Saulės persekiojimas

Tai antrasis iš dviejų Davido Rotmano straipsnių apie technologijas ir federalinį stimulų paketą. Pirmasis – ar technologijos gali išgelbėti ekonomiką? , pasirodė 2009 m. gegužės/birželio mėnesio numeryje ir nagrinėjo JAV vyriausybės planų technologijoms išleisti 100 mlrd.

Apleista pramoninė teritorija tolimame Čikagos South Side pakraštyje yra mažai tikėtina vieta didelei saulės elektrinei. Viena vertus, Čikaga nėra labai saulėtas miestas. O pati žemė, kadaise buvusi pokario gamybos centru, buvo tuščia 35 metus, o dabar apaugusi medžiais ir krūmais, apsupta smėlingos senstančių namų apylinkės. Tačiau „Exelon“, viena didžiausių šalies elektros įmonių, teigia, kad iki metų pabaigos tikisi paversti 39 akrų sklypą didžiausia šalies miesto saulės elektrine. Jei tai pavyks, San Chosė, Kalifornijos valstijoje įsikūrusios fotovoltinės energijos gamintojo „SunPower“ pastatytų ir sumontuotų beveik 33 000 silicio saulės baterijų eilės po eilės padengs 10 megavatų galios, kurios užtenka maždaug 1 200–1 500 namų.

Ši istorija buvo mūsų 2009 m. liepos mėn. numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Tačiau šiame miesto transformacijos scenarijuje yra didelis, jei. Tai įvyks tik tuomet, jei „Exelon“ gaus šių metų federaliniame skatinimo įstatyme pažadėtas dosnias paskolos garantijas atsinaujinančios energijos projektams – lėšas, kurios šiuo atveju padengtų 80 procentų projekto išlaidų. 60 mln. USD vertės saulės elektrinė nebūtų įmanoma be tokios vyriausybės paramos, jei ji būtų gyvybinga su paskolų garantijomis ir keletu kitų federalinių ir valstijų subsidijų. Kalbėdamas iš 48-ame Exelon biuro, esančio beveik 30 mylių atstumu nuo Čikagos centro, Thomas O'Neillas, komunalinių paslaugų įmonės vyresnysis viceprezidentas naujo verslo plėtrai, atvirai kalba apie saulės elektrinės ekonomiką. Jei negalime užtikrinti paskolos garantijos, negalime tęsti projekto, sako jis.

Net ir su federalinėmis subsidijomis, sako O'Neill, saulės elektrinė nepasiūlys dviženklės grąžos, kurios paprastai reikalauja investuotojai į didelius energetikos projektus. Jį pastatyti kainuotų 6 USD už vatą, o vėjo ir gamtinių dujų jėgainės kainuotų atitinkamai maždaug 2 USD už vatą ir 1 USD už vatą. O jo 10 megavatų sunaudos nereikšmingą elektros energijos kiekį prie didžiulio 36 000 megavatų „Exelon“ gamybos pajėgumo. Tačiau, sako O'Neillas, projektas yra pritaikytas kai kuriems prezidento Obamos tikslams skatinamajame pakete. Tai sukurtų darbo vietas (sukurti reikėtų 250 žmonių), parodytų, kad saulės energiją galima atnešti į Vidurio Vakarus ir miesto centrą.

Siūloma gamykla Čikagoje yra tik vienas iš daugelio atsinaujinančios energijos projektų, kuriuos būtų galima pastatyti dėl vasario viduryje priimto federalinio skatinimo įstatymo (žr. Ar technologijos gali išgelbėti ekonomiką? 2009 m. gegužės / birželio mėn.). JAV Energetikos departamentas vis dar renkasi projektus, kurie gaus paskolas, ir sprendžia, kaip bus panaudotos kitos naujai gaunamos subsidijos. Tačiau galimi netikėti atvejai jau pradeda kurti vėjo jėgaines Vidurio vakaruose, masyvias saulės jėgaines pietvakarių Nevados ir pietryčių Kalifornijos dykumose ir geotermines elektrines šiaurės vakaruose. Remiantis naujausia Energetikos informacijos administracijos, nepriklausomos DOE agentūros, analize, skatinamasis įstatymas padidins gamybos iš atsinaujinančių šaltinių pajėgumą iki 156 gigavatų 2015 m., palyginti su 114 gigavatų šiandien. atsinaujinančių energijos šaltinių pajėgumai be teisės aktų padidėtų tik iki 118 gigavatų.

Tačiau PAV ataskaitoje taip pat nurodoma nerimą kelianti tikrovė: šis padidėjęs atsinaujinančios energijos naudojimas turės tik nedidelį ilgalaikį poveikį anglies dvideginio išmetimui (žr. Įjungimas). Net 156 gigavatai patenkintų tik nedidelę JAV energijos poreikio dalį. Ir, kaip dažnai įrodinėjo energetikos sekretorius Stevenas Chu, esamos atsinaujinančios energijos technologijos negali tiekti didelių ekonomiškai konkurencingos energijos kiekių, kurių reikia norint žymiai sumažinti šalies priklausomybę nuo šiltnamio efektą sukeliančias dujas išskiriančio iškastinio kuro.

Chu vadovaujama DOE pradėjo didžiulį finansavimą naujų atsinaujinančių energijos išteklių tyrimams. Šį pavasarį departamentas paskelbė apie 777 mln. USD per penkerius metus, skirtą 46 naujiems energetikos tyrimų centrams remti, dar 280 mln. USD aštuoniems energetikos inovacijų centrams ir 400 mln. USD pažangiųjų tyrimų projektų agentūrai-Energetikai pradėti ir finansuoti, programai, pagrįstai septintojo dešimtmečio eros. ARPA programa, kuri, be kita ko, paskatino internetą.

Tiek mokslinių tyrimų finansavimas, tiek subsidijos, skirtos esamoms technologijoms, gali būti ypač svarbūs saulės energijos pramonei. Nemažai fizikų ir chemikų teigia, kad veiksmingesnių saulės energijos panaudojimo būdų radimas yra vienintelė įmanoma ilgalaikė galimybė pakeisti iškastinį kurą ir žymiai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų gamybą. Esame maudomi šiose kvantinėse dalelėse, kurios ant mūsų krenta nuo saulės, ir kiekviena iš jų neša apie du elektronų voltus energijos, sako Paulas Alivisatos, laikinasis Lawrence'o Berkeley laboratorijos direktorius ir jos saulės tyrimų centro vadovas. Štai kur ta energija. Tačiau saulės energija dabar sudaro 1 procentą visos JAV 1000 gigavatų elektros galios. Pagrindinė priežastis – kaina.

Silicio elementai, tokie kaip tie, kuriuos naudotų Exelon, pagaminti iš aukštos kokybės silicio, naudojamo kompiuterių lustuose, sudaro didžiąją dalį įdiegtos fotovoltinės galios, tačiau vis tiek yra maždaug penkis kartus per brangūs, kad galėtų konkuruoti su įprastais elektros energijos šaltiniais. Naujesnio tipo saulės elementai, pakeičiantys vieno kristalo silicį plonomis puslaidininkių medžiagų plėvelėmis, gali būti pigesni, bet mažiau veiksmingi. Koncentruota saulės šiluminė energija, kurioje saulės šviesai surinkti ir turbinoms varomiems garams sukurti naudojami dideli veidrodžių masyvai, gali priartėti prie iškastinio kuro kainos, tačiau įrenginius statyti brangu ir jiems reikia didelių žemės plotų itin saulėtose vietose. Tiesą sakant, jokia esama saulės energijos technologija šiuo metu nėra konkurencinga be vyriausybės subsidijų. Tai reiškia, kad saulės energijos likimas yra ypač pažeidžiamas vyriausybės politikos kaprizų ir tų, kurie tai daro, pasirinkimo.

Saulės karalius
Arnoldas Goldmanas žino, kaip valstybės ir federaliniai sprendimai energetikos srityje veikia saulės energijos pramonę. Devintojo dešimtmečio pradžioje jo įmonė „Luz International“ Kalifornijos Mohavės dykumos viduryje pastatė devynias dideles saulės šilumines elektrines, kurių bendra galia – 354 megavatai. Tuo metu „Luz“ įrenginiai tiekė 90 procentų pasaulyje pagamintos saulės energijos. Jų naudojama technologija buvo pagrįsta išradingu dizainu, kai šimtai tūkstančių veidrodžių, išsidėsčiusių ant žemės, sutelkia saulės šviesą į viršutinių vamzdžių tinklą, kuriame yra sintetinės alyvos; karštas aliejus šildo vandenį, kad susidarytų garai, kurie vėliau varo turbinas, kad gamintų elektrą.

Saulės energijos įrenginiai, kurių pirmasis buvo pristatytas 1984 m., buvo ekonomiškai įmanomi dėl dosnių paskatų iš federalinės ir valstijų vyriausybių. 1979 m. prezidentas Carteris užsibrėžė tikslą, kad iki 2000 m. 20 procentų JAV elektros energijos būtų pagaminta iš atsinaujinančios energijos (šiandien šis skaičius vis dar yra tik apie 2 procentus). Carteris ir Kongresas priėmė didelius mokesčių kreditus investuotojams į atsinaujinančios energijos projektus, o federalinis įstatymas, vadinamas Viešųjų paslaugų reguliavimo politikos įstatymu, priimtas 1978 m., pasiūlė papildomų paskatų alternatyvios energijos gamintojams.

Tada, 1990 m. pabaigoje ir 1991 m. pradžioje, viskas žlugo, prisimena Goldmanas. Carterio administracijos nustatytos mokesčių lengvatos pablogėjo Ronaldo Reagano prezidentavimo metu, sako jis. Tačiau paskutinis smūgis buvo iš pažiūros ezoterinis Kalifornijos mokesčių kodekso pakeitimas. Valstybė atleido atsinaujinančios energijos įrenginius nuo nekilnojamojo turto mokesčių mokėjimo, o kadangi didžiausi Luzo įrenginiai buvo vertinami daugiau nei 1 mlrd. 1990 m. pabaigoje Kalifornijos gubernatorius vetavo atleidimo nuo nuosavybės mokesčio pratęsimą. Tačiau sausio mėnesį pareigas pradėjo eiti naujas gubernatorius, o Luzas, kuris išleisdavo 20 mln. Kai naujasis gubernatorius iš karto neatkūrė atleidimo nuo mokesčių, Luzas pralaimėjo. Mes neteisingai apskaičiavome, sako Goldmanas. Pritrūkome pinigų ir uždarėme veiklą.

Kalifornijos ir federalinei vyriausybei vėl siūlant dideles paskatas atsinaujinančiai energijai, „Goldman“ grįžta, šį kartą turėdamas dar didesnių ambicijų. 2006 m. jis įkūrė „Brightsource Energy“ Oklande, Kalifornijoje; pritraukusi 160 mln. USD rizikos kapitalo ir įmonių investicijų, dabar planuoja pastatyti daugiau nei keturių gigavatų bendros galios jėgainių. Jame bus naudojama naujesnė Luz technologijos versija, kuri pasiekia daug aukštesnę temperatūrą; ir vietoj to, kad šildytų alyva užpildytų vamzdžių tinklą, jis naudoja dešimtis tūkstančių veidrodžių, kad sutelktų saulės šviesą į centrinį katilą, kuris yra ant bokšto, maždaug 100 metrų virš jų. „Brightsource“ tikisi, kad iki 2011 m. pabaigos Ivanpah, Kalifornijoje, pradės veikti pirmasis 400 megavatų komercinis objektas, viena didžiausių pasaulyje saulės elektrinių.

Tačiau, kaip ir su saulės jėgaine Čikagoje, skatinamieji pinigai bus labai svarbūs projekto, kurio statyba kainuos apie 2 mlrd. USD, gyvybingumui. Federalinė paskolų programa, kuri numato tiesioginį skolinimą iš JAV iždo, galėtų padengti 60 procentų išlaidų. Tam įmonei reikėtų surinkti tik 800 milijonų JAV dolerių iš investuotojų, kurie galėtų gauti 600 milijonų JAV dolerių grąžinamų mokesčių kreditų forma. (Investicijų mokesčio kreditas atsinaujinančiai energijai egzistavo prieš priimant skatinamąjį paketą, tačiau teisės aktai padarė esminį pakeitimą: dabar investuotojams suteikiama galimybė gauti tiesioginę dotaciją, lygią 30 procentų investicijų, o anksčiau kreditą turėjo taikyti dėl bet kokių mokesčių įsipareigojimų, kuriuos jie gali turėti.)

Jackas Jenkinsas-Starkas, „Brightsource“ finansų direktorius, yra atsakingas už tai, kad skaičiai veiktų. Viskas apie kapitalą, sako jis. Gamyklos eksploatavimo išlaidos bus minimalios – gal 20 milijonų dolerių per metus. Tačiau praėjusį rudenį žlugus komercinių paskolų ir skolų rinkoms, rasti 2 milijardų dolerių paskolą statybos išlaidoms padengti tapo beveik neįmanoma. Vienintelis praktiškas būdas rasti tokį finansavimą šiais laikais, pasak jo, yra susieti federalinę paskolą su investuotojų finansavimu, skatinamu vyriausybės paskatų.

Tačiau federaliniai pinigai, kaip greitai pabrėžia Jenkins-Stark, kelia daug rizikos. Paskola, žinoma, turės būti grąžinta. Ir nors rasti investuotojų, norinčių rizikuoti keliais šimtais milijonų dolerių, kad pastatytų milžinišką saulės elektrinę naudojant naujas technologijas, yra daug lengviau, kai taikomos federalinės paskatos, jis sako, kad tai vis dar labai sunku.

Tai iššūkis, kurį Arnoldas Goldmanas mielai priima. Neatsižvelgdamas į savo ankstesnės saulės imperijos bankrotą, Goldmanas dabar įsivaizduoja didžiulius saulės šiluminius elektrinius plačiame Nevados, Kalifornijos, Naujosios Meksikos ir Arizonos plote. Tačiau šį kartą Goldmanas galėtų tapti dar didesnio dalyko dalimi. Vien Kalifornijoje planuojama sukurti beveik šešis gigavatus naujos saulės šiluminės galios. Tačiau, sako Goldmanas, mums reikia nuspėjamos politikos aplinkos.

Kai kurių spindulių gaudymas
Maždaug tuo pačiu metu, devintojo dešimtmečio viduryje, kai Arnoldas Goldmanas užpildė Mojave veidrodžiais, Richardas Swansonas, tuometinis Stanfordo universiteto elektros inžinerijos profesorius, įkūrė savo įmonę „SunPower“. Abu vyrai regėjo didelių saulės augalų, pasklidusių po dykumą, vizijas. Tačiau nors Goldmanas ketino gaminti elektrą saulės energiją paversdamas garais, Swansonas – puslaidininkių ir mikroelektronikos ekspertas – numatė naudoti fotovoltinius elementus, pagamintus iš tiksliai pagamintų silicio plokštelių.

Dulkėtame lauke SunPower būstinės San Chosė gale Swansonas demonstruoja technologiją, kurią, jei viskas bus gerai, Exelon įdiegs Čikagoje. Eilė didelių saulės baterijų, sumontuotų ant sekimo aparato, kas kelias minutes nepastebimai pakrypsta, todėl plokštės gali sekti saulę; kiekvienoje plokštėje yra dešimtys didelio efektyvumo saulės elementų, tokių, kuriuos Swanson sukūrė Stanforde. Saulės energija varomas variklis šiek tiek švokščia kiekvieną kartą, kai pajudina plokštes. Naktį variklis pasuks plokštes į rytus, laukdamas kitos dienos kylančios saulės.

Swansono elementai yra viena iš efektyviausių komerciškai prieinamų fotovoltinės technologijos formų; jie paverčia maždaug 22 procentus saulės šviesos į elektrą. (Saulės baterijos Čikagoje pagamins maždaug du trečdalius energijos, nei būtų pagaminta saulėtesnėje vietoje.) Tačiau plokštės ir švokštimo variklis taip pat puikiai primena, kaip sunku buvo padaryti silicio fotoelektrą pakankamai pigiu, kad galėtų konkuruoti. su įprastesniais elektros šaltiniais.

Šiuo metu, naudojant 30 procentų investicijų mokesčio kreditą, saulės energijos kaina saulėtame regione yra konkurencinga su elektra, pagaminta iš iškastinio kuro piko valandomis, sako Swansonas. Bet tai yra geriausias saulės energijos scenarijus. Mažiau saulėtuose regionuose ir ne vidury dienos, kai elektros kainos yra aukštos, o saulės elementai yra efektyviausi, fotovoltinės energijos gaminama energija vis dar yra per brangi.

Pastaraisiais metais susikūrė dešimtys startuolių, siekdamos įgyvendinti technologijas, kurios, jų įkūrėjų nuomone, bus ekonomiškesnės. Tačiau Swansono nuomone, šioms pastangoms skiriamas dėmesys netinkamas. Pasak jo, elektros energijos iš silicio fotovoltinės energijos kaina mažėja 5–8 procentais per metus, nes pramonė sparčiai auga; per penkerius metus, tobulėjant esamai technologijai ir gamintojams įgyvendinus masto ekonomiją, ji bus konkurencinga be federalinių paskatų.

Mums nereikia proveržio, sako Swansonas. Laukdami kito didelio proveržio [fotoelektros srityje] nieko nedarysite, o po kojomis augs samanos. Jis priduria: „Turime gairių žemėlapį, kuriame labai aiškiai matome, kaip perpus sumažinti išlaidas, palyginti su dabartine padėtimi. Ir to pakanka, kad paskatintų spartų pramonės augimą.

Pasukti kampą
Saulės energijos pramonei gali nereikėti proveržio, kad būtų tęsiami sveiki augimo tempai. Tačiau daugelis mokslininkų teigia, kad be dramatiškos pažangos saulės energija niekada nepateiks tiek daug energijos, reikalingos iškastiniam kurui išstumti.

Iš 46 naujų energetikos tyrimų centrų, apie kuriuos Energetikos sekretorius paskelbė balandžio pabaigoje, 24 dirba su saulės energija susijusius darbus, ir kiekvienas iš jų per ateinančius penkerius metus kasmet gauna 2–5 mln. Taip pat du iš aštuonių naujų DOE inovacijų centrų daugiausia dėmesio skirs saulės technologijoms: viename – elektros energijai, o kitame – saulės spindulių energijos kaupimo kurui būdais. O pasiūlytame 2010 m. DOE biudžete (praėjus vos keliems mėnesiams po skatinimo įstatymo) buvo santykinai nedidelis daugumos naujų energijos technologijų padidinimas, beveik padvigubino saulės energijos mokslinių tyrimų biudžetą.

Didžioji dalis tyrimų sutelkta į pagrindinės fotovoltinės technologijos dilemos įveikimą: kainos ir efektyvumo kompromisą. Įprasti saulės elementai yra veiksmingi, nes silicis, iš kurio jie pagaminti, yra išaugintas kaip vienas kristalas, todėl gaunama tobulai sutvarkyta molekulinė struktūra; kai puslaidininkis sugeria saulės šviesą, šviesos energija sužadina elektronus, kurie gali netrukdomai keliauti per šią kristalinę struktūrą ir ištrūkti, kad sukurtų elektros srovę. Tačiau pagaminti prietaisus iš vieno kristalo silicio yra gana sunku ir brangu. Naujesnėse fotovoltinėse technologijose naudojamos mažiau tvarkingos struktūros medžiagos, kurios gali būti nusodinamos kaip plonos plėvelės; juos galima lengviau ir pigiau pagaminti, tačiau jie taip pat yra mažiau veiksmingi.

Naudodami fotoelektrą galite pasiekti didelį efektyvumą arba mažą kainą, bet mums skubiai reikia [fotoelektros] su abiem savybėmis, sako Harry Atwater, Caltech fizikos ir medžiagų mokslo profesorius. Vienas iš saulės energijos iššūkių yra ekonomiškai efektyviu būdu gauti šimtus gigavatų iki teravato galios. Pasak jo, norint tai pasiekti, gali prireikti visiškai kitokios technologijos nei tai, ką naudojame šiandien.

Atwater vadovaus DOE finansuojamam Caltech energetikos tyrimų centrui, kuriame mokslininkai dirbs kurdami medžiagas, kurios leistų plonasluoksnėms fotovoltėms efektyviau sugerti saulės šviesą. Šios medžiagos, kurių mikrostruktūra skirta sąveikauti su šviesa naujais būdais, gali būti pagamintos naudojant įvairių tipų puslaidininkius. Atwater teigimu, šviesa, kuri patenka į iš jų pagamintus saulės elementus, gali būti priversta pasukti kampą ir keliauti lygiagrečiai plonos plėvelės paviršiui. Dėl to ląstelė turi galimybę sugerti daug daugiau šviesos, nei būtų, jei šviesa praeitų statmenai paviršiui.

Tyrėjai kitur tikisi įveikti iššūkius, susijusius su netvarkingų medžiagų naudojimu fotovoltinių elementų gamybai. Kai šviesa patenka į tokių medžiagų molekulių maišalynę, sužadinti elektronai ir elektronų skylės lieka po to, kai jas išmuša, sudaro į daleles panašias poras, vadinamas eksitonais. Eksitonai vaidina svarbų vaidmenį procese, kurį augalai naudoja energijai užfiksuoti per fotosintezę, sako Marcas Baldo, MIT elektrotechnikos profesorius; be to, organiniai šviesos diodai juos naudoja šviesai generuoti. Ir, anot jo, gali būti įmanoma manipuliuoti šiais eksitonais nanoskalėje, siekiant pagerinti netvarkingų medžiagų fotovoltines savybes. Baldo vadovauja DOE finansuojamam eksitonikos energetikos tyrimų centrui, kuriame dirba mokslininkai iš MIT, Harvardo universiteto ir Brukhaveno nacionalinės laboratorijos.

Tačiau galiausiai naudojant saulės šviesą elektrai gaminti niekada nebus tiekiama pakankamai energijos, kurios mums reikia: galų gale, esamos saulės energijos technologijos gamina energiją tik dieną, o elektros energija negali būti lengvai kaupiama. Vietoj to turime rasti būdą, kaip panaudoti saulės šviesą kuro, pavyzdžiui, vandenilio, gamybai, kurį būtų galima lengvai ir pigiai laikyti, kol prireiks.

Išmokti efektyviai gaminti tokį kurą tiesiai iš saulės – procesas vadinamas dirbtine fotosinteze, nes tikslas yra iš esmės imituoti natūralų žaliųjų augalų naudojamą procesą – dar reikia 20–30 metų, sako Harry Gray, chemikas Caltech ir saulės tyrimų bendradarbiavimo, kuriame dalyvauja mokslininkai iš daugelio universitetų, direktorius. Nors mokslininkai, įskaitant kai kuriuos iš jo grupės, gauna gerų rezultatų dėl tam tikrų dirbtinės fotosintezės aspektų, dar reikia išspręsti daug sudėtingų problemų. Jis sako, kad tai užtruks ilgai.

Gray sako, kad silicio fotovoltinė energija kurį laiką bus dominuojanti saulės energijos technologija. Jei viskas bus gerai, pereisime prie pigesnių saulės elementų, kurie nėra vienkristalinis silicis, pavyzdžiui, organinės fotovoltinės. Tačiau perėjimas [prie pigesnės fotovoltinės energijos] nebus taip greitas.

Skraidantys pomidorai
Ar skatinamasis įstatymas palengvins tą taip reikalingą perėjimą prie efektyvesnių technologijų? Pavyzdžiui, Severinas Borenšteinas abejoja. Kalifornijos universiteto energetikos instituto direktorius Borensteinas sako, kad skatinamojo finansavimo problema yra ta, kad kalbant apie esamas technologijas, DOE turės pasirinkti, kuriuos projektus remti. Nerimą kelia tai, kad vyriausybė investuos į netinkamas technologijas, sako jis; Išrinkti technologijų nugalėtojus istoriškai nebuvo labai gerai. Jo nuomone, daug veiksmingesnis būdas skatinti atsinaujinančios energijos augimą yra nustatyti anglies dvideginio išmetimo kainą taikant anglies dioksido mokestį arba ribą ir prekybos schema (žr. Prekyba anglies dioksidu pigiuose). Bet kuris metodas suteiktų rinkos paskatų diegti atsinaujinančius energijos šaltinius ir būtų veiksmingesnė ir technologiškai neutralesnė vyriausybės politika. Kartu jis teigia, kad vyriausybei svarbu finansuoti naujų atsinaujinančių technologijų mokslinius tyrimus.

Žvelgiant iš ekonomisto perspektyvos, Borensteinas teigia, kad vyriausybės subsidijos yra pateisinamos siekiant išspręsti rinkos nesėkmes: atvejus, kai rinka neskiria pakankamai išteklių socialiai pageidaujamiems tikslams, pavyzdžiui, sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Tada vyriausybės paskatos remia pastangas, kurios yra finansiškai rizikingos, bet gali duoti bendros naudos. Tokiame kontekste, anot jo, argumentas dėl viešųjų išlaidų naujų saulės energijos technologijų tyrimams yra stiprus, tačiau dabartinių komercinių technologijų, ypač fotovoltinės, subsidijavimo atvejis yra tikrai silpnas. Pasak jo, esama fotoelektra yra brangi, net palyginti su kitais atsinaujinančiais energijos šaltiniais, tokiais kaip vėjo ir saulės šiluma, ir tai nebūtinai lems pigesnes technologijas. Akivaizdu, kad įdėsite [saulės] plokštes, bet ar tai sukurs kažką, kas turės ilgalaikės naudos? Ar tai padės sukurti saulės energijos pramonę? Manau, atsakymas tikriausiai ne.

Borensteinas teigia, kad tiesioginės vyriausybės subsidijos esamai fotoelektrai remti iš tikrųjų gali trukdyti plėtoti efektyvesnes technologijas. Neabejotina, kad investuojant į dabartines technologijas prarandama tai, ką ekonomistai vadina „pasirinkimo verte“, – sako jis. Jei technologija taps daug geresnė ir netrukus taps daug geresnė dėl priežasčių, nesusijusių su dabartinės technologijos kūrimu, o dėl to, kad mokslas tobulės, tai yra argumentas laukti. Investuodami dabar, jūs išstumiate būsimas investicijas. Geriau būtų išleisti pinigus nuo penkerių metų naujoms technologijoms.

Neseniai paskelbtame dokumente Carnegie Mellon universiteto Inžinerijos ir viešosios politikos katedros mokslininkai apklausė pirmaujančius saulės energijos ekspertus apie fotovoltinės energijos ateitį ir padarė išvadą, kad ši technologija yra daug brangesnė už kitus atsinaujinančius energijos šaltinius, tokius kaip vėjas ir net. saulės šiluminės energijos, tačiau jai gali būti sunku tapti ekonomiškai konkurencinga per ateinančius 40 metų. Rezultatai yra bauginantys, sako Grangeris Morganas, Carnegie Mellon inžinerijos profesorius ir katedros vadovas.

Trumpalaikės subsidijos vėjo ir saulės šiluminei energijai galėtų padėti jiems tapti pakankamai pigiais, kad galėtų konkuruoti su įprastais elektros energijos šaltiniais, teigia Morganas. Tačiau silicio fotovoltinė energija yra visiškai kitoks dalykas. Su esamomis technologijomis aš tiesiog nematau, kad tai atsitiktų. Jis abejoja, ar net padvigubėjus ar patrigubinant dabartinių fotovoltinių technologijų naudojimą kainos smarkiai sumažės. Žinoma, sako jis, jei atsikeli kambaryje ir pasakai tai, pomidorai pradeda skraidyti.

Iš tiesų, daugelis ekspertų mano, kad esami fotovoltai vaidina svarbų vaidmenį skatinant naujas saulės energijos formas. Jų diegimas didesniu mastu atvers kelią kitoms technologijoms, tvirtina Lawrence'o Berkeley'io „Alivisatos“. Dėl šios priežasties, anot jo, svarbu įsitvirtinti rinkoje fotovoltinės sistemos. Jis sako, kad prasminga turėti pramonę, kuri dabar gali įsibėgėti. Tikimės, kad per ateinančius porą dešimtmečių ši pramonė priims naujus pokyčius ir pristatys naujesnius produktus.

Haris Grėjus iš Caltech sutinka: jo balsas juntamas, kai jis teigia, kad turime kuo greičiau įdiegti kuo daugiau saulės energijos. Dabar turime investuoti į turimą technologiją, kuri yra silicio fotovoltinė energija, sako Gray. Turėtume diegti [saulės energiją] visur, kur tik galime, kad žmonės matytų, jog tai gali turėti įtakos. Negalime sėdėti ir laukti proveržių. Turime parodyti žmonėms, kad saulės energija gali veikti.

Nesutarimai dėl saulės fotovoltinės energijos vaidmens iliustruoja platesnes diskusijas dėl geriausio būdo vyriausybės politikai skatinti nacionalinį perėjimą prie švaresnės energijos. Ir netrukus jis bus žaidžiamas visoje šalyje.

DOE tikriausiai netrukus nuspręs dėl Exelon paskolos paraiškos Čikagos saulės elektrinei statyti. Jei įrenginys bus pastatytas, jis sudarys tik nedidelę visos šalies saulės energijos ar net Exelon elektros energijos portfelio dalį. Tačiau Grėjus tikrai teisus vienu klausimu: toks objektas, esantis viename didžiausių šalies miestų, daugeliui būtų saulės energijos veidas. Jo likimas bus svarbus.

Remiantis kelių įmonių ataskaitomis, DOE nuodugniai peržiūri šimtus gautų paskolos paraiškų, griežtai įvertindama pareiškėjų finansinę būklę ir siūlomų patalpų rinkos potencialą. Nepaisant to, sunku nepaisyti politikos vaidmens sprendžiant, ar „Exelon“ pastatys savo objektą Čikagos pietinėje pusėje. Galų gale, prezidento Obamos namai yra vos už 13 mylių, o vietos politikai daugelį metų bandė pagyvinti šią vietą supančią kaimynystę.

Tačiau politika visada vaidino svarbų vaidmenį sprendžiant tautos energetikos ateitį, ypač kai kalbama apie saulės energiją. Tiesiog paklauskite Arnoldo Goldmano.

Davidas Rotmanas yra redaktorius Technologijų apžvalga.

paslėpti