追憶似水流年：光伏，竟始于即將被它顛覆的石油公司?

在偏遠而陽光明媚的卡里索平原上，綿羊成群，盧戈電站曾經閃耀01加州的陽光世上第一座光伏電站，究竟誕生于何時何地？翻閱了不少歷史資料，趕碳號查詢到，全球第一座大型光伏電站，是由阿爾科太陽能(Arco Solar)在1982年底建造的，位于美國加州希斯皮里亞附近的盧戈。所以，我們姑且稱之為盧戈電站。盧戈電站的創造者——阿爾科太陽能，是全球首個兆瓦級組件制造企業，稱得上是今天所有光伏企業的鼻祖，其誕生與消亡都有點傳奇，后面會詳細講述。盧戈電站位于洛杉磯以東100英里處，毗鄰洛杉磯國家森林公園。盧戈電站舊址所在地由于該發電廠距離圣安德烈亞斯斷層不到五英里，在項目正式開始前，受阿爾科太陽能委托，負責施工的EPC企業——Fluor對電站的環境進行了嚴格的動態地震分析。另外，工程師們還對光伏組件進行了尺寸建模和風洞測試，以確定電站建成后不會受到風的干擾。盧戈電站于1983年建成并投入使用，雖然帶有一定實驗性質，但規模卻達到了驚人的5.2兆瓦。這座電站長得什么樣呢？和我們今天所見到的光伏電站有很大不同，至少外型看上去有點奇怪。太陽能，通過排列在面板中的硅晶片直接從太陽光轉換而來。這些面板組裝成陣列，該陣列則安裝在跟蹤器上。跟蹤器在方位角和仰角上跟蹤陽光，從而優化晶圓的曝光。圖片來源：Fluor官網就在這片偏遠而陽光明媚的卡里索平原上，盧戈電站從1983年一直運營到1994年。在那十多年里，盧戈電站一直是全美、乃至全世界最大的光伏電站，擁有100,000個1' x 4' 的光伏陣列，峰值時發電量為5.2兆瓦。之后，盧戈電站的創造者——阿爾科太陽能勢如破竹，1983年11月在加州的圣路易斯奧比斯波附近建設了一座6兆瓦的光伏電站，1984年在加州薩克拉門托附近又完成了一座1.2兆瓦發電廠的建設。以上這三座電站，均誕生于陽光明媚的美國加州，由此說加州是世界光伏電站的搖籃也并不為過。可惜的是，今天的我們如果想要帶著參觀或者“朝圣”心態，去尋訪參觀盧戈電站，已不可得。1990年，總部位于美國新墨西哥州阿爾伯克基的卡里佐太陽能公司（Carrizo Solar Corporation）從阿爾科太陽能的手中收購了包括盧戈電站在內的三座電站，價格為200萬美元。又運行了幾年后，20世紀90年代末，卡里佐太陽能不得不拆除這座占地177英畝的設施。一個根本原因是，電站中的部分組件經過十多年自然環境影響，暴露出一些設計缺陷，不再發電。拆除之后，其中一些仍然能夠使用的面板，被售賣給了個人。時至今日，盧戈電站當初的許多組件，仍然在小型家庭裝置中運行。上世紀90年代，盧戈電站拆除時的情景02 光伏產業，竟始于石油公司今天的我們經常會批評石油公司脫碳不力，有的“漂綠”，有的還試圖誤導公眾。但不得不承認，太陽能行業能夠有今天，離不開石油公司們的努力。20世紀70年代，美國政府和加利福尼亞州開始鼓勵企業投資開發低污染的可再生能源。埃克森美孚、BP、殼牌和阿爾科（ARCO）等石油公司，由此開始研究光伏發電。1973 年，世界石油巨頭埃克森美孚的太陽能研究團隊；《讓它閃耀：比埃克森美孚的太陽能團隊稍晚一些，阿爾科的太陽能團隊最早創建于1975年，但其取得的成就卻舉世矚目。這主要歸功于一位光伏行業的先驅——比爾·耶克斯（Bill Yerkes）。比爾·耶克斯，太陽能先驅比爾·耶克斯早年畢業于斯坦福大學機械工程專業，職業生涯始于克萊斯勒，后來進入波音工作，1967年進入Spectrolab。在這家公司，他研發生產了幫助阿波羅11號在月球上使用的太陽能電池組件。由此可見，改變人類命運的很多發明創造，都始于與航空航天或者軍事，太陽能也是如此。1975年，比爾·耶克斯在加州的查茨沃斯創辦了一家太陽能技術公司——Solar Tech，在兩年后的1977年被阿爾科石油收購時，團隊也只有9人。耶克斯在光伏太陽能電池板方面取得的突破，主要是使太陽能電池板變得堅固、壽命長且生產成本更低——價格從當初的每瓦11美元，到1985年時降到每瓦7美元。他在推動太陽能材料和系統的發展方面也功不可沒——在20世紀80年代中期，就創立了薄膜太陽能電池工藝和工廠。耶克斯一生致力于太陽能事業，直到2014年1月29日在圣巴巴拉去世，享年79 歲。1977年9月，阿爾科（有時譯為大西洋里奇菲爾德公司、Atlantic Richfield Co. Inc.）收購了耶克斯的Solar Tech，將其更名為阿爾科太陽能（ARCO Solar），并將公司遷至卡馬里奧，從而真正進入太陽能領域。在早期，太陽能的研究與投資成本極其高昂，絕非普通公司能夠參與，但是實力雄厚的石油公司可以。舉個例子，1984年時，阿爾科已是全美第七大石油公司，年營收達250億美元，業務遍及美國、印度尼西亞、北海、南海和墨西哥。同樣是在1984年，阿爾科太陽能依托于耶克斯的團隊，建立起全球首家自動化太陽能電池工廠。當時，該公司擁有280名員工，太陽能電池的年銷售額為4,800萬美元。ARCO 光伏太陽能電池板，位于加利福尼亞州希斯皮里亞今天，我們可以通過《洛杉磯時報》記者詹姆斯·奎因寫于1985年的一篇舊聞，來了解爾科太陽能當年做了哪些事。“盡管承認這些發電廠的單位電力成本與傳統發電廠相比沒有競爭力，但阿科官員表示，所有三個設施（電站）均運行順利，這證明了太陽能電池的長期可靠性……阿爾科太陽能在1984年12月推出的最新的太陽能發電設備，被行業分析師的一直看好。阿爾科太陽能組件發出的電，已經足以運行一臺小型電視機了。”詹姆斯·奎因在文章中寫道：“阿爾科太陽能和全球其他地方的太陽能愛好者們都一直堅信，在20世紀90年代，巨大的太陽能電池板，將真正取代石油、煤炭和核電站。”將近40年過去了，光伏改變著自己，也改變著世界。改變雖然時時刻刻都在發生，但對于一些理想主義者來說，仿佛還是顯得太慢了。直到現在——2024年的這個初春，光伏仍然沒有成為主力能源。但是，毫無疑問，我們離夢想已經越來越近。當時阿爾科太陽能的想法，其實和現在堅信光伏發電一定會擁有無限廣闊前景的我們一樣，沒有本質的區別。但在現實中，他們當時的產品只能專注于非常小眾的市場，比如船只、地處遠郊的房車等等。沒有其它原因——阿爾科的光伏組件的成本和售價，實在太貴了。當時，這其實還不是一門生意。有多貴呢？在1985年時，大約每瓦7美元。如果換算成人民幣，當年匯率1美元能換3元人民幣，相當于現在的600元人民幣。也就是，當年每瓦組件的售價如果放到今天，是4000元民幣左右。現在，組件價格最低八毛左右，僅為當年的1/5000。在上世紀80年代末，阿爾科太陽能也曾飽受非議。當時有人評價，Arco“永遠不會通過向北加州的大麻種植者出售電池板來賺到真正的錢，他們自己也深知這一點。”人們普遍認為，“與任何其他太陽能公司相比，阿爾科只是在更負責地證明光伏電池可以大量發電。”阿爾科太陽能在自己以為通往正確的道路上，一直堅持到最后一刻。1989年，阿爾科太陽能的母公司不得不為其尋找買家，并最終在1990年以3600萬美元的價格，將其出售給德國西門子。從此，全球第一家光伏制造企業正式消亡。10年之后，2000年，BP以268億美元收購了阿爾科太陽能的母公司——ARCO，其零售和營銷業務保持獨立，其余部分則整合到BP各業務單元中。阿爾科太陽能在上世紀八十年代無比輝煌。美國光伏組件總出貨量中，有近48%來自這家公司。在被德國西立子收購以后，美國從全世界最大的光伏生產國，在一夜之間變成了第三大光伏生產國。光伏終將替代石油，但最初讓太陽能產業化的，恰恰是石油公司。趕碳號認為，這其實是一種企業家精神，勇于自我變革。關于阿爾科太陽能的一切，似乎是一個悲傷的故事。世上本沒有路，走的人多了，也就有了路。人們可能很少記住那個第一個走路的人。趕碳號認為，在光伏漸成澎湃之勢的今天來紀念他們，于我們的初心，于我們的未來，都殊為必要。太陽能電池板的早期用途是在石油平臺上，該平臺需要為霧號和閃光燈等導航設備提供電力。在這里，太陽能發電公司的陣列安裝在石油平臺上。03 歷史的回響上圖光伏組件由阿爾科太陽能于1979年制造。“1980年安裝在我的佛蒙特州屋頂上，它已經暴露在風雨中30年了”——馬丁·霍拉迪于2010年。“很多人問，太陽能電池板能用多久？為了紀念我擁有的第一個光伏組件問世30周年，我決定爬上屋頂并將其取下來進行測試。”2010年，太陽能愛好者馬丁·霍拉迪 (Martin Holladay)這樣說。自2002年以來，他一直是 《能源設計更新》雜志的的編輯。馬丁·霍拉迪曾擔任過屋頂工、改建工、建筑商和管道批發柜臺人員。1974年，他在佛蒙特州北部建造了他的第一座被動式太陽能房屋。自1975年以來，他一直脫離電網生活。1980 年，霍拉迪購買了他人生中的第一個光伏組件——正是阿爾科太陽能當年最早一批產品。直到40多年后的今天，這些組件仍然在發電。1980年，在沒有電的佛蒙特州森林里生活了五年后，馬丁·霍拉迪購買了人生中第一塊光伏組件——由阿爾科太陽能生產于1979年，功率為33 瓦，售價為275美元。該模塊可以16VDC的最大電壓為12伏的電池充電，在陽光充足的情況下，可產生2.0安培的電流在該領域工作了30年后，馬丁決定在2010年測試該面板。他首先在他后院的面板上連接了一個直流35瓦的白熾燈泡。當時天氣晴朗，溫度約為10°C，組件點亮了燈泡， 顯示電流為2.015安培，電壓為14.93 伏。接下來，馬丁將54瓦的鼓風機直接連接到面板上。鼓風機開始快速旋轉。萬用表顯示鼓風機從面板吸取2.5 安培的電流——30年以后，阿爾科太陽能這批組件的表現，比工廠規格中預期的功率還要大。2020年時的馬丁·霍拉迪又過了10年，馬丁·霍拉迪繼續對這塊組件進行測試。根據其不完善的測試方法，與10年前相比，太陽能電池板大約衰減了3%至8%。2023年，國際能源署（IEA）在一項報告中預測，地球的光伏裝機總量，到2026年時將超過天然氣發電，2027年將會超過煤電。龍年剛剛開始。光伏，已成為全人類能源轉型最重要的力量。有誰能夠想到，我們一直為之不懈努力的事業，追根溯源，竟然是來自當初那一座長相有點奇怪的電站、來自那一塊小小的光伏組件呢？