的硬度是石板或沥青的三倍以上,保证了它的使用寿命。 (最右边是特斯拉的太阳能瓦)为打消很多人对购买太阳能屋顶要先付出的一大笔资金的顾虑,特斯拉还有一项30% 税收抵免政策。在2019年前,房主都可以从其税收中扣除30%的购买和安装成本。宜家的太阳能屋顶产品相比之下更大众化,售价约为3970美元的太阳能电池也更容易为大众接受。只有更便宜,没有最便宜,英国一家Powervault公司据说有更便宜的装置,只需3307美元就能全套买下。 (图自FT中文网)从理论上讲,太阳能的广泛采用可能导致它长期价格下降。对有六千万人口的英国来说,宜家是一个熟悉而且大众信赖的零售品牌,但市场上也有更多的家用太阳能产品,更多选择,更多欢乐。商用时太阳能会节省更多虽然人们还没意识到家用太阳能屋顶能给他们带来的好处,幸运的是,在商用方面,太阳能屋顶的出频率就高多了。意大利建筑师Carlo Ratti用太阳能屋顶做了一栋四季花园的模型。四季花园是一条封闭的凉亭走廊,游客穿过的时候能体验到由春天到冬天的四季变换。 (图自dezeen)花园的应用场景范围也很广泛,可以充当办公场地、在春花园举办婚礼、在冬花园野炊……里面种植了各个季节中生长的植物,感应器会为它们做好保温和保湿工作,让四季景象永恒。以往打造这样的人造景观会消耗很多的电能,但四季花园却在「零消耗」的情况下完成了这一构想。它利用的就是太阳能屋顶的发电。商用的另一大领域在于发电站。田纳西州原本一块荒废的核电站,在太阳能电池板的作用下已经能为城市提供大量供电,现在那里是有3000块太阳能电池板的太阳能发电站。对当时处于经济发展低潮期的田纳西州来说,太阳能电池板为重振当地经济也做出了贡献。 (图自inhabitat)未来,太阳能发电基地将为180万户家庭提供超过2400兆瓦时的电力,一般来说能这样持续供应30年。也许是这些年来商用的太阳能面板的价值被开发和公布出来,让越来越多人开始注意太阳能,并想办法把它搬到自家屋顶上。荷兰埃因霍温正在着手打造绿色社区,要让七栋建筑分别承担写字楼、住宅和社区机构的功能,有种植区也有地下车库,可接受240户人家入住。它用到的太阳能蓄能系统,屋顶上的太阳能电池板会持续发电,电力足以供应整个Nieuw Bergen社区。作为超现代的社区群落,绿色社区在造型上也采用更现代化的设计,全部做成倾斜的屋顶,45度倾斜于水平地面,确保自然光的吸纳及太阳能面板的利用率,满足多功能社区的需求。 (图自inhabitat)而另一户人家就更迫不及待,他们要搬入的是密歇根一座生态植物园里的太阳能房屋。这座房屋之前曾在密歇根大学塔布曼建筑与城市规划学院的师生手中摘得太阳能十项全能项目大奖。十年以来一直放在植物园里展览,如今它终于重新「出山」,被人买走用做永久的住宅。 (图自homecrux)特斯拉的太阳能电池,也在以另一种方式发光发热。它被用在Alavi House上,地处于扎格罗斯山脉脚下的沙漠。这里常年阳光充沛,干旱而且降雨少,装有特斯拉太阳能电池的Alavi House却冬暖夏凉。虽然没有用上特斯拉的太阳能瓦,但这个屋顶上配备了104个来自特斯拉的太阳能电池组件,能够每年提供超过29000千瓦时的能量,远超当地每户家庭的平均电力消耗。 (图自MVRDV)太阳能电池储存下来的能量,会是游泳池、植物维护的保障,它保证了高温时期需要用到的由它们组成冷却系统。而除此之外,再除去周边的用电需求,太阳能电池还有许多多余的电力剩下。沙漠地区热量充足,足以提供高于日常使用的电力。受此启发,很多人也利用上海边的高温和日照,给周边的娱乐设施甚至当地供电。比如海边走廊设计成太阳能屋顶覆盖,为海边的设施提供电力;海中央的娱乐场所利用太阳能电池板取代瓦面,让离心小岛「自给自足」。这样的场景今后也会越来越频繁地出现在生活中。太阳能作为一种可再生能源,取之不尽用之不竭,它的普及或许能为人类带来更多现在还难以想象到的惊喜,而这也让马斯克的「能源站的未来」来得更快。 (原标题:太阳能,马斯克关于可再生能源的一个梦) 

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