夏威夷是美國唯一的“島州”,就地理位置而言,它是連接美國和亞洲的橋梁。蔚藍的大海、細軟的沙灘、高大的椰樹,在人們的印象中,夏威夷是最理想的旅游勝地之一。每年大量的旅游者從世界各地來到這里度假,許多國際大型會議也選擇在這里舉行。2011年11月8日至11日,夏威夷將成為亞太經濟合作組織(APEC)會議的舉辦地,將接待來自亞太地區的領導人。眾多國際會議及大量游客需要消耗大量電力資源,夏威夷因此成為美國最依賴石油的島州,約90%的石油依賴于進口。夏威夷居民支付的電力和燃料價格為全美最高。2010年12月6日,40歲的布賴恩沙茨正式被委任為夏威夷州的第十一任副州長。這位致力于公共事務的70后領導人上任后積極推進建設清潔能源經濟社會,并確立了夏威夷在2030年清潔能源占能源需求70%的目標。為此,夏威夷將采取諸如減免稅等多項優惠措施,鼓勵企業投資研發清潔能源技術和綠色產品。
今年夏天,記者應邀踏上夏威夷這塊充滿魅力的島州,探訪多家科研院所和企業,了解他們為開發新能源正在進行的多項研究和已經獲得的初步成果。
開發清潔能源 確保能源安全
“夏威夷的可再生能源資源包括太陽能、風能、生物質能、地熱能、水電、海浪和海洋熱能等。我們的目標是到2030年使夏威夷清潔能源消費占到能源需求的70%,目前的比例是10%。要實現這個目標需要很多人的努力,但只要大家一起工作,共同努力,是可以實現這個目標的。”布賴恩沙茨先生介紹說。這位正在積極準備今年11月亞太經濟合作組織APEC峰會籌備工作的副州長將開發清潔能源視為推動夏威夷經濟可持續發展的重要支柱。他在接受記者采訪時說,夏威夷的能源政策是要提高能源自給,推動可靠、高效的經濟發展,以確保能源安全和減少溫室氣體排放。目前,夏威夷州正在研究在島嶼之間建設一個海底光纜系統,其傳輸的電力來自風能等可再生資源。這條電纜每年可為夏威夷節省大約5.7億美元資金,相當于進口200萬桶石油。
記者了解到,夏威夷在大力開發可再生綠色能源等新型能源的同時,還積極推廣節能減排活動。比如,夏威夷為了提高能效,節省能源,已經制定了如“夏威夷清潔能源計劃”等一系列具體規劃和實施目標的行動指南。布賴恩沙茨先生介紹說,目前,夏威夷已經成立了一個經濟發展專責小組,目的是要加速完成可再生能源項目、能源效率項目、農業基礎設施建設和發展目標,以滿足糧食和能源安全需求,使夏威夷的能源和農業發展與經濟社會發展保持平衡。統計顯示,在夏威夷的所有能源消耗中,車輛運輸占到了40%,為此夏威夷正在努力推廣燃料汽車和電動汽車(EVS)的發展,以幫助夏威夷減少對進口石油的依賴。同時,州政府也正在創建基礎設施,如建設電動汽車充電站等,以支持發展電動汽車消費,減少汽油消耗。
夏威夷是一個世界級的旅游城市,旅游業是夏威夷最重要的資源之一,占夏威夷經濟總量的四分之一,在做好旅游接待的同時,如何保護環境不受破壞?保護美好的景色和沙灘,夏威夷的經驗是什么?布賴恩沙茨先生說,夏威夷制定了一個“綠色商業計劃”,在該計劃的實施中,商業、旅游等各個有關部門攜手合作,以采用對環境負責的方式經營各自業務。該計劃可以幫助企業遵守節約能源、水和其他資源,減少污染和浪費。同時還為相關業內人士提供機會,分享如何省錢和節約自然資源等成功案例信息。
由于大量的游客住在酒店,“綠色商業計劃”也為旅游業提供了巨大的污染防治空間。為此“綠色商業計劃”也將酒店業列為重點之一,其參與者包括國土資源部、夏威夷酒店協會、夏威夷電力公司、希爾頓夏威夷海灘度假酒店及水療中心、喜來登酒店和夏威夷度假村、檀香山供水局等相關部門,著眼點是節水、節能、減少廢物及污染防治和室內空氣質量,以及向當地企業和有關酒店提供節約用水和能源,降低產生的固體廢物量等“綠色”經營手法的信息等。例如,一些酒店在床頭擺放提示卡,請客人考慮“是否可以多次使用自己的床單”。與此同時,夏威夷還將這一計劃的成功經驗推廣到其他行業,如綠色辦公室及商業樓宇。
太陽能走進人們日常生活
太陽擁有無窮無盡的能量,隨著技術的進步、新材料的發現和政府的大力支持,太陽能發電正離人們的生活越來越近。在夏威夷,太陽能發電已經可以同普通電網媲美了,也就是說,太陽能產生的電力,其銷售價格已經低于平均傳統火電價格了,因為這些地方的光照時間長,光能充足,加之傳統電力價格比較高。記者在夏威夷采訪時得知,在夏威夷檀香山市中心的中心區,正在通過更多使用可再生的清潔能源,減少對進口石油的依賴。位于檀香山的夏威夷財政部已經安裝完成1005太陽能光伏(PV)板。該系統每天節省300美元的電力成本。此外在9個公共建筑物安裝這種太陽能板的計劃預計在今年9月完成。該項目正在實施的節能措施包括為10幢樓宇安裝一個新的能源管理體系,改善空調設備、照明系統、節約用水、景觀灌溉系統控制,修改建筑圍護結構,桌面電腦的電源管理以及節約能源的教育計劃等,預計可節省政府公用事業(2006.606,19.71,0.99%)費用30%,同時減少溫室氣體排放費用約50萬英鎊。
市場有需求,企業有動力。在夏威夷檀香山市,記者采訪了專門為光伏(PV)產業提供高精度太陽能級多晶硅的中美合資企業Hoku公司。該公司首席執行官斯科特·保羅先生向記者介紹說,我們是一家總部設在夏威夷檀香山的天威新能源控股有限公司的子公司,天威公司隸屬于全球500強大企業之一中國南方工業集團公司,我們有能力幫助天威在美國開創出再生能源市場的一番天地。我們的業務增長計劃由天威集團和一些在中國領先的銀行提供金融支持!霸谙耐淖銮鍧嵖稍偕茉错椖浚跍p免稅方面給予很大支持。我們的目標是通過為光伏(PV)產業生產高精度的太陽能級多晶硅,為世界提供清潔能源!
據Hoku太陽能公司總裁尹曉明先生介紹,集團設有Hoku太陽能公司和Hoku材料公司,是投資級太陽能發電的領先供應商,可提供項目開發服務,一攬子光伏(PV)系統集成和太陽能設施資產管理。目前Hoku主要側重于商業和工業太陽能市場,為企業、機構和政府客戶提供大規模的屋頂或地面安裝光伏陣列,已經具有經過證實的專業技術水平和太陽能產品,包括第三方出資購電協議和建筑一體化光伏經驗等。目前,Hoku公司無論是作為一個項目的開發,或是作為服務提供商,已經越來越多地進入到多兆瓦公用規模的市場!拔覀冊2010年試生產運行過程中制造出了第一塊多晶硅,預計在2011年開始正式投產,到2012年,將年產4000噸,并打算進一步擴大產能至每年生產8000噸。我們已經建立了一個經驗豐富的多晶硅流程專家組成的團隊來管理工廠,目前有近150名員工。我們與天威進行多晶硅技術專長交流,我們有一個非常強大的團隊,有豐富的經驗來成功地經營企業設施。”
在夏威夷,有許多企業看準了豐富的太陽能資源,積極投資與太陽能有關的業務,Sopogy公司便是其中的佼佼者。在夏威夷大島,Sopogy公司總裁兼首席執行官達仁·科木拉先生介紹說,Sopogy公司誕生于2006年,是一家快速成長的企業,目標是成為太陽能和公認創新太陽能發電技術的全球性代名詞,通過消除對化石燃料的依賴,阻止全球變暖,提供能源安全于后代,建立一個可再生能源的未來。
公司總裁王蒂姆先生告訴記者,短短幾年間,Sopogy公司已經成為世界領先的太陽能發電設施開發商,擁有微孔集中太陽能發電(MicroCSP)技術專利。該技術利用反射鏡和光學組件,加強太陽熱能,產生太陽能。Sopogy的MicroCSP系統能比一般太陽能電子板多產生30%的能源,而且比傳統太陽能電子板更容易回收再利用。今天,我們在全美以及全球擁有近18項能源設施,遍及美國的夏威夷、加州、佛羅里達州、德州以及墨西哥和阿布扎比等地。更多的裝置正在美國亞利桑那州、約旦和巴布亞新幾內亞安裝。在中國,Sopogy已經簽訂有對中國國家公共事業200兆瓦太陽能設施諒解備忘錄!癝opogy非常有興趣與中國建立以下的合作機會和模式:制造部分熱能聚集零件的合作伙伴;以Sopogy科技建造太陽能項目的合作伙伴;潛在投資者如股票、投資移民或項目融資!
向大海要能源資源
夏威夷大島是夏威夷群島中最大和最東南的島嶼,總面積為4028平方英里,由5座火山組成,是所有其他夏威夷群島島嶼面積之和的兩倍。而不斷爆發的活火山仍在繼續為夏威夷大島增添新的土地。俗話說,靠山吃山,靠水吃水,將海洋表層25攝氏度的水與深海零下5攝氏度的冷水結合在一起,利用溫差進行發電,是夏威夷自然能源實驗室管理局多年來一直在探索、研究和實踐的課題。夏威夷大島海岸線長266英里,圍繞大海研發可再生能源的技術是夏威夷州實現清潔能源目標的發展方向。在夏威夷大島海邊,記者參觀了夏威夷自然能源實驗室管理局用于試驗的海洋熱能轉換試驗設施。
一個40米高的鐵塔屹立在海岸邊,一天24小時不停地運轉,這是夏威夷自然能源實驗室管理局搭建的一個新的海洋熱能轉換試驗設施。負責該項目的運營主任讓·瓦爾先生向記者介紹說,海洋熱能轉換試驗設施所做的工作,就是利用寒冷的深海海水與溫暖的熱帶表層海水之間的溫差進行動力循環并發電。海洋熱能轉換被視為一種切實可行的替代能源技術,其優勢包括它可產生巨大的資源。由于海洋熱能轉換技術是將海洋作為熱能儲備系統,利用太陽能進行發電。特別值得一提的是,這是一種穩定的電力,這種發電方式不僅產生的是可再生的清潔能源,還具有環境可持續性,能夠提供一天24小時、全年365天大規模的用電量。
讓·瓦爾先生告訴記者說,海洋熱能轉換技術適合溫暖的表層海水區。1979年7月,一個小型但完整的以氨氣為基礎的海洋熱能轉換設施在夏威夷島最西端的一艘小型平底船上落成,成為首個成功的海上海洋熱能轉換工廠。這個小型海洋熱能轉換設施由夏威夷州幾家公司聯合開發而成,該設備能轉換生產50KW的電,這一實驗成果證明了海洋熱能轉換技術的可能性。經過多年來的試驗,一個具備商業規模的海洋熱能轉換電廠的成本可以根據在該設施內試驗的熱交換器的成本進行估算。在該設施內試驗的每臺熱交換器的性能、成本和壽命及參數,用來決定一個海洋熱能轉換電廠的整體經濟效益。
據讓·瓦爾先生介紹,為了更好地進行海洋熱能轉換技術研究,并將一些技術成果盡快轉化為商用,夏威夷自然能源實驗室管理局在位于夏威夷海岸水深3000英尺的水域鋪設了一條直徑達55英寸的深海水源供應管道,這條管道是世界上用作抽取海水的最大和最深的管道,每分鐘可將2.7萬加侖的清潔并營養豐富的低溫海水提供給商業水產養殖企業,充分發揮海水資源的更多用途。這個試驗設施能夠支持三個不同的蒸發器、三個直徑為24英寸的海水管道的冷凝器,以及兩臺電泵和壓力容器的管道系統。此外,海洋熱能轉換試驗設施的設計還包含一臺渦輪機,以便將電力傳送至電網。讓·瓦爾先生詳細介紹說,這條管道以特別設計的高密度聚乙烯制成,直徑55英寸,長度達9100英尺,根據線路鋪設,在海底以螺栓固定,可抵御47英尺高的海浪!按斯艿捞峁┑闹匾拓S富資源,為海洋生物創造了最佳的生長條件。經過管道被抽取的低溫深海水源,對于研究和開發計劃的其他項目,包括鮑魚水產養殖項目等都很重要!
讓·瓦爾先生告訴記者,熱能轉換器是海洋熱能轉換設施中最昂貴的部分。比如,一個100兆瓦的海洋熱能轉換電廠將容納超過200個熱能轉換器,每個熱能轉換器比20英尺運輸貨柜還大,測試設備能充分評估熱能轉換器在真正的海洋熱能轉換條件下的換熱性能。此外,新添置的設施還包括一個腐蝕試驗室,將暖海水和冷海水用水泵送至該試驗室,用于短期和長期的腐蝕試驗,腐蝕試驗的結果將決定一臺熱交換器的壽命。目前,2000多個腐蝕樣本安置于海水中,它們將在現有和未來新式熱能轉換器設計的壽命方面提供有價值的信息。他強調說:“夏威夷自然能源實驗室管理局的目標是利用海洋熱能轉換技術帶來可持續的再生能源。海洋熱能轉換有可能成為一種非常清潔、環境風險極低的替代能源,由于海洋熱能轉換與土地和水源不存在競爭,其可持續性是人類目前總體電能生產的四倍或更多。海洋熱能轉換的生產是在海上進行,因此不消耗糧食和淡水等其他重要資源。更由于海洋熱能轉換采用傳統的封閉循環方式,因此風險低。與此同時,夏威夷自然能源實驗室管理局還利用海洋熱能轉換設施生產深海海水產品,如瓶裝礦泉水、食用鹽、食品級鹽霧、洗浴及礦物鹽等!