據(jù)The Verge報道,上周末,當美國陸軍在北卡羅來納州布拉格堡的Big Muddy湖上公布了一個新的太陽能發(fā)電廠時,浮動太陽能發(fā)電技術成為人們關注的焦點。這是美國國防部部署的第一個浮動太陽能陣列,也是美國對“浮動光伏”日益增長的支持的一部分。
美國軍方表示,其目標是促進清潔能源,減少溫室氣體排放,并在停電時為附近的訓練設施提供備用能源。這些電池板將能夠產(chǎn)生大約一兆瓦的電力,通??梢詾榇蠹s190個家庭供電。
這個裝置是美國東南部最大的裝置,是浮動光伏的一大勝利,而浮動光伏在美國還沒有引起很大反響。據(jù)杜克能源公司稱,該公司與布拉格堡和可再生能源公司Ameresco就該項目進行了合作,它們每年只占美國太陽能裝置的2%。
浮動光伏的前期成本通常比陸地上的同類產(chǎn)品略貴。這些電池板基本上是位于一種拴在水體底部的筏子上。但是,浮動光伏有其獨特的優(yōu)勢。更熱的溫度使太陽能電池板難以從相同數(shù)量的陽光中產(chǎn)生同樣多的電力。幸運的是,位于水面上有一個冷卻效果,這使得電池板比陸地上的電池板產(chǎn)生更多的電力。這使得漂浮的太陽能更有效率,并在一段時間內彌補了較高的安裝成本。
雖然一般來說,太陽能已經(jīng)成為全球最便宜的電力來源,但它對土地的要求相當高。一個太陽能發(fā)電廠可能比一個化石燃料發(fā)電廠多占用20倍的土地來生產(chǎn)一千兆瓦的電力。例如,美國的太陽能項目已經(jīng)與一些想要使用相同土地的農(nóng)民發(fā)生了沖突,也與一些擔心對沙漠生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響的保護主義者發(fā)生了沖突。
相比之下,浮動光伏可能能夠避免其中的一些矛盾。在美國,它們在水庫或運河等人造水體上更為常見。這些裝置更容易建造,對敏感的生態(tài)系統(tǒng)的影響也不像建在沙漠等自然生態(tài)系統(tǒng)上的裝置那么大。研究人員在《自然》雜志最近的一篇評論中指出,只要用浮動光伏覆蓋世界上10%的水電庫,其發(fā)電量就相當于世界上所有運行中的化石燃料發(fā)電廠的總和。額外的好處是,這些電池板可以減少蒸發(fā)--在水位快速下降的干旱地區(qū),這是一個特別重要的功能。遭受干旱的加利福尼亞甚至正在試點一個項目,用太陽能電池板鋪設灌溉渠。
所有這些都有可能幫助太陽能在美國獲得更強的立足點。太陽能仍然只占美國電力組合的不到3%。風力發(fā)電占美國電力總量的三倍左右。但是,浮動太陽能已經(jīng)在美國以外的地方引起了轟動,特別是在土地資源匱乏的地方,如日本。
所有的可再生能源都需要大幅擴大規(guī)模,以實現(xiàn)美國和全球的氣候目標。拜登政府設定的目標是,到2035年實現(xiàn)100%的清潔能源電網(wǎng),以及到2050年實現(xiàn)溫室氣體凈排放。這也是全球需要的,以實現(xiàn)世界大部分地區(qū)在《巴黎協(xié)定》中商定的目標。
美國國防部是地球上最大的污染者之一,美國軍隊每年排放的溫室氣體比大約140個國家還要多。因此,布拉格堡的新浮動太陽能發(fā)電廠作為清潔能源的來源是非常需要的。2月,美國陸軍發(fā)布了自己的“氣候戰(zhàn)略”,在本世紀中葉達到凈零排放。
應對氣候變化也符合軍隊自身的利益。美國陸軍在其氣候戰(zhàn)略說:“在可預見的未來,氣候影響將擾亂軍隊活動。”這包括潛在的停電。布拉格堡的新浮動光伏陣列還配備了一個200萬千瓦的電池,以應對這種緊急情況--比如說,如果颶風摧毀了該地區(qū)的電力。軍隊希望到2040年在其所有設施上有“足夠的可再生能源發(fā)電和電池存儲能力來自我維持其關鍵任務”。