夏威夷：再生能源潜力大 空中水下文章多

　　

　　上图：夏威夷的研发人员在实验室里对海水进行净化和提纯的研究。

　　

　　右图：总部位于夏威夷的中美合资企业Hoku公司是投资级太阳能发电领先供应商，目前主要侧重于商业和工业太阳能市场，为企业、机构和政府客户提供大规模的屋顶或地面安装光伏阵列。本版图片均由陈颐提供

　　

　　夏威夷生产的海藻产品很出名，利用海水资源研究海藻资源并开发有益健康的新产品，Cellana公司的科研人员积累了多年丰富的经验。

　　夏威夷是美国唯一的“岛州”，就地理位置而言，它是连接美国和亚洲的桥梁。蔚蓝的大海、细软的沙滩、高大的椰树，在人们的印象中，夏威夷是最理想的旅游胜地之一。每年大量的旅游者从世界各地来到这里度假，许多国际大型会议也选择在这里举行。2011年11月8日至11日，夏威夷将成为亚太经济合作组织(APEC)会议的举办地，将接待来自亚太地区的领导人。众多国际会议及大量游客需要消耗大量电力资源，夏威夷因此成为美国最依赖石油的岛州，约90%的石油依赖于进口。夏威夷居民支付的电力和燃料价格为全美最高。2010年12月6日，40岁的布赖恩沙茨正式被委任为夏威夷州的第十一任副州长。这位致力于公共事务的70后领导人上任后积极推进建设清洁能源经济社会，并确立了夏威夷在2030年清洁能源占能源需求70%的目标。为此，夏威夷将采取诸如减免税等多项优惠措施，鼓励企业投资研发清洁能源技术和绿色产品。

　　今年夏天，记者应邀踏上夏威夷这块充满魅力的岛州，探访多家科研院所和企业，了解他们为开发新能源正在进行的多项研究和已经获得的初步成果。

　　开发清洁能源确保能源安全

　　“夏威夷的可再生能源资源包括太阳能、风能、生物质能、地热能、水电、海浪和海洋热能等。我们的目标是到2030年使夏威夷清洁能源消费占到能源需求的70%，目前的比例是10%。要实现这个目标需要很多人的努力，但只要大家一起工作，共同努力，是可以实现这个目标的。”布赖恩沙茨先生介绍说。这位正在积极准备今年11月亚太经济合作组织APEC峰会筹备工作的副州长将开发清洁能源视为推动夏威夷经济可持续发展的重要支柱。他在接受记者采访时说，夏威夷的能源政策是要提高能源自给，推动可靠、高效的经济发展，以确保能源安全和减少温室气体排放。目前，夏威夷州正在研究在岛屿之间建设一个海底光缆系统，其传输的电力来自风能等可再生资源。这条电缆每年可为夏威夷节省大约5.7亿美元资金，相当于进口200万桶石油。

　　记者了解到，夏威夷在大力开发可再生绿色能源等新型能源的同时，还积极推广节能减排活动。比如，夏威夷为了提高能效，节省能源，已经制定了如“夏威夷清洁能源计划”等一系列具体规划和实施目标的行动指南。布赖恩沙茨先生介绍说，目前，夏威夷已经成立了一个经济发展专责小组，目的是要加速完成可再生能源项目、能源效率项目、农业基础设施建设和发展目标，以满足粮食和能源安全需求，使夏威夷的能源和农业发展与经济社会发展保持平衡。统计显示，在夏威夷的所有能源消耗中，车辆运输占到了40%，为此夏威夷正在努力推广燃料汽车和电动汽车(EVS)的发展，以帮助夏威夷减少对进口石油的依赖。同时，州政府也正在创建基础设施，如建设电动汽车充电站等，以支持发展电动汽车消费，减少汽油消耗。

　　夏威夷是一个世界级的旅游城市，旅游业是夏威夷最重要的资源之一，占夏威夷经济总量的四分之一，在做好旅游接待的同时，如何保护环境不受破坏？保护美好的景色和沙滩，夏威夷的经验是什么？布赖恩沙茨先生说，夏威夷制定了一个“绿色商业计划”，在该计划的实施中，商业、旅游等各个有关部门携手合作，以采用对环境负责的方式经营各自业务。该计划可以帮助企业遵守节约能源、水和其他资源，减少污染和浪费。同时还为相关业内人士提供机会，分享如何省钱和节约自然资源等成功案例信息。

　　由于大量的游客住在酒店，“绿色商业计划”也为旅游业提供了巨大的污染防治空间。为此“绿色商业计划”也将酒店业列为重点之一，其参与者包括国土资源部、夏威夷酒店协会、夏威夷电力公司、希尔顿夏威夷海滩度假酒店及水疗中心、喜来登酒店和夏威夷度假村、檀香山供水局等相关部门，着眼点是节水、节能、减少废物及污染防治和室内空气质量，以及向当地企业和有关酒店提供节约用水和能源，降低产生的固体废物量等“绿色”经营手法的信息等。例如，一些酒店在床头摆放提示卡，请客人考虑“是否可以多次使用自己的床单”。与此同时，夏威夷还将这一计划的成功经验推广到其他行业，如绿色办公室及商业楼宇。

　　太阳能走进人们日常生活

　　太阳拥有无穷无尽的能量，随着技术的进步、新材料的发现和政府的大力支持，太阳能发电正离人们的生活越来越近。在夏威夷，太阳能发电已经可以同普通电网媲美了，也就是说，太阳能产生的电力，其销售价格已经低于平均传统火电价格了，因为这些地方的光照时间长，光能充足，加之传统电力价格比较高。记者在夏威夷采访时得知，在夏威夷檀香山市中心的中心区，正在通过更多使用可再生的清洁能源，减少对进口石油的依赖。位于檀香山的夏威夷财政部已经安装完成1005太阳能光伏(PV)板。该系统每天节省300美元的电力成本。此外在9个公共建筑物安装这种太阳能板的计划预计在今年9月完成。该项目正在实施的节能措施包括为10幢楼宇安装一个新的能源管理体系，改善空调设备、照明系统、节约用水、景观灌溉系统控制，修改建筑围护结构，桌面电脑的电源管理以及节约能源的教育计划等，预计可节省政府公用事业费用30%，同时减少温室气体排放费用约50万英镑。

　　市场有需求，企业有动力。在夏威夷檀香山市，记者采访了专门为光伏(PV)产业提供高精度太阳能级多晶硅的中美合资企业Hoku公司。该公司首席执行官斯科特·保罗先生向记者介绍说，我们是一家总部设在夏威夷檀香山的天威新能源控股有限公司的子公司，天威公司隶属于全球500强大企业之一中国南方工业集团公司，我们有能力帮助天威在美国开创出再生能源市场的一番天地。我们的业务增长计划由天威集团和一些在中国领先的银行提供金融支持。“在夏威夷做清洁可再生能源项目，政府在减免税方面给予很大支持。我们的目标是通过为光伏(PV)产业生产高精度的太阳能级多晶硅，为世界提供清洁能源。”

　　据Hoku太阳能公司总裁尹晓明先生介绍，集团设有Hoku太阳能公司和Hoku材料公司，是投资级太阳能发电的领先供应商，可提供项目开发服务，一揽子光伏(PV)系统集成和太阳能设施资产管理。目前Hoku主要侧重于商业和工业太阳能市场，为企业、机构和政府客户提供大规模的屋顶或地面安装光伏阵列，已经具有经过证实的专业技术水平和太阳能产品，包括第三方出资购电协议和建筑一体化光伏经验等。目前，Hoku公司无论是作为一个项目的开发，或是作为服务提供商，已经越来越多地进入到多兆瓦公用规模的市场。“我们在2010年试生产运行过程中制造出了第一块多晶硅，预计在2011年开始正式投产，到2012年，将年产4000吨，并打算进一步扩大产能至每年生产8000吨。我们已经建立了一个经验丰富的多晶硅流程专家组成的团队来管理工厂，目前有近150名员工。我们与天威进行多晶硅技术专长交流，我们有一个非常强大的团队，有丰富的经验来成功地经营企业设施。”

　　在夏威夷，有许多企业看准了丰富的太阳能资源，积极投资与太阳能有关的业务，Sopogy公司便是其中的佼佼者。在夏威夷大岛，Sopogy公司总裁兼首席执行官达仁·科木拉先生介绍说，Sopogy公司诞生于2006年，是一家快速成长的企业，目标是成为太阳能和公认创新太阳能发电技术的全球性代名词，通过消除对化石燃料的依赖，阻止全球变暖，提供能源安全于后代，建立一个可再生能源的未来。

　　公司总裁王蒂姆先生告诉记者，短短几年间，Sopogy公司已经成为世界领先的太阳能发电设施开发商，拥有微孔集中太阳能发电(MicroCSP)技术专利。该技术利用反射镜和光学组件，加强太阳热能，产生太阳能。Sopogy的MicroCSP系统能比一般太阳能电子板多产生30%的能源，而且比传统太阳能电子板更容易回收再利用。今天，我们在全美以及全球拥有近18项能源设施，遍及美国的夏威夷、加州、佛罗里达州、德州以及墨西哥和阿布扎比等地。更多的装置正在美国亚利桑那州、约旦和巴布亚新几内亚安装。在中国，Sopogy已经签订有对中国国家公共事业200兆瓦太阳能设施谅解备忘录。“Sopogy非常有兴趣与中国建立以下的合作机会和模式:制造部分热能聚集零件的合作伙伴;以Sopogy科技建造太阳能项目的合作伙伴;潜在投资者如股票、投资移民或项目融资。”

　　向大海要能源资源

　　夏威夷大岛是夏威夷群岛中最大和最东南的岛屿，总面积为4028平方英里，由5座火山组成，是所有其他夏威夷群岛岛屿面积之和的两倍。而不断爆发的活火山仍在继续为夏威夷大岛增添新的土地。俗话说，靠山吃山，靠水吃水，将海洋表层25摄氏度的水与深海零下5摄氏度的冷水结合在一起，利用温差进行发电，是夏威夷自然能源实验室管理局多年来一直在探索、研究和实践的课题。夏威夷大岛海岸线长266英里，围绕大海研发可再生能源的技术是夏威夷州实现清洁能源目标的发展方向。在夏威夷大岛海边，记者参观了夏威夷自然能源实验室管理局用于试验的海洋热能转换试验设施。

　　一个40米高的铁塔屹立在海岸边，一天24小时不停地运转，这是夏威夷自然能源实验室管理局搭建的一个新的海洋热能转换试验设施。负责该项目的运营主任让·瓦尔先生向记者介绍说，海洋热能转换试验设施所做的工作，就是利用寒冷的深海海水与温暖的热带表层海水之间的温差进行动力循环并发电。海洋热能转换被视为一种切实可行的替代能源技术，其优势包括它可产生巨大的资源。由于海洋热能转换技术是将海洋作为热能储备系统，利用太阳能进行发电。特别值得一提的是，这是一种稳定的电力，这种发电方式不仅产生的是可再生的清洁能源，还具有环境可持续性，能够提供一天24小时、全年365天大规模的用电量。

　　让·瓦尔先生告诉记者说，海洋热能转换技术适合温暖的表层海水区。1979年7月，一个小型但完整的以氨气为基础的海洋热能转换设施在夏威夷岛最西端的一艘小型平底船上落成，成为首个成功的海上海洋热能转换工厂。这个小型海洋热能转换设施由夏威夷州几家公司联合开发而成，该设备能转换生产50KW的电，这一实验成果证明了海洋热能转换技术的可能性。经过多年来的试验，一个具备商业规模的海洋热能转换电厂的成本可以根据在该设施内试验的热交换器的成本进行估算。在该设施内试验的每台热交换器的性能、成本和寿命及参数，用来决定一个海洋热能转换电厂的整体经济效益。

　　据让·瓦尔先生介绍，为了更好地进行海洋热能转换技术研究，并将一些技术成果尽快转化为商用，夏威夷自然能源实验室管理局在位于夏威夷海岸水深3000英尺的水域铺设了一条直径达55英寸的深海水源供应管道，这条管道是世界上用作抽取海水的最大和最深的管道，每分钟可将2.7万加仑的清洁并营养丰富的低温海水提供给商业水产养殖企业，充分发挥海水资源的更多用途。这个试验设施能够支持三个不同的蒸发器、三个直径为24英寸的海水管道的冷凝器，以及两台电泵和压力容器的管道系统。此外，海洋热能转换试验设施的设计还包含一台涡轮机，以便将电力传送至电网。让·瓦尔先生详细介绍说，这条管道以特别设计的高密度聚乙烯制成，直径55英寸，长度达9100英尺，根据线路铺设，在海底以螺栓固定，可抵御47英尺高的海浪。“此管道提供的重要和丰富资源，为海洋生物创造了最佳的生长条件。经过管道被抽取的低温深海水源，对于研究和开发计划的其他项目，包括鲍鱼水产养殖项目等都很重要。”

　　让·瓦尔先生告诉记者，热能转换器是海洋热能转换设施中最昂贵的部分。比如，一个100兆瓦的海洋热能转换电厂将容纳超过200个热能转换器，每个热能转换器比20英尺运输货柜还大，测试设备能充分评估热能转换器在真正的海洋热能转换条件下的换热性能。此外，新添置的设施还包括一个腐蚀试验室，将暖海水和冷海水用水泵送至该试验室，用于短期和长期的腐蚀试验，腐蚀试验的结果将决定一台热交换器的寿命。目前，2000多个腐蚀样本安置于海水中，它们将在现有和未来新式热能转换器设计的寿命方面提供有价值的信息。他强调说：“夏威夷自然能源实验室管理局的目标是利用海洋热能转换技术带来可持续的再生能源。海洋热能转换有可能成为一种非常清洁、环境风险极低的替代能源，由于海洋热能转换与土地和水源不存在竞争，其可持续性是人类目前总体电能生产的四倍或更多。海洋热能转换的生产是在海上进行，因此不消耗粮食和淡水等其他重要资源。更由于海洋热能转换采用传统的封闭循环方式，因此风险低。与此同时，夏威夷自然能源实验室管理局还利用海洋热能转换设施生产深海海水产品，如瓶装矿泉水、食用盐、食品级盐雾、洗浴及矿物盐等。”

　　（责任编辑：马常艳）