加州的阳光世界上第一个光伏电站何时诞生?

辞旧迎新,赶碳号给大家讲一个关于光伏的励志故事。

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加州的阳光

世界上第一个光伏电站何时何地诞生?

看了很多历史资料,发现世界上第一个大型光伏电站是阿尔科太阳能(Arco Solar)卢戈建于1982年底,位于美国加州希斯皮里亚附近。所以,让我们称之为卢戈电站。

卢戈电站的创造者——阿尔科太阳能是世界上第一家兆瓦级组件制造商。它可以被称为今天所有光伏企业的鼻祖。它的诞生和死亡有点传奇,稍后会详细描述。

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。

加州的阳光世界上第一个光伏电站何时诞生?

阿尔科电站旧址所在地阿尔科电站

由于发电厂距离圣安德烈亚斯不到5英里,EPC企业在项目正式开工前受阿尔科太阳能委托负责施工——Fluor对电站环境进行了严格的动态地震分析。此外,工程师还对光伏组件进行了尺寸建模和风洞测试,以确保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,虽然具有一定的实验性质,但规模却达到了惊人的5.2兆瓦。

这个电站长什么样?与我们今天看到的光伏电站大不相同,至少外观看起来有点奇怪。  

太阳能通过布置在面板上的硅晶片直接从太阳转换而来。这些面板组装成一个安装在跟踪器上的阵列。跟踪器跟踪方向角和仰角的阳光,以优化晶圆的曝光。

加州的阳光世界上第一个光伏电站何时诞生?

图片来源:Fluor官方网站

就在这片偏远阳光明媚的卡里索平原上,卢戈电站从1983年运营到1994年。在那十年里,卢戈电站一直是美国乃至世界上最大的光伏电站,拥有1万个1‘ x 4′ 峰值时发电量为5.2兆瓦的光伏阵列。 

之后,卢戈电站的创造者——阿尔科太阳能势如破竹,1983年11月在加州圣路易斯奥比斯波附近修建了一座6兆瓦光伏电站,1984年在加州萨克拉门托附近修建了另一座1.2兆瓦电厂。

这三个电站都诞生在阳光明媚的美国加州,所以说加州是世界光伏电站的摇篮并不过分。

不幸的是,如果我们今天想参观或参观“朝圣”心态,去参观卢戈电站,已经不可能了。

卡里佐太阳能公司总部位于美国新墨西哥州阿尔伯克基,1990年(Carrizo Solar Corporation)以200万美元的价格从阿尔科太阳能手中收购了包括卢戈电站在内的三个电站。

几年后,20世纪90年代末,卡里佐太阳能不得不拆除占地177英亩的设施。一个根本原因是,经过十多年的自然环境影响,电站的一些部件暴露出一些设计缺陷,不再发电。拆除后,一些仍然可用的面板被卖给了个人。到目前为止,卢戈电站的许多原始部件仍在小型家庭设备中运行。

02

光伏产业始于石油公司

如今,我们常常批评石油公司缺乏脱碳能力,有些人“漂绿”,有些人还试图误导公众。但不得不承认,没有石油公司的努力,太阳能产业就无法生存。

20世纪70年代,美国政府和加州开始鼓励企业投资开发低污染可再生能源。埃克森美孚BP、壳牌和阿尔科(ARCO)等待石油公司开始研究光伏发电。

加州的阳光世界上第一个光伏电站何时诞生?

1973 2008年,世界石油巨头埃克森美孚太阳能研究团队;“让它闪耀:太阳能 6000 年的故事》

阿尔科的太阳能团队最早成立于1975年,但其成就引起了全世界的关注。这主要是由于光伏行业的先驱——比尔·耶克斯(Bill Yerkes)。

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比尔·太阳能先驱耶克斯

比尔·耶克斯早年毕业于斯坦福大学机械工程专业。他的职业生涯始于克莱斯勒,后来在波音工作,1967年进入Spectrolab。在这家公司,他开发并生产了太阳能电池组件,帮助阿波罗11号在月球上使用。可以看出,许多改变人类命运的发明和创造始于航空航天或军事,太阳能也是如此。

1975年,比尔·耶克斯在加州查茨沃斯成立了太阳能技术公司——Solar Tech,两年后1977年被阿尔科石油收购时,团队只有9人。

耶克斯在光伏太阳能电池板方面的突破主要是为了使太阳能电池板坚固、使用寿命长、生产成本低——价格从最初的每瓦11美元下降到1985年的每瓦7美元。他也为太阳能材料和系统的发展做出了贡献——薄膜太阳能电池技术和工厂成立于20世纪80年代中期。耶克斯一生致力于太阳能事业,直到2014年1月29日在圣巴拉去世,享年79 岁。

1977年9月,阿尔科(有时翻译成大西洋里奇菲尔德公司,Atlantic Richfield Co. Inc.)Solar收购了耶克斯 Tech,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。

在早期阶段,太阳能的研究和投资成本非常高,普通公司不能参与,但强大的石油公司可以参与。例如,1984年,阿尔科是美国第七大石油公司,年收入250亿美元,覆盖美国、印尼、北海、南海和墨西哥。

同样在1984年,阿尔科太阳能依靠耶克斯的团队建立了世界上第一家自动化太阳能电池工厂。当时,该公司拥有280名员工,年销售额为4800万美元。

今天,我们可以通过《洛杉矶时报》记者詹姆斯·奎因在1985年写了一篇旧闻,以了解当年尔科太阳能做了什么。

“虽然承认这些电厂的单位电力成本与传统电厂相比没有竞争力,但阿克官员表示,所有三个设施(电站)运行顺利,证明了太阳能电池的长期可靠性……阿尔科太阳能于1984年12月推出的最新太阳能发电设备已被运行行业分析师一直乐观。阿尔科太阳能组件发出的电力足以运行小型电视机。”

詹姆斯·奎因在文章中写道:“阿尔科太阳能和世界其他地方的太阳能爱好者一直相信,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。”

近40年过去了,光伏改变了自己和世界。

虽然变化一直在发生,但对一些理想主义者来说似乎太慢了。直到现在——光伏仍然没有成为2024年初春的主力能源。但毫无疑问,我们离梦想越来越近了。

事实上,当时阿尔科太阳能的想法与我们相信光伏发电将有无限广阔的前景没有本质区别。但事实上,他们的产品只能关注非常小的市场,如船舶、郊区的房车等。没有其他原因——阿尔科光伏组件的成本和价格太贵了。当时,这不是一项业务。

有多贵?1985年,每瓦7美元左右。如果换算成人民币,当年1美元的汇率可以换3元,相当于现在的600元。也就是说,如果把当年每瓦组件的价格放在今天,大概是4000元。现在组件的最低价格在80美分左右,只有当年的1/5000元。

阿尔科太阳能在20世纪80年代末也受到了批评。当时有人评论说,Arco“他们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,他们知道这一点。”

人们普遍认为,“与其他太阳能公司相比,阿尔科只是更负责任地证明光伏电池可以大量发电。”

阿尔科太阳能一直坚持到他认为正确的道路上的最后一刻。1989年,阿尔科太阳能的母公司不得不寻找买家,并最终在1990年以3600万美元的价格卖给了德国西门子。从那时起,世界上第一家光伏制造公司正式消亡。

10年后,2000年,BP以268亿美元收购阿尔科太阳能母公司——ARCO,其零售和营销业务保持独立,其余部分整合到BP业务单位。

阿尔科太阳能在20世纪80年代非常辉煌。美国近48%的光伏组件总出货量来自该公司。在被德国西立子收购后,美国一夜之间从世界上最大的光伏制造商变成了第三大光伏制造商。

光伏最终将取代石油,但正是石油公司最初将太阳能产业化。追逐碳认为,这实际上是一种企业家精神,有勇气改变自己。

阿尔科太阳能的一切似乎都是一个悲伤的故事。

世界上没有路。如果有更多的人走路,就会有路。人们可能很少记得第一个走路的人。追逐碳的数字认为,有必要在今天光伏变成汹涌的趋势中纪念他们。这对我们的初衷和未来都是必要的。

太阳能电池板的早期用途是在石油平台上,需要为雾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。

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历史的回响

加州的阳光世界上第一个光伏电站何时诞生?

1979年,阿尔科太阳能制造了上图中的光伏组件。“1980年安装在我的佛蒙特州屋顶上,已经暴露在风雨中30年了”——马丁·2010年霍拉迪。

“很多人问,太阳能电池板能用多久?为了纪念我的第一个光伏组件成立30周年,我决定爬上屋顶,把它拿下来进行测试。”

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 编辑《能源设计更新》杂志。

马丁·霍拉迪曾担任屋顶工、改造工、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 霍拉迪购买了他一生中的第一个光伏组件——阿尔科太阳能是当年最早的产品之一。直到40多年后,这些组件仍在发电。  

马丁于1980年在没有电的佛蒙特州森林里生活了五年·霍拉迪买了他生命中的第一个光伏组件——阿尔科太阳能生产于1979年,功率为33 瓦,价格275美元。该模块可以充电16VDC最大电压为12伏的电池,在阳光充足的情况下可以产生2.0安培的电流

在这个领域工作了30年后,马丁决定在2010年测试这个面板。他首先在后院的面板上连接了一个直流35瓦的白炽灯泡。天气晴朗,气温约10瓦°C,组件点亮灯泡, 显示电流2.015安培,电压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上吸收2.5 安培的电流——30年后,阿尔科太阳能组件的性能大于工厂规格中预期的功率。

加州的阳光世界上第一个光伏电站何时诞生?

2020年时的马丁·霍拉迪

又过了十年,马丁·霍拉迪继续测试这个组件。根据其不完善的测试方法,与10年前相比,太阳能电池板衰减了约3%至8%。

2023年,国际能源署(IEA)根据一份报告,到2026年,地球光伏装机总量将超过天然气发电,2027年将超过煤电。

龙年的钟声即将响起。光伏已经成为全人类能源转型中最重要的力量。谁能想到,我们不懈努力的事业,追溯到源头,实际上来自一个有点奇怪的电站,来自一个小的光伏组件?

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