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太陽能時代為期不遠 P.130

太陽能時代為期不遠 P.130

奧唐納的構想是,用綿延數哩的鏡子,將陽光導入水管,將水加熱,推動蒸汽渦輪發電,從而減緩地球暖化腳步,解決能源問題。

如何找出一種科技,與化石燃料的低成本優勢競爭,一直是太陽能普及的最大障礙。約翰.奧唐納認為他已經找到解決之道。

約翰.奧唐納(John O'Donnell)三十年前動念要救這個世界。七○年代末期,他的第一份工作,就是在普林斯頓大學電漿物理實驗室研究太陽能核子反應駕馭。奧唐納憶道,「當年我的感覺是,如果研究成功,就能改變世界。」

用鏡子陣和水收集太陽能

這項研究以失敗收場,奧唐納也轉投企業領域。之後多年,他創辦幾家公司,製造超級電腦與半導體,並有了三個孩子。但在去年,奧唐納的康貝爾(Campbell)晶片製造廠轉往上海作業,他賣了股份,決心再續拯救地球的宏願。

奧唐納深信自己辦得到。他的構想是,不用電漿、風力,或所謂「淨化」煤發電;而用綿延數哩的鏡子,將陽光導入水管,將水加熱,推動蒸汽渦輪發電,從而減緩地球暖化腳步,解決能源問題。

這種所謂太陽能熱處理科技,不會排放造成地球暖化的氣體,不必擔心輻射廢料,也無需燃煤。一旦插上電就能運轉的混合動力汽車成為主流,甚至連汽油也省了。他說,「我要讓世人知道,能源問題可以解決,而且甚至不必增加電費開支。」

這一切只是癡人說夢吧?或許是。最大問題在太陽能熱處理科技的發電成本。現有太陽能鏡與蒸汽渦輪系統的成本,大約是太陽能光電面板(利用半導體面板,將陽光轉換為電力)的一半,但發電成本,仍為新型火力發電的兩倍。

奧唐納相信,這項靈感得自澳洲的科技比較廉價,但得提出實證;而他的電廠將電從沙漠輸往城市會是一大挑戰。美國電力公司(American Electric Power,美國最大火力發電業者)執行長麥克.摩里斯(Michael G. Morris)說,「大型太陽能電廠是一個夢。有建廠所需的土地嗎?就算有。目前這麼做實際嗎?我看不實際。」

但奧唐納的動作令人瞠目結舌,他提出一項「狂人」計畫,要將全球太陽能發電產能提升一倍。而這計畫,已獲得矽谷兩位頂尖創投資本家,Kleiner Perkins Caufield & Byers的雷.蘭恩(Ray Lane)與昇陽微系統(Sun Microsystems)共同創辦人文諾.柯斯拉(Vinod Khosla)支持。而蘭恩與柯斯拉兩人,也正不遺餘力地向美國各州州長與電力業者推銷他的計畫。

正式建廠計畫已展開

兩人投資四千七百萬美元建立的Ausra,已在澳洲展開種子行動,代號水怪(Godzilla),取行動現場水氣逼人之意。

九月底,Ausra、太平洋瓦斯與電力公司(Pacific Gas & Electric),以及佛羅里達光電公司(Florida Power & Light)宣布,決意以不下於一所核能電廠的十億瓦太陽能電力為產能目標。這項計畫的細節仍在談判中,但根據初步規畫,一座千萬瓦的示範電廠首先將出現於佛羅里達,之後產能擴為三億瓦。

Ausra與太平洋瓦電也將建立一座產能一億七千五百萬瓦的電廠,預計二○一○年展開運轉。最值得注意的是,太陽能發電過去面對的最大瓶頸是成本過高,而Ausra認為它已經解決這個問題。太平洋瓦電執行長彼得.達比(Peter A. Darbee)說,「Ausra所以吸引我,是因為它採取已經用過的作法,降低成本,使其廉價。這項科技風險既低,又環保。我對它寄望甚殷。」

等到這幾座電廠竣工,奧唐納希望能將產能擴至五倍。柯斯拉也說,「它不僅是最佳再生科技,還是可以大舉擴建規模的科技,無論在這裡,或在印度與中國這類開發中國家都能運用。」

一位沒有電廠經驗的半導體業界主管,卻能提出解決暖化與能源問題的可行之道,創投資本家蘭恩說,「這彷彿是神話。」但奧唐納強調,一切成果得歸功澳洲科學家大衛.密爾斯(David Mills),還有他的競爭對手。

其實在運用太陽能熱處理科技提供無廢氣能源的領域,Ausra正處於強敵環伺中。

西班牙淨化能源巨廠Abengoa生物能源與Acciona,已經在西班牙、阿爾及利亞與美國展開太陽能發電項目。以色列的Solel太陽能系統,與太平洋瓦電訂約,計畫日後成立電廠,提供太陽能電力。加州奧克蘭的BrightSource能源公司,也已整合八○年代曾在莫賈夫沙漠(Mojave Desert)建立九座太陽能電廠的若干業者,計畫大展鴻圖。

成本能否降低仍是成功關鍵

分析家說,由於二十五個州、外加哥倫比亞特區都已訂出綠化能源強制標準,美國市場這塊大餅容得下許多公司。但到最後想大獲全勝,供電價格必須能與今天的新式火力發電或天然氣廠相當;也就是必須將成本壓至十美分千瓦小時(kwh),或更低。

哪一種太陽能科技能達到這項目標?又在什麼時候?要等五到十年以後?還是即將美夢成真?這些都是刻正激辯中的問題。Ausra說,它們運用的科技由於較為單純,即使加上投資人要求的風險溢價(risk premium),也已能做到十美分的關鍵成本。

佛羅里達光電執行長路易斯.海(Lewis Hay III)解釋說,「Ausra運用工程手段,削減了許多成本」。大多數專家雖然同意太陽能發電成本確實可以壓低;但Ausra的競爭對手也都承認,如果Ausra真能將成本降至十美分,他們落後Ausra至少幾年。

如果華府響應全球減緩氣候變化號召,決定對廢氣排放施加更嚴厲的限制,太陽能發電的成功機會更大。新澤西州NRG能源公司執行長大衛.克蘭(David Crane)表示,「每個人都認為廢氣成本增高為時不遠」,到時候,火力發電成本將暴增兩成,或更多。

科羅拉多州州長能源處主任湯姆.普蘭(Tom Plant)說,「奧唐納顯然在為自己的公司推廣,但他同時也是鼓吹全力投入無碳發電最力的人士。」奧唐納的身影無所不在,經常出沒在州長或參議員辦公室;面對內華達極保守的郡負責人,他不談全球暖化,只談太陽能電廠帶來的就業機會。蘭恩稱他是太陽能發電「布道家」。

為了能夠自己駕機飛往公司設在偏遠地區的電廠,奧唐納學了駕駛飛機。內華達環保聯盟(Nevada Conservation League)負責人史考特.魯里吉(Scot Rutledge)憶道,「有一次約翰與我乘一架小飛機飛往東內華達,那是我這輩子經歷過最恐怖、卻又最開心的一次飛行。」

尋找解決全球暖化問題之道

對奧唐納而言,他的太陽能之旅始於前年夏天、諾貝爾物理獎得主朱棣文的一篇演說。奧唐納憶道,當時朱教授說,「你們聽到的一切有關氣候變化的說法都錯了。實際狀況還要更加惡劣得多,每一位工程人員都應投入這個問題。」

翌年四月,奧唐納離開他創辦的晶片公司,拿了一年薪水,開始參加各項科研會議,閱讀科學文件,與學者談話,終於對朱棣文的話深信不疑。

但他也因此知道,想避免洪水、風暴與饑荒等等全球暖化之害,真是談何容易:根據最新研究報告,要想做到這一點,世人必須在四十年內,將二氧化碳排放量削減八成。

奧唐納很快認定,幾乎所有擬議中的能源替代方案都不可行。所謂淨化煤科技需要攫取、貯存碳,成本既高又不切實際。若干綠色發電寵兒,如風力渦輪與太陽能光電板,又不理想:驕陽當頭,冷氣機全開,風卻吹不起來。據太平洋瓦電能源採購主管表示,尖峰用電時期,風力不可靠,它只能滿足一五%到二○%需求;太陽能光電板則成本太高,套句奧唐納的話,「它是個好生意,但與氣候無關」。

奧唐納毫不掩飾他對許多綠化陣營人士的不屑。他說,「環保界有許多人,就像沒學過算術一樣。我們如果真要環保,就必須提出規模夠大、成本可以接受的解決辦法,要能滿足美國與歐洲用電需求,還得推廣到中國與印度。」

去年春天奧唐納下了結論,惟一可行的是匯聚太陽熱能,在地面鋪設廣被數畝的鏡子,製造蒸汽以驅動渦輪。

太陽能蒸汽發電已有實例

早在八○年代,以色列業者Luz已運用這種科技,在莫賈夫沙漠建立九座電廠。這些電廠運用拋物線型的鏡槽,將陽光射入槽內油管,再在油管注水加熱製造蒸汽。這些電廠至今仍然運作,產能達三億五千四百萬瓦。

同時,西班牙的Acciona也用同樣科技,在內華達沙漠建了新廠,產能六千四百萬瓦。它運作良好,問題是它使用的拋物線狀鏡槽必須非常精確,也因此製作極難,造價極高。以色列那九座廠,成本已降至十六美分kwh,西班牙新廠又降了一、二美分。但奧唐納決心要將成本一開始就訂為十美分,然後設法續做調降。但怎麼做才能做得更好,更廉價?

去年五月,奧唐納在一份科學報告中找到了答案。雪梨大學教授大衛.密爾斯撰寫的這篇報告,提出一種新作法:用鏡子鋪設在幾乎平坦的地面,在鏡的上方立竿,竿上架設固定水管,使陽光對準水管照射。這類鏡子製作成本比鏡槽低廉,而且可以強化,以抵擋佛州的颶風。此外,油管需要耗電汲油,密爾斯不用油管,而用陽光熱能直接將水化為蒸汽。

密爾斯從事太陽能科技研究,已有三十年歷史。二○○二年,他與當地商人雷里維(Le Lievre)合作,實驗這種新作法。雷里維在一間租來的車庫中,完成第一面鏡子;它寬度尚不及車庫門寬,但效果良好。雷里維說,「這第一面鏡子聚焦力很強,可以燒掉你手背上的汗毛。」

奧唐納如獲至寶,立即發給密爾斯一封要求合作的電郵。去年九月,奧唐納飛往澳洲,結果遭到許多質疑。雷里維告訴他,「你真有誠意,就得給我們巨額經費才行,因為我們可不是鬧著玩的。」

奧唐納不很有錢,但有很好的人脈。他曾協助文諾.柯斯拉評估太陽能公司。他告訴柯斯拉,澳洲研發的這套科技是最佳作法。沒多久,奧唐納與雷里維訂定計畫,先建兩座十億瓦級電廠,將全球太陽能產能擴增一倍,「作為我們創業第一炮」。十月初,奧唐納與雷里維訪問加州。六天後,奧唐納、幾位澳洲訪客、與柯斯拉等幾位創投業者,達成四千七百萬美元投資協議。

新公司Ausra設在加州帕洛奧托(Palo Alto),密爾斯與雷里維舉家遷至附近定居。奧唐納還聘了兩位擁有在智利、印度、與薩爾瓦多建電廠經驗的電力業界主管。奧唐納對這一切非常自豪:「我們有遠景,有因應大問題的手段,有基本科學,有商業團隊,還有金融團隊,人生如此,夫復何求!」

價格政策影響計畫成敗


但要將一項遠景可期的科技,轉化為一座價值四億美元的電廠,絕非易事。首先它得與一家電力公司簽約,以議定價提供電力,即所謂購電協議。Ausra希望在不久後,能與太平洋瓦電及佛羅里達光電公司簽約。不過這其中定價的分寸很難拿捏。Ausra如果要價過低,投資人很可能血本無歸。

基於這個理由,投資銀行家態度頗多保留。Acciona在內華達建太陽能電廠時,也曾面對若干障礙,但最後還是獲得貸款,因為拋物線鏡槽式科技已經證實可行。現任Abengoa資深顧問的斐德烈.摩斯(Frederick H. Morse)說:「風險是非常關鍵的議題。如果二十年來一直沒有類似電廠作業,他們想籌資會難上加難。」

作為運用新科技的新興企業,Ausra面對艱鉅財經挑戰。火力發電廠業者,可以用五.五%到六%的利率貸得八到九成建廠資金,股本投資人寄望的報酬率為一一%,因此,業者一般的資金成本為七%左右;但由於沒有人建過巨型太陽能廠,投資人要求風險溢酬。奧唐納的投資人要的是二○%的報酬率。此外,他只能獲得五成貸款,且利率為七.五%。在這種條件下,Ausra創建的第一批電廠,資金成本高達一二%。

因此,Ausra只能寄望初期幾座廠能向投資人證明投資風險不高,從而降低日後的資金成本,使Ausra能將價格從目前的十.四美分進一步調降。

但投資人並未因這種風險而卻步。金融界近來出現一種意識,認為風力與乙醇發電熱潮已過,下一個能源新寵似乎就是太陽能。華府Chadbourne & Parke負責人凱斯.馬丁(Keith Martin)說,「有關太陽能項目的交易額,是這成長最速的金融領域。」

這趨勢對Ausra有利。九月中,Ausra聘得電力界資深主管羅伯.費希曼(Robert E. Fishman)擔任執行長,讓奧唐納能全副精力投入推廣。Ausra也忙著在亞歷桑納、科羅拉多、與內華達諸州布局。在與奧唐納與柯斯拉晤談之後,參院能源與國家資源委員會主席傑夫.賓格曼(Jeff Bingaman)說:「他們確信能用科技因應我們的能源挑戰,而在大多數華府人士仍坐在那裡爭論不休之際,他們已經展開行動。」

Ausra的競爭對手說,Ausra正處於危機四伏狀態。當Ausra營建第一座電廠時,批判人士預料它將遭遇工程性挑戰,被迫提高價格。摩斯說:「他們提出的是非常低的價格。但如果他們沒錯,這計畫在財經上果然可行,而且能夠可靠運作三十年,並能滿足電力業者的需求,它會是一場大勝。」

希望造成全球性的競逐

基本物理顯示,只要鏡子足夠,美國西南部沙漠地區的陽光,足以提供超過美國電力總需求許多倍的電力。而奧唐納已在打算再來的全球布局。

奧唐納認為,若能在摩洛哥建立大型太陽能電廠,整個歐洲的電力供應問題可以解決。他甚至已經有了一套在中國建廠的計畫。他說,「老實說,我們這家公司的原始目標,就是掀起一場武器競賽。我們在美國首先發難,之後中國也會決定加入角逐。如果他們抄襲我們,那很好!很好!」

這番話令他的同事聽得目瞪口呆。蘭恩說:「約翰有點像一位科學怪人。他的腦子太尖銳,智商又太高,往往根本不知自己嘴裡會說些什麼話。但他在一年前說的一切,現在成為我們的共同語言,我們需要他繼續推出新點子。」

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