2011年,先進的薄膜半導體銅銦鎵硒太陽能電池在大批量生產,從而使太陽能發電成本更加低廉。
對于能源相關技術而言,這應該說是重要的一年。
更好的電池:半固態電極材料通過管子泵入這臺樣機,這會帶來更便宜的電動汽車。來源:麻省理工科技創業
這應該說標志著電動汽車占上風,因為這是首次全年銷售通用汽車公司(GM)的福特(Volt)和日產(Nissan)Leaf,這代表著電動汽車的領先優勢,這些都是大型汽車制造商規劃的。不過,通用汽車公司感到遠未達到年度銷售目標,毫無疑問,這是因為受到高成本的困擾,因為電池很昂貴。而且,這家公司在快到年終時,又籠罩了一團煙霧,因為福特汽車電池組著火了,而且發生在經過安全檢測之后。
就是在這一年,一些先進的生物燃料公司應該說是生產了2.50億加侖的燃料,他們采用的是草和木屑,以滿足美國聯邦的指令。但是,環境保護局(EPA)不得不放棄這一指令,把目標降低到只有660萬加侖,因為沒有大型先進生物燃料工廠上馬運行。年底又關了一家最先進的生物燃料公司,就是蘭吉燃料公司(Range Fuels),這家公司停業,被迫拍賣資產。
2011年,先進的太陽能電池,就是采用薄膜半導體銅銦鎵硒(CIGS:copper indium gallium selenide)的那種,應該說是在大批量生產。這種電池效率幾乎相當于傳統硅太陽能電池,但生產要便宜得多,從而使太陽能發電更加低廉。但是索林德拉公司(Solyndra)是一家硅谷公司,擁有最具創新的銅銦鎵硒太陽能電池設計,但卻倒閉了,因為它努力要降低生產成本。它在9月份破產,關閉了加州(California)弗里蒙特(Fremont)的工廠,這家公司曾得到資助,得益于5.35億美元的聯邦貸款擔保。這一失敗支配著公眾關注替代能源問題,并促使國會進行調查。
近年來,核工業似乎可能要復興:幾十份新廠申請已經提出,而且政府提供數百萬美元的貸款擔保,支持建設。在2011年,不僅工廠建設復興未能在美國實現,而且日本福島(Fukushima)可怕的災難,使這一產業受挫更深。
再一次,美國國會未能通過一項全面的能源政策。
但也有好消息。
雖然薄膜銅銦鎵硒太陽能電池未能革命性地改變太陽能產業,但是,先進的制造技術和絕對規模,大大降低了傳統硅太陽能電池板的價格,使太陽能發電更便宜。在2011年,太陽能電池板平均價格下降了近50%,這是對比2010年的水平,是根據綠色媒介研究公司(GTM Research:Greentech Media Research)的估計。就在三年前,太陽能電池板的成本還比現在高三倍以上。今年推出的創新可能帶來更低的價格。有一項技術,是英石油太陽能公司(BP Solar)最先開發的,但商業化最先是在中國進行,這項技術可以使高品質晶硅生產成本降低一半。還有其他一些進展,如尚德的冥王星(Pluto)技術,結合多項創新,制成一種效率創紀錄的太陽能電池,而新光公司(Innovalight)的硅墨提高了輸出功率,因為改善了電氣連接,這些進展都在加強,以用于大規模生產,有望持續降低每瓦太陽能發電的成本。
雖然索林德拉公司倒閉了,但是,其他先進的薄膜制造商正在取得進展,其中,銅銦鎵硒太陽能面板制造商太陽能前沿公司(Solar Frontier),就在日本開設了一所巨大的,1000兆瓦的工廠。研究人員正在持續向前推進太陽能電池技術。有一家新創公司,稱為阿爾塔設備公司(Alta Devices),位于加利福尼亞州圣克拉拉(Santa Clara),這家公司已制成創世界紀錄的太陽能電池,采用的是薄膜砷化鎵(gallium arsenide)。
也有一些好消息,是先進生物燃料方面的。新創公司阿米瑞斯公司(Amyris)開始用甘蔗生產化學品。三家先進的生物燃料公司開始建設商用乙醇工廠,就在美國,另外,馬斯科馬公司(Mascoma)宣稱,已籌集到所需的全部資金,也要建立一所工廠,從明年年初開工。同時,有些新興企業不斷開發新方法,把生物質和其他豐富的原料轉換成燃料,其中包括一些,可以直接代替汽油或噴氣燃料。
雖然核電進展緩慢,但是,在美國,新技術用于小型化、模塊化反應堆,似乎越來越具有吸引力。
電池仍然十分昂貴,但早期階段的技術進步就可以改變這一點。有一家公司希望消除液體電解質,以及電池的輔助材料。這樣做會使電池儲能容量增加一倍,而且會大大提高電動汽車的性能。另一家公司展示了一種樣品,可以使電池成本降低一半。在燃料電池方面,有些進展可以有效地轉換燃料能量,比如把汽油等轉換成電力,有助于提高電動汽車的行程,使它們更加實用。
如果新的電池技術沒效果,也許好地方公司(Better Place)開發的模型會有效果。這家公司獲得的媒體關注,超過了它應有的份額,因為它的創意是,銷售汽車和里程,方法要像移動運營商銷售手機和分鐘數,這家公司實際上現在已做出一些東西。它已經快要完成以色列充電站網絡,以及機器人電池交換站,這會消除“里程焦慮”,這種焦慮現在限制了電動車的吸引力,因為你擔心電池沒電了,還沒有到達目的地。它也有助于使電動汽車更便宜,因為司機沒有必要購買汽車電池。
在溫室氣體排放方面,最好的消息仍然是低成本天然氣,這之所以可能,是因為先進技術可以提取天然氣,而且廣大頁巖礦藏遍布世界各地。不僅燃燒天然氣比燃燒煤炭排放的二氧化碳少,而且新的天然氣發電廠有助于公用事業公司整合大量可再生能源。通用電氣公司和其他公司的一些技術,可以快速增加和減少電力生產,在規劃的天然氣發電廠,彌補變化的風力和太陽光。
因此,能源創新在持續進行。但是,新技術的影響局限于缺乏政府政策,在美國和其他國家,包括中國在內,都是這樣。
本文為美國Technology Review授權文章,未經書面許可,嚴禁轉載使用。
對于能源相關技術而言,這應該說是重要的一年。
更好的電池:半固態電極材料通過管子泵入這臺樣機,這會帶來更便宜的電動汽車。來源:麻省理工科技創業
就是在這一年,一些先進的生物燃料公司應該說是生產了2.50億加侖的燃料,他們采用的是草和木屑,以滿足美國聯邦的指令。但是,環境保護局(EPA)不得不放棄這一指令,把目標降低到只有660萬加侖,因為沒有大型先進生物燃料工廠上馬運行。年底又關了一家最先進的生物燃料公司,就是蘭吉燃料公司(Range Fuels),這家公司停業,被迫拍賣資產。
2011年,先進的太陽能電池,就是采用薄膜半導體銅銦鎵硒(CIGS:copper indium gallium selenide)的那種,應該說是在大批量生產。這種電池效率幾乎相當于傳統硅太陽能電池,但生產要便宜得多,從而使太陽能發電更加低廉。但是索林德拉公司(Solyndra)是一家硅谷公司,擁有最具創新的銅銦鎵硒太陽能電池設計,但卻倒閉了,因為它努力要降低生產成本。它在9月份破產,關閉了加州(California)弗里蒙特(Fremont)的工廠,這家公司曾得到資助,得益于5.35億美元的聯邦貸款擔保。這一失敗支配著公眾關注替代能源問題,并促使國會進行調查。
近年來,核工業似乎可能要復興:幾十份新廠申請已經提出,而且政府提供數百萬美元的貸款擔保,支持建設。在2011年,不僅工廠建設復興未能在美國實現,而且日本福島(Fukushima)可怕的災難,使這一產業受挫更深。
再一次,美國國會未能通過一項全面的能源政策。
但也有好消息。
雖然薄膜銅銦鎵硒太陽能電池未能革命性地改變太陽能產業,但是,先進的制造技術和絕對規模,大大降低了傳統硅太陽能電池板的價格,使太陽能發電更便宜。在2011年,太陽能電池板平均價格下降了近50%,這是對比2010年的水平,是根據綠色媒介研究公司(GTM Research:Greentech Media Research)的估計。就在三年前,太陽能電池板的成本還比現在高三倍以上。今年推出的創新可能帶來更低的價格。有一項技術,是英石油太陽能公司(BP Solar)最先開發的,但商業化最先是在中國進行,這項技術可以使高品質晶硅生產成本降低一半。還有其他一些進展,如尚德的冥王星(Pluto)技術,結合多項創新,制成一種效率創紀錄的太陽能電池,而新光公司(Innovalight)的硅墨提高了輸出功率,因為改善了電氣連接,這些進展都在加強,以用于大規模生產,有望持續降低每瓦太陽能發電的成本。
雖然索林德拉公司倒閉了,但是,其他先進的薄膜制造商正在取得進展,其中,銅銦鎵硒太陽能面板制造商太陽能前沿公司(Solar Frontier),就在日本開設了一所巨大的,1000兆瓦的工廠。研究人員正在持續向前推進太陽能電池技術。有一家新創公司,稱為阿爾塔設備公司(Alta Devices),位于加利福尼亞州圣克拉拉(Santa Clara),這家公司已制成創世界紀錄的太陽能電池,采用的是薄膜砷化鎵(gallium arsenide)。
也有一些好消息,是先進生物燃料方面的。新創公司阿米瑞斯公司(Amyris)開始用甘蔗生產化學品。三家先進的生物燃料公司開始建設商用乙醇工廠,就在美國,另外,馬斯科馬公司(Mascoma)宣稱,已籌集到所需的全部資金,也要建立一所工廠,從明年年初開工。同時,有些新興企業不斷開發新方法,把生物質和其他豐富的原料轉換成燃料,其中包括一些,可以直接代替汽油或噴氣燃料。
雖然核電進展緩慢,但是,在美國,新技術用于小型化、模塊化反應堆,似乎越來越具有吸引力。
電池仍然十分昂貴,但早期階段的技術進步就可以改變這一點。有一家公司希望消除液體電解質,以及電池的輔助材料。這樣做會使電池儲能容量增加一倍,而且會大大提高電動汽車的性能。另一家公司展示了一種樣品,可以使電池成本降低一半。在燃料電池方面,有些進展可以有效地轉換燃料能量,比如把汽油等轉換成電力,有助于提高電動汽車的行程,使它們更加實用。
如果新的電池技術沒效果,也許好地方公司(Better Place)開發的模型會有效果。這家公司獲得的媒體關注,超過了它應有的份額,因為它的創意是,銷售汽車和里程,方法要像移動運營商銷售手機和分鐘數,這家公司實際上現在已做出一些東西。它已經快要完成以色列充電站網絡,以及機器人電池交換站,這會消除“里程焦慮”,這種焦慮現在限制了電動車的吸引力,因為你擔心電池沒電了,還沒有到達目的地。它也有助于使電動汽車更便宜,因為司機沒有必要購買汽車電池。
在溫室氣體排放方面,最好的消息仍然是低成本天然氣,這之所以可能,是因為先進技術可以提取天然氣,而且廣大頁巖礦藏遍布世界各地。不僅燃燒天然氣比燃燒煤炭排放的二氧化碳少,而且新的天然氣發電廠有助于公用事業公司整合大量可再生能源。通用電氣公司和其他公司的一些技術,可以快速增加和減少電力生產,在規劃的天然氣發電廠,彌補變化的風力和太陽光。
因此,能源創新在持續進行。但是,新技術的影響局限于缺乏政府政策,在美國和其他國家,包括中國在內,都是這樣。
本文為美國Technology Review授權文章,未經書面許可,嚴禁轉載使用。