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在化石能源頂峰的大背景以及減排等問題約束之下，人們對(duì)新能源大肆追求，最熱的領(lǐng)域當(dāng)屬太陽能。
太陽照射地球一個(gè)小時(shí)產(chǎn)生的能源，足夠目前世界全年的能源需求。正因此，使用太陽能被看作是我們擺脫對(duì)石油依賴的終極途徑。如果我們能夠以節(jié)約資源的方式利用太陽能，獲得能源凈利潤，我們便真正稱得上是擁有了取之不盡、用之不竭的能源。
然而，這一切只是天馬行空的猜測(cè)。
在世界范圍內(nèi)，太陽能取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是太陽能的使用比重遠(yuǎn)不及全球總能耗的1%。高成本是造成太陽能沒有受到廣泛應(yīng)用的重要原因。這種取之不盡的能源成本之所以高昂，與自然資源間的惡性循環(huán)有著千絲萬縷的聯(lián)系。
如今使用的太陽能電池大多以硅做材料，因?yàn)楣枧c其他材料比起來效率更高。然而，硅是一種較難處理的材料。另外，其制造過程也需要大量的水和能源。替代硅的最新材料是光電薄膜。光電薄膜在效率上不如硅，同樣的發(fā)電量需要更多的光電薄膜。
然而，當(dāng)涉及一個(gè)關(guān)鍵問題時(shí)——太陽能電池能否產(chǎn)生“能源凈利潤”（產(chǎn)出能源大于消耗能源）？無論是當(dāng)前還是未來，我們都沒有明了的答案。現(xiàn)在，制造太陽能電池直接消耗的能源稍低于其產(chǎn)出的能源，因此看起來它可以產(chǎn)生能源凈利潤。然而，在下定論前，我們必須對(duì)其他因素做一番考慮。
問題之一是能源儲(chǔ)存。
由于陽光只在白天照射，而且白天還不一定有陽光。如果要完全依賴太陽能，必須找到儲(chǔ)存太陽能的方法。迄今為止，我們還沒有找到經(jīng)濟(jì)合算的方法儲(chǔ)存太陽能。目前研制的兩種方法——壓縮空氣及電池儲(chǔ)存都非常昂貴。
計(jì)算太陽能電池是否真能產(chǎn)生能源凈利潤，必須考慮建造能源儲(chǔ)存系統(tǒng)的能源投入。只有通過更細(xì)致的研究，才能得到確切答案。無論如何，太陽能電池的效能存在巨大的地域差異——陽光越充足的地區(qū)，其效能必然越高。
就我們所知，太陽能電池目前未得到廣泛應(yīng)用的原因是：一旦牽涉到安裝和維修費(fèi)用，依靠（尤其是以硅做原料的）太陽能電池發(fā)電，要比靠其他資源發(fā)電的成本昂貴得多。
問題之二是光電薄膜。
迄今為止，最為成功的光電薄膜技術(shù)是碲化鎘。這項(xiàng)技術(shù)由第一太陽能公司（First Solar）開創(chuàng)，隨后幾年，該公司股票大幅飆升。第一太陽能公司善于出奇招，它的目標(biāo)是在幾年內(nèi)利用這項(xiàng)技術(shù)使太陽能發(fā)電成本與現(xiàn)有電力成本持平。
實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)將是我們邁出的重要一步。不幸的是，我們遇到了個(gè)棘手的問題。薄膜技術(shù)需要依靠碲，而碲是世界最稀有的金屬之一，應(yīng)用于內(nèi)存芯片、光盤，并且被用做鉛和銅的強(qiáng)化劑。2000～2006年，碲價(jià)上漲了7倍多，上漲速度超過了其他所有商品。目前，以碲為原料的太陽能電池提供的能源僅占世界能源需求的1%。
只要薄膜技術(shù)得到顯著提高，碲需求必定節(jié)節(jié)攀升。有些地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為，即使在現(xiàn)有使用情況下，到2020年，碲也會(huì)變得十分緊缺。顯而易見，只要薄膜太陽能電池的生產(chǎn)擴(kuò)大，必然會(huì)導(dǎo)致碲的短缺。
這個(gè)棘手的問題正變得更加復(fù)雜，商品間的惡性循環(huán)再次給我們出了難題。多數(shù)碲都來自銅的精煉，但能源價(jià)格上漲，銅的開采成本變得高昂。這樣，碲價(jià)也愈加面臨著上漲的壓力。
簡言之，盡管光電技術(shù)未來肯定有發(fā)展的余地，但是光電技術(shù)還遠(yuǎn)沒達(dá)到廣泛利用的地步。至少，薄膜技術(shù)與太陽能儲(chǔ)存技術(shù)都還需進(jìn)步。另外，隨著石油與其他傳統(tǒng)能源陷入短缺，衡量太陽能電池能否產(chǎn)生“能源凈利潤”的工作變得比以往更加復(fù)雜、更加困難。
就算如今使用太陽能電池能帶來能源利潤，但在太陽能電池得到大規(guī)模生產(chǎn)，而且能源稀缺對(duì)額外利用愈加敏感的情況下，任何額外使用帶給剩余能源的影響會(huì)不斷擴(kuò)大，我們獲得能源利潤的情況就會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)。
獲取太陽能的另一個(gè)方法是太陽能聚集器。太陽能聚集器靠匯集太陽的熱量把水煮沸，隨后產(chǎn)生電能。和光電技術(shù)一樣，太陽能聚集器只有在太陽出來的時(shí)候才能發(fā)揮作用，因此必須要用到一些儲(chǔ)存太陽能的方法。此外，制造太陽能聚集器的材料要用到多種資源，比如鋁、銅。倘若太陽能聚集器得到廣泛使用，這些資源的價(jià)格與儲(chǔ)量會(huì)受到劇烈影響。
雖然技術(shù)必然會(huì)進(jìn)步，但很可能的是，制造太陽能聚集器的金屬原料不斷變得稀缺，這至少將削減部分獲利。
（作者系美國經(jīng)濟(jì)觀察家，新著有《即將到來的能源崩潰》） |