每年烧死6000只鸟,这座造价22亿美元的巨型光热发电站,还没回本就要“凉”了
美国西部荒漠中的伊万帕太阳能发电系统 来源:scienceblog.com
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撰文|菡萏
来源|环球科学科研圈
如果从洛杉矶开车去拉斯维加斯,你可能会在荒漠中发现一片突然亮起来的区域:约 13 平方公里的地面上铺满了镜子,三座约 140 米的高塔矗立在反光中,塔顶各悬着一团亮得无法直视的白光。
这是全球最大的太阳能热发电站之一——伊万帕太阳能发电系统(Ivanpah Solar Electric Generating System)。它造价约 22 亿美元,获得了美国能源部 16 亿美元贷款担保,谷歌是投资方之一。2014 年投运时,它被时任美国能源部长欧内斯特·莫尼兹(Ernest Moniz)称为整个行业进步的象征。然而仅仅 11 年后,它的业主、最大客户和联邦政府却已联手为它安排退场。
阳光锅炉
伊万帕与常见的光伏电站完全不同。它属于聚光太阳能热发电(CSP),原理更接近放大镜:17.35 万台定日镜全天候追踪太阳,把阳光反射并聚焦到三座塔顶的锅炉上,将水烧成高温蒸汽,推动常规汽轮机发电。整座电站装机容量 386 兆瓦。说白了,这就是一座火电厂,只不过把煤换成了瞄准塔顶的阳光。2009 年签下购电合同时,聚光太阳能热发电技术在成本上不输其他太阳能方案。
伊万帕发电站汇聚阳光的高塔 来源:Craig Dietrich, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=28676343
然而,成就了伊万帕发电站的高温,也给它惹出了最出名的麻烦。塔顶接收器周围,数千面镜子的阳光汇聚于一处,可将水加热成 540℃ 左右的高温蒸汽。飞鸟(或者其他生物)一旦进入接收器周围的高光通量区,就可能在空中被点燃,拖着青烟坠落——电站员工给这种景象起了个名字:“飘带”(streamers)。研究人员认为,强光吸引昆虫、进而吸引食虫鸟类,可能是鸟类靠近伊万帕高塔的原因之一。
飞鸟或昆虫一旦进入接收器周围的高光通量区,就可能在空中被点燃,拖着青烟坠落 来源:洛杉矶时报
《洛杉矶时报》2016 年的报道称,联邦政府的生物学家估计每年约有 6000 只鸟因撞击或灼烧被这座电站杀死。项目首年监测报告估算显示,电站范围内鸟类年死亡数量约 3500 只,但其中相当一部分死因无法确定。显然,各方对具体数字争议很大,运营方也不认可偏高的估计,但鸟会在高塔附近被点燃,这一点并没有争议。
在鸟之前,这里还有过另一场动物风波:电站建在受威胁物种——莫哈韦沙漠龟(Gopherus agassizii)的栖息地上,开发商不得不投入巨资捕捉、迁移这些爬行动物,美国环保组织塞拉俱乐部(Sierra Club)至今仍称其为“一场财务失败和环境灾难”。
被光伏击败
不过,鸟并没有杀死伊万帕。把它逼到退场边缘的是一笔经济账。在合同签署后的十几年里,它当初想要超越的“平板”光伏价格暴跌:据国际可再生能源署(IRENA)统计,2010 年至 2024 年,全球公用事业级光伏度电成本下降了约 90%,降至平均每千瓦时 0.043 美元。
光伏赢在“简单”:没有运动部件,不烧锅炉,组件可以像流水线商品一样在工厂里大规模生产,产量每翻一番,成本就会再降一截,而大规模生产的主力正是中国——2024 年全球 93% 的多晶硅、97% 的硅片、92% 的电池片和 86% 的组件均来自中国。彭博新能源财经的分析师曾直言,如今一块光伏组件的价格已经和一块栅栏木板差不多,当年没人预料到光伏会便宜到这个地步。相比之下,光热电站既有火电厂的机械复杂性,又要让几十万面镜子时刻精确对准太阳,运行起来出了名的娇气。
公路上可见伊万帕光热电站的高塔 来源:Sarov702, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=107756608
伊万帕自己的表现也不争气,发电量从未达到设计目标(2024 年实际发电约 72.6 万兆瓦时,只有设计目标的 77%),每天清晨还要烧天然气预热锅炉。更糟糕的是,它没有配备熔盐储热或电池,等于放弃了光热技术最核心的“储能”卖点。到 2020 年代,太平洋燃气电力公司(PG&E)购买伊万帕电力的价格已是新建光伏电站的数倍。2025 年 1 月,PG&E 与电站业主、美国能源部达成协议,提前终止原本要执行到 2039 年的 1 号、3 号机组购电合同(约 250 兆瓦),计划 2026 年起停止供电。
两难的命运
有趣的是,这座巨型光热电站的命运在 2025 年 12 月出现反转,加州公用事业委员会(CPUC)全票否决了这份终止协议。原因也不难理解:飞速增长的数据中心和人工智能使用量正在推高用电需求,有能源总比没能源强。此外,联邦政府削减新能源税收抵免,新建电源能否按时落地充满变数。更重要的是,加州用户已经为伊万帕的配套电网升级支付了超过 3.33 亿美元,沉没成本巨大。
于是罕见的一幕出现了:在几乎所有议题上针锋相对的拜登和特朗普两届政府,都支持关掉这座电站,加州却要求它继续运行到 2039 年合同到期。当年22 亿美元的建设款项中,有 16 亿美元都是联邦担保贷款,目前仍有多达 7.8 亿美元的坑要靠卖电收入来填——提前终止合同,早期投资人担心贷款“近乎全损“;继续运营,能源部又认为是在浪费纳税人的钱。
中国的另一条路
这个发生在美国沙漠里的故事,其实离中国读者并不远。让伊万帕失去价格竞争力的光伏组件,大部分产自中国;2025 年,中国新增光伏装机 315 吉瓦,累计达 1.2 太瓦,风电光伏装机历史上首次超过火电。
而光热发电在中国走了另一条路:放弃与光伏比拼度电成本,转而标配 8 至 12 小时以上的熔盐储热,充当长时储能和调峰电源,与大型风光基地打包开发,恰好补上了伊万帕没有储热这块最大的短板。比如青海德令哈、甘肃敦煌的光热熔盐塔式电站,都出自 2016 年启动的首批国家示范项目。截至 2025 年底,中国已建成 27 座光热电站,累计装机约 1.74 吉瓦,一年翻倍,另有约 3 吉瓦在建;国家规划提出到 2030 年力争累计装机达 1500 万千瓦。
青海德令哈的光热电站,配备熔盐储热,充当长时储能和调峰电源 来源:央视新闻
伊万帕用 22 亿美元证明了一件事:没有储热、主要出售白天电量的早期塔式光热发电,在低成本光伏面前已经失去了经济竞争力。但这门技术仍有机会换个身份活下去:等太阳落山之后,靠白天存下的热量继续发电,给电网充当太阳能“充电宝“。至于伊万帕自己,只能继续卡在退役的半路上:它的前景已经十分黯淡,但究竟在何时以何种方式退出,仍然没有答案。
主要参考来源:
https://scienceblog.com/b-ivanpahs-173500-mirrors-focused-enough-mojave-sun-on-three-towers-to-ignite-birds-in-flight-as-many-as-6000-a-year-by-one-estimate-and-two-of-the-towers-are-now-shutting-down-anyway-not-for-the-bird/
https://www.cnn.com/2025/02/13/climate/ivanpah-desert-solar-closing
https://www.latimes.com/local/california/la-me-solar-bird-deaths-20160831-snap-story.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Ivanpah_Solar_Power_Facility
https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Presentations/Socioeconomic-impact/2025/Sep/IRENAInsights_RPGC2024.pdf
https://www.pv-magazine.com/2026/01/28/china-adds-315-gw-of-solar-in-2025/
http://en.cnste.org/news/detail/1474.html
https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202512/t20251223_1402540_ext.html
本文转载自公众号“环球科学科研圈”(id:keyanquan)
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