关于清洁能源(一)

作者:LaoQian  于 2022-7-19 17:29 发表于 最热闹的华人社交网络--贝壳村

作者分类:美国的问题|通用分类:政经军事|已有16评论

老钱的前言:现在汽油价格,也就是能源问题已经成为了影响美国兴亡的问题。这些问题,包括所有的睹目怪状,都是由于极左派的“绿色能源”的政治正确,和白痴伪总统的愚蠢和邪恶造成的。这是我十年前写的一篇文章,有些数据可能过时了,但是总体思路仍然有效。为了忠实于历史,今天原封不动再放到《倍可亲》上来。一则温故而知新。二则作为我再谈能源问题的一个开头。

美国大选,选谁? ()

关于欧巴马的清洁能源

老钱
10/20/2012
九.太阳能的问题

欧巴马很夸耀的他的清洁能源经济。其中,太阳能是一块重头戏。我真不知道,他懂多少。(要攻击我的同胞们又要说“老钱太狂了”。请你们先用事实和道理把老钱驳倒以后,再骂。)

太阳能利用的主要途径是光电板。即把光能转换成电能。这是,爱恩斯坦/Einstein的伟大贡献,他在1916年建立了光电转换的理论公式。爱恩斯坦最伟大的贡献是相对论。但是,获得诺贝尔物理奖,却不是因为他的相对论,而是因为这个光电理论的贡献。

欧巴马给亚特兰大的公交系统/MARTA,拨款,投资建设了一个,全美交通系统第二大的太阳能发电系统。这是一个大手笔的好事。这个太阳能项目在MARTA最大的Decatur停车场的遮阳顶棚/Canopy上,安装了4千8百多块太阳能光电板/PVpanels。总发电能力达1.2MW。这光电板是一家在亚城的Norcross,叫Suniva的美国公司生产的。总投资为1,080万美金。很容易算得,每瓦发电能力的投资是9美金。

请大家牢牢记住这个数字,这个太阳能发电项目的投资是:9美金/瓦。这是下面讨论的根据,基础。

根据
NACA/美国航天航空局的数据,在佐治亚/Georgia州的纬度上,全年平均日照/Insolation4.37kwh/(每日,每平方米)。目前,作为大批量的工业产品,光电板的转换效率只有13%。让我们就算光电板的设计发电能力全部能达到了。


现在,佐治亚州的民居电费,第一个500度是7.67美分/度;然后是7.36美分/度。在第一个1000度之后,就是8.6美分/度。再加一个15美金的基本费,再加税。平均约为12美分/度。工业用电应该还要便宜一些。我们就粗算为:12美分一度电。这样,9美金/瓦的单位发电能力的投资,要在发满75度电能后,才能回收。因为,每瓦发电能力的光电板要工作/发电1,000小时,才能产生1度电。所以,每瓦发电能力的光电板要工作/发足75,000小时电,才能收回投资成本。在佐治亚所在的纬度上,每天的有效发电日照约为5小时。即这一瓦的光电板要回收投资,需要发电工作15,000天。在佐治亚的气候条件下,大约有可用日照的日子是70%,即260天。那么,这一瓦的光电板要回收投资,就需要发电工作57年!但是,现在光电板的寿命也不过25年。在这寿命里,光电板效率在阳光的“淫威”下,会迅速退化。再考虑,日照是有角度的,在一年中,中午的角度会在45°-70°的范围里变化。所以,一般光电板的安装,都是与水平面呈30°60°的夹角。而这个项目中,光电板都是水平安装的(见上图)。所以,这些光电板接受阳光的截面积又要减去一半。如果考虑这一点,就要100年才能回收成本了。这些因素,我这里暂且不予考虑了。就这样子算,这个太阳能的投资,几乎是不要指望能回收的;其发电产生的价值,与成本是不可相比的。所以,这是,很少很少有民营企业或居民会愿意做的事。

如果欧巴马政府出钱,谁都愿意装太阳能。不装白不装。但是,欧巴马不给钱呢?谁都不会愿意装太阳能,因为装不起。民营企业或居民都要算,这笔投资的效益是什么?多少年后能回收,持平,然后才开始赚钱,有收益。只有傻瓜不会算。这就是,美好的理想的困难所在。所有的太阳能应用,都是在政府的财政补贴支持下,才能实行的。或者,在总安装成本中,其他成本远远超过太阳能的份额时。比如说所以,马路上,高速公路上的交通控制,显示。还有边远地区。。。几乎,利用太阳能,都是政府行为。

美国联邦政府在2005年,通过了太阳能鼓励法规。对于任何在美国的太阳能利用系统的建设投资,给予30%的补助奖励。这个钱,从应缴的联邦税收里减得。佐治亚虽然日照很好,但是,在太阳能利用上,是一个落后的州。也于2008通过了州立法,来激励太阳能的应用;从州税收里减免,给予相当于太阳能应用投资总额的35%的奖励。可是,这项激励有一个总数/Cap,即2.5百万美金/年,到2012为止。当这笔钱用完了,迟来的项目就拿不到了。这个2.5百万美金能干多少事呢?2.5/35%=7.1百万美金。一个MARTA工程都不够。所以,两年后,这个总额再提高了一倍,到2015为止

政府激励政策的钱财从哪里来?还是美国纳税人缴的钱。不管谁来买单,最后还美国人民的钱。现在,债台高筑,哪里有钱啊。

欧巴马能供得起,做几个样板工程。但是,能撑得起全面开花吗?这个激励政策,是用来鼓励那些,敢率先“吃螃蟹”的人/企业的。万事开头难嘛。可是,大家一起来“吃螃蟹”了,政府鼓励得起吗?

两年前,我有一个朋友家安装了太阳能光电板。24块,230w一块,共5.52kw的发电能力。阳光充足的一天,5小时,大约能发27度电。他的投资比欧巴马的便宜多了,每瓦才$5.5。给他安装太阳能光电板的公司,从中国进口光电板;仅光电板的投资约是2美金/瓦。总投资就是$30,360。按上面的算法,大约要40多年才能回收投资。我问他们,到底出了多少钱?答曰,没在意。平时的电费是多少?没在意。要多少年才能回收,见效益?没考虑过。。。一问三不知。再问,烦死了,。。。两口子都是学医的。和我们学理工的,思维方式不一样。除去联邦政府和州政府的补贴,大慨应该是,就出了1万吧。现在,敢于“吃螃蟹”的人,多数是医生,律师等等,高收入的家庭。还要有超前的环保意识,和全球感,历史责任感。

平均美国家庭,大致每天用电30度。太阳能发电是好事。欧巴马,克林顿家都装得起。罗姆尼,更不在话下。可是,一般老百姓,特别是中产阶级,就不会想了。企业也基本如此,只要核算成本的话。

太阳能利用的其他方法,热管/热水器,风电,都大致如此。清洁能源的其他方面,也差不多。

我是极力提倡太阳能的,因为,这是美国的未来,这是全人类的未来。地球上的能源,石油,天然气,煤矿,风力,水力,都是来自太阳能。石油,天然气,煤矿,统称为Fossil Fuel /化石燃料。化石燃料是在地球的亿万年的演化过程中,逐渐积累起来的。可是,人类在过去短短的工业革命后的两百来年里,把这亿万年的积累,几乎消耗殆尽了。二十多年前,当我刚踏上美国的土地,不过两天,就去参观了波士顿的科学博物馆。一进门,迎面就是一个大标语牌。上面写着:

美国人占用了世界上60%的能源。地球上的化石能源,将在2040年告罄了

我是极其赞成利用太阳能的。按照我上面用过的NACA的数据,考虑地球的半径是6,300公里,总人口在60亿。只要小学生的算术,就可以算出来,太阳每天送到地球上的能量是惊人的。再保守的估算,摊到每个人头上,都是要远远超过1万度电的能量。真是无穷无尽啊。太阳真是非常慷慨啊。我们为什么不用太阳能呢?我们就应该利用太阳能。可是,如上所述,这不是一件容易的事。

虽然,这不是一件容易的事。但是,人类无路可走,必须走太阳能的路。2040年,化石能源就要告罄了。尽管这个预估已多少年过去了,人类继续在找。原来不可利用的,现在有新技术了。比如,页岩油气的开发。但是,化石能源总归是有限的,迟早还是要告罄的。深海钻探是那么可怕,核发电也是那么可怕。只有太阳能是安全,干净,取之不竭的。

如果,成本降下来,电费涨上去了,形势就会好转。随着大规模的应用,新材料,新工艺,新技术将会发展起来。就以上面MARTA为例,如果每瓦的投资降到一半,投资回收的周期就可以缩短一半,到27年;但是,还是不够。如果,电价再涨上去一倍,就又缩短到一半;还是不够。如果,成本继续降,传统能源价格继续涨。。。那就形势大好,不是小好了。

可是,在欧巴马的连任的下一个4年里,我们能看得到这个美好形势吗?如果不是,那么这个清洁能源经济如何扭转,振兴整个经济?这个清洁能源经济本身,还是一个婴儿,需要大量的注入/喂奶。就像一个家庭,已经是举步艰难,捉襟见肘,一大堆孩子饿得嗷嗷叫。又要添新生婴儿了,还特别娇贵。怎么过啊?男女主人说,这个新生宝宝会扭转我们家的窘境。谁能相信?

可是,欧巴马拿清洁能源当竞选武器,就是忽悠人了。想拿全人类的长远利益来,为他眼前需要撑台。

这些都是小学生的算术就够用的思考,预算,平衡。所以,罗姆尼说欧巴马不会搞预算,不是企业家,不懂收支平衡,不会搞财政平衡。做事不考虑收支平衡,不计成本,不会达到平衡的人,就是败家子。太阳能理想是如此,全民医保理想也是如此。 

两年前,我访问过宁波的太阳能领头企业。在这个世界上,别人的光电板价格在5美金/瓦的时候,他们做到了2美金,14元人民币。前不久,美国人降到2美金时,和朋友通话,中国的价格降到了1美金。。。今天,我查看了Suniva的价格,也降到了1美金了。再和老同学通话,中国的价格降到了66美分了。拼老命了。痛苦啊,真痛苦。中国人痛苦,美国人也痛苦。 

怎么竞争得过中国的太阳能工业?所以,欧巴马政府决定要对中国的太阳能光电板征200%的税。可是,经济规律有其自己的逻辑和路径。最终,不是政治家和政府的意志能左右的。 

光电板只是组成太阳能发电系统一个核心部分。整个系统中,其他传统工业产品的投资部分还降不下来。在欧巴马以每瓦9美金的系统投资,拨款给MARTA的太阳能工程时,其他美国公司,用中国进口的光电板,甚致可以做到每瓦投资5.5美金。 

更主要的因素是美国的劳动力价格,是只升不降的。美国是每个行业都要经过严格培训,通过考试,取得执照,才能操作。这就卡住了太阳能应用的价格。两年前,在MARTA项目施工时,普遍的行情是,10美金/瓦。我刚才还问了一个亚特兰大公司,在光电板的价格以降低到1美金/瓦时,安装工程价格仍在6-7美金/瓦。 

再说,太阳能是一个清洁能源。很好,很干净,很环保。可是,太阳能装置的制造业,是一个很耗电,耗能,很污染,很肮脏的工业。热管,要炼玻璃。光电板的硅片,要炼玻璃,要拉晶。这些都是极其耗电的工艺。中国的硅玻璃原料都要从巴西进口。做光电板的基板和复膜,高精尖的设备,要从瑞士进口。想一想吧!太阳能是一个好东西。太阳能利用是一个好东西。可是,太阳能设备制造工业本身,不是一个好东西。美国应该在研发新技术,新材料,新工艺,新理论上下功夫,成为太阳能科学技术的带头人,领导者。如果,欧巴马还能连任,要征富人更多的税,应该把这笔额外的钱,用在研发领域里。 

顺便再提一下,BioFuel/生物燃油。我对它的工艺过程,成本计算,知之不多。但是,归根到底,仍然是太阳能转换。比照上面这些太阳能的直接利用,就可以看出问题。 

1959年,钱学森给毛老头子出馊主意,说,“一年中落在一亩地上的阳光一共折合约94万斤碳水化合物。如果植物利用太阳光的效率真的是百分之百那么单位面积干物质年产量就应该是这个数字94万斤”(注一)毛老头子疯狂了。结果,上上下下都浮夸得疯狂了,创高产奇迹,放高产卫星,谎报高产,导致高征购,加上公社大食堂,导致了4千万左右的老实巴交的中国农民的饥饿致死。事后,毛老头子调侃钱学森说,想不到,大科学家也会搞假大空(大意如此)。毛老头子是中华民族的万古罪人,钱学森就是千古罪人。 

不过,由大科学家钱学森的理论,我们可以知道,庄稼对太阳能的利用率,大致在千分之一(这是指其中能转化制造生物燃油部分)。远远在前面叙述的各种太阳能技术的转换效率之下。再加上,种植,收割,储藏,运输;再加上转化成生物燃油的工业工艺加工;那么也不会是一个便宜事情,也是要靠政府扶持的产业。而且,美国一搞生物燃油,就引起了世界粮食价格大涨,造成世界性的问题。 

欧巴马在清洁能源上下劲,我赞成。但是,这是一个长远大计,近期内,只能砸钱;不会有短期效益的。砸钱,也得做的。欧巴马只是拿清洁能源当竞选武器,只是忽悠人,并不具备真知卓识,就会是灾难。 

这不就出事了嘛。欧巴马给加州的太阳能光伏公司Sylindra 5亿美金的投资,不到半年,Sylindra破产了! 

欧巴马怎么审核的?欧巴马一边忽悠人,一边被人忽悠。咋搞的?能当美国总统吗?



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发表评论 评论 (16 个评论)

2 回复 jinjian 2022-7-19 18:54
现在技术已经有大的进步了,据说7年可以收回投资,这是很合算的。
100平米一年能收回1.4万元的电费回馈,很合算。
0 回复 jinjian 2022-7-19 18:55
风能可能更惨,风的利用率更低,1%可能都不到。
0 回复 LaoQian 2022-7-20 05:33
jinjian: 现在技术已经有大的进步了,据说7年可以收回投资,这是很合算的。
100平米一年能收回1.4万元的电费回馈,很合算。
谢谢你的仔细阅读和update。我需要更新数据。
1 回复 LaoQian 2022-7-20 05:38
jinjian: 现在技术已经有大的进步了,据说7年可以收回投资,这是很合算的。
100平米一年能收回1.4万元的电费回馈,很合算。
我十年前对Obama的批评是根据十年前的数据。
关键问题是,极左派,包括Obama和今天的“绿色能源”推销者们,自己并不懂,只是用来作为政治斗争的骗人的招牌而已。
0 回复 LaoQian 2022-7-20 05:46
jinjian: 风能可能更惨,风的利用率更低,1%可能都不到。
是的,不仅仅效率低,更重要的是不可靠。前年的大雪和严寒对Texas的风电的摧毁性的打击,揭穿了极左派不懂装懂的“绿色能源”政治斗争策略,以及对国民经济带来的灾难。
我不反对“绿色能源”,我反对的是极左派把它当作政治斗争的盲目鼓吹。
0 回复 superdigua 2022-7-20 07:48
LaoQian: 谢谢你的仔细阅读和update。我需要更新数据。
目前太阳能的发电成本大概是 1 美元/瓦
https://www.solarchoice.net.au/blog/solar-power-system-prices/
1 回复 superdigua 2022-7-20 07:50
LaoQian: 是的,不仅仅效率低,更重要的是不可靠。前年的大雪和严寒对Texas的风电的摧毁性的打击,揭穿了极左派不懂装懂的“绿色能源”政治斗争策略,以及对国民经济带来
前年的大雪和严寒对Texas的影响,主要是因为燃料管道被冰冻。
1 回复 8288 2022-7-20 08:39
我不反对“绿色能源”但这其实是个伪命题.所有绿能的背后都隐藏着巨大的污染
如今用电的东西越来越多.电从那儿来?烧煤不让用核能不准.水力又碰上干旱.
结果还是要用天然气
汽车市场差不多到头了想赚钱的新招就是电动车才能分享汽车市埸这个大饼
所以电动车是否环保都是表面现象.电池的制造和报废的污染比内燃机大太多了
加州那帮极左加极左白登把美国搞的乱七八糟
1 回复 chic-yong 2022-7-20 11:03
坏根儿就是世界经济论坛(达沃斯)
1 回复 留德老华 2022-7-20 14:44
superdigua: 目前太阳能的发电成本大概是 1 美元/瓦
https://www.solarchoice.net.au/blog/solar-power-system-prices/
你这个是澳大利亚,是澳元,不是美元
1 回复 superdigua 2022-7-20 19:53
留德老华: 你这个是澳大利亚,是澳元,不是美元
你说的对。所以太阳能的发电成本大概是 0.68 美元/瓦。
1 回复 LaoQian 2022-7-21 01:56
8288: 我不反对“绿色能源”但这其实是个伪命题.所有绿能的背后都隐藏着巨大的污染
如今用电的东西越来越多.电从那儿来?烧煤不让用核能不准.水力又碰上干旱.
结果还是
是的,完全同意。
2 回复 LaoQian 2022-7-21 01:58
chic-yong: 坏根儿就是世界经济论坛(达沃斯)
现在“政治正确”占领从幼儿园到大学的讲坛,也占据了主流媒体。不允许自由讨论。
1 回复 LaoQian 2022-7-21 02:02
留德老华: 你这个是澳大利亚,是澳元,不是美元
谢谢,我会仔细研读。
1 回复 8288 2022-7-21 13:36
“太阳能喜欢阳光,但它不喜欢炎热,
https://finance.yahoo.com/news/thing-too-much-sun-solar-122857776.html
回复 LaoQian 2022-7-23 06:02
8288: “太阳能喜欢阳光,但它不喜欢炎热,
https://finance.yahoo.com/news/thing-too-much-sun-solar-122857776.html
Thanks.

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