編者按：近日，MIT 評出了“2016 年十大突破技術(shù)”，包括：免疫工程，精確編輯植物基因，語(yǔ)音接口，可回收火箭，知識分享型機器人，DNA應用商店，SolarCity 超級工廠(chǎng)，Slack 協(xié)作交流軟件，特斯拉自動(dòng)駕駛系統，空中取電。本文展開(kāi)介紹的是 “ SolarCity 超級工廠(chǎng)” 這項技術(shù)。
在Buffalo，一臺7.5億美元的太陽(yáng)能設施每年可以生產(chǎn)一千兆瓦的高效太陽(yáng)能板，這讓該技術(shù)對房主而言充滿(mǎn)了巨大的吸引力。
突破點(diǎn)：簡(jiǎn)化、低成本建造的高效太陽(yáng)能電池板。
意義：太陽(yáng)能行業(yè)需要更便宜、更有效的技術(shù)，提高其相對于傳統化石燃料的競爭力。
主要研究者：SolarCity、SunPower、松下
技術(shù)上市時(shí)間：明年
在伊利湖岸附近的工業(yè)園區孕育著(zhù)太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。 SolarCity 那些隨處可見(jiàn)的由紐約州建造和支持的Buffalo工廠(chǎng)，現已接近完工，并將很快開(kāi)始商業(yè)化生產(chǎn)一些最高效的太陽(yáng)能電池板。 由于每年能夠生產(chǎn)10,000塊太陽(yáng)能電池板，或一千兆瓦的太陽(yáng)能電池板，因此它將是北美最大的太陽(yáng)能制造工廠(chǎng)，也是世界上最大的太陽(yáng)能制造工廠(chǎng)之一。
當生產(chǎn)開(kāi)始時(shí)，已經(jīng)是美國家用太陽(yáng)能電池板的領(lǐng)軍商家的SolarCity，將成為縱向集成制造商和提供商，提供從制造太陽(yáng)能電池板到把它們安裝到屋頂上的一切業(yè)務(wù)。 在中國的傳統硅基太陽(yáng)能電池板還未如此便宜的時(shí)候，投資一種新型的太陽(yáng)能技術(shù)是一項冒險的任務(wù)。 然而，潛在的好處也是巨大的。 SolarCity首席技術(shù)官Peter Rive表示，這家新工廠(chǎng)可以改善SolarCity一直虧損的業(yè)務(wù)狀況，以及開(kāi)發(fā)住宅太陽(yáng)能發(fā)電的經(jīng)濟性能。
SolarCity安裝的太陽(yáng)能電池板價(jià)格為每瓦2.84美元（包括銷(xiāo)售和營(yíng)銷(xiāo)費用以及硬件成本），這低于2012年的4.73美元。新型高效面板、新工廠(chǎng)生產(chǎn)量的組合和簡(jiǎn)易制造流程是公司預計當Baffalo設備達到全面生產(chǎn)時(shí)，家用太陽(yáng)能成本將在2017年底降到每瓦2.50美元以下的一個(gè)重要原因。
有了聯(lián)邦太陽(yáng)能補貼與“凈計量”的支持，以及這個(gè)允許房主在許多州以零售價(jià)格將超額電力賣(mài)回電網(wǎng)的規則，SolarCity已經(jīng)在提高家用系統對家庭的財務(wù)吸引力方面取得了一定成效，并開(kāi)啟了屋頂太陽(yáng)能板的浪潮。 而安裝成本的下降也讓家用太陽(yáng)能更加的受歡迎。
“現在我們可以在14個(gè)州以低于你目前支付公用事業(yè)的價(jià)格賣(mài)掉你的能源?！盉uffalo工廠(chǎng)的Rive補充說(shuō)，“為我們打造一個(gè)比化石燃料便宜的未來(lái)的太陽(yáng)能家電池?！?/p>
公司的雄心來(lái)自于它在2014年收購一家名為Silevo的小型太陽(yáng)能公司時(shí)所獲得的技術(shù)。該技術(shù)允許其制造把太陽(yáng)光高效地轉換為電力的面板，其發(fā)明者為20世紀70年代末澳大利亞的太陽(yáng)能先鋒人物馬丁格林。 該技術(shù)將標準晶體硅太陽(yáng)能電池與薄膜電池的元件以及半導體氧化物層組合在一起。 去年10月，SolarCity宣布，加利福尼亞州弗里蒙特的一家小型設施生產(chǎn)的測試板效率只有22％以上。 今天的商品硅基太陽(yáng)能電池板的效率在16％到18％之間。 SolarCity的競爭對手SunPower以前一直用可以達到21.5％的電池在市場(chǎng)上取得領(lǐng)先地位。
由于太陽(yáng)能板本身成本只占整個(gè)安裝成本的15％到20％，因此效率就顯得尤為重要。 剩下的大部分是所謂的系統平衡成本：連接到電網(wǎng)的逆變器，容納陣列的材料，將其連接到屋頂的螺母和螺栓，安裝勞力等等。SolarCity公司說(shuō)，將需要減少三分之一的面板以產(chǎn)生與傳統裝置相同的電量。 麻省理工學(xué)院能源研究所研究與分析主任弗朗西斯·奧沙利文（Francis O'Sullivan）說(shuō)：“更少的面板意味著(zhù)更少的鉆頭、更少的電線(xiàn)和更少的安裝時(shí)間?！?/p>
SolarCity 使用沉積制造工藝，使制造電池的步驟從12步以上減到了六步。 它還用較便宜的銅代替常規太陽(yáng)能電池中最貴的元件之一：銀。
但是在 SolarCity，一些小工廠(chǎng)（比如Fremont工廠(chǎng)）和像Buffalo這樣的大型工廠(chǎng)生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池板之間的性能差異可能很大。 鑒于SolarCity缺乏制造經(jīng)驗，擴大生產(chǎn)可能會(huì )特別棘手。 Rive承認，在使Buffalo產(chǎn)品匹配小規模實(shí)現的效率方面，可能存在“實(shí)際時(shí)間線(xiàn)上的小風(fēng)險”。 目前，SolarCity已經(jīng)把Buffalo工廠(chǎng)實(shí)現全面生產(chǎn)的目標日期從2017年第一季度推遲到今年晚些時(shí)候。
但真正的風(fēng)險在于太陽(yáng)能技術(shù)的快速發(fā)展：今天創(chuàng )紀錄的太陽(yáng)能板在三年或五年內可能效率就會(huì )相對落后。 就在SolarCity去年10月展出其高效率太陽(yáng)能板之后不久，松下Panasonic就用達到22.5％轉化率的新面板，打敗了他的競爭對手。 同時(shí)，在實(shí)驗室里的效率甚至更高：研究人員制造了效率高達40％的外來(lái)太陽(yáng)能電池材料。 “我認為，在10年內，大多數制造商都會(huì )生產(chǎn)轉化率超過(guò)20％的太陽(yáng)能板，最好的商業(yè)太陽(yáng)能板將達到23％以上?！盙reen說(shuō)道。
O'Sullivan補充說(shuō)：“現在，一般來(lái)說(shuō)，SolarCity正在盡可能地往比現代技術(shù)先進(jìn)的方向進(jìn)發(fā)。但我們開(kāi)始靠近任何硅基技術(shù)時(shí)都會(huì )遇到的瓶頸?！倍碌碾姵豐olarCity正在上線(xiàn)。他說(shuō)，未來(lái)的發(fā)展將需要更輕、更靈活的太陽(yáng)能板，提供更高的效率，甚至更便宜的安裝服務(wù)，從而以更低的成本生產(chǎn)電力。
在那一點(diǎn)，來(lái)自gigafactory的太陽(yáng)能電池板可能看起來(lái)與今天中國生產(chǎn)的商品面板一樣傳統。然而，SolarCity愿意承擔這樣的風(fēng)險，才讓Buffalo工廠(chǎng)如此雄心勃勃。在過(guò)去10年中，硅谷公司通過(guò)智能營(yíng)銷(xiāo)和誘人的融資，使得家用太陽(yáng)能成為許多消費者的時(shí)尚選擇。而現在它的目標是轉變太陽(yáng)能制造業(yè)。無(wú)論SolarCity是成功還是失敗，它再次突破了太陽(yáng)能發(fā)電的極限。
翻譯來(lái)自：蟲(chóng)洞翻翻 譯者ID：Dalena_G
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