|
一、風力
風力是可再生能源中的一個令人矚目的成功案例。過去十年來，隨著風電場在世界各地迅速出現，風力發電的成本已大大降低。
據國際能源署的報告，1980年，風力發電的成本為每度電80美分；到了1991年，其成本僅為10美分。現在，最好的近岸風力電場的生產成本已經下跌至每度電3至4美分，但更多的是在6至9美分（未計補貼），已接近燃煤發電的成本。事實上，風力發電成本正在接近一個關鍵點，如果天然氣價格居高不下的話，電場無需補貼也能贏利。目前美國的補貼標準是每度電1.9美分。
美國能源情報署的結論是，如果考慮到其他方面的開支，使用風力的新型發電廠和使用其他傳統燃料如核能、煤和天然氣的發電廠在成本方面并無太大差異。情報署在2006年的一份報告中說，到2015年，風力發電廠的發電成本將能降至每度電5.58美分，與之相對的是天然氣5.25美分，煤炭5.31美分，核能5.93美分。報告沒有提供數字說明他們對環境的不同影響。
許多因素降低了風力發電的成本。首先，風輪機所用的材料有所改進，現在的渦輪更大、更高效，轉子直徑達125米，而上世紀70年代只有10米。其次，風電場的融資成本也降低了，因為金融市場對投資風險不像以前那么擔心了。第三，政府也在大力推動風電的發展。德國政府自八十年代末以來一直為風電場的建造者提供補貼，并要求公共事業企業高價購買以可再生能源生產的電。美國對可再生能源公司將實行稅收減免的聯邦《生產稅抵減法案》予以延期，激發風能發電企業的空前發展，各州也紛紛制定了可再生能源采購目標。據美國風能協會報告，2006年全美的風力發電量增加27%，預計2007年度風力發電量還將增長26%。
風電的發展也面臨一些障礙。選址、風速和資金成本等因素極大影響著風力發電成本。只有風力條件最好的地方才能保證每度電的成本在3至4美分。在一些風力不足的地方，成本仍高達20美分。與此同時，美國過去幾年渦輪的短缺和美元走軟也增加了建設成本。
二、太陽能
多年來，太陽能發電起起落落，投資者下了很大的賭注，但只能眼睜睜地看著這項技術達不到期望。太陽能發電容量目前為5400兆瓦，只占全世界發電總量的不足1%，這些電量可滿足200-300萬家庭的日間用電需求（太陽能無法在夜間發電，這意味著需要備用能源）。
太陽能發電規模相對較小的一個原因是，傳統的太陽能電池板不能十分有效地將日照轉化為電力，因此，大多數太陽能電力的生產和消費都是在同一個地點進行，很多時候，只靠太陽能還不足以滿足一個家庭的需要。新澤西州公用事業委員會最近的一項研究發現，安裝一個容量10千瓦的太陽能發電系統需要大約77,500美元。如果沒有補貼，該系統需要50年才能收回成本。而有補貼的話，時間可縮短至9.6年。據國際能源署的報告，以太陽能電池板發電的成本為每度電35至45美分。美國太陽能工業協會說，美國的成本通常要低一些，大約26至35美分，因為這里日照較強。
現在，新一代的太陽能發電廠已經能夠以很有競爭力的價格大規模地生產電力。新的發電廠使用一種名為聚焦式太陽能或CSP的技術，該技術比傳統的光電池板更有效，它使用半導體芯片將日照轉化為電力。CSP發電廠使用大量的反射器或太陽能接收器來跟蹤太陽的移動軌跡收集熱能。這些發電廠可以生產成百上千兆瓦的電力，接近礦物燃料發電廠的發電量。
主要障礙仍然是把太陽能發電廠的發電成本降低到接近傳統發電成本的水平。能源部下屬的桑迪亞國家實驗室任CSP項目經理的湯姆•曼奇尼說，雖然CSP發電廠的原材料——陽光是免費的，但三個方面的因素令CSP發電廠的費用比傳統的燃煤發電廠更高。由于該項技術是新的，其設備本身就十分昂貴，而且要花更多的錢去運行和維護。而由于風險的存在，項目融資需要付出高昂代價。目前，CSP仍然需要政府資助才能維持，無論資助形式是對發電廠商實行減稅還是向購電者提供補貼。這一行業在2006年取得一大進展，獲得美國政府批準享受稅收抵免優惠，抵免額為太陽能項目成本的30%。另一個正在進展中的是由政府發起的可再生能源配額制度，這一制度也為可再生能源的開發者們提供了一條很有價值的收入渠道。希望達到減少溫室氣體排放目標的企業和公用事業公司可以購買和出售這些配額。
新技術激發了該行業的快速發展。歐洲的主要電力公司如西班牙的Abengoa SA和意大利的Enel SpA都投入巨資修建新的發電廠，這些發電廠將在未來幾年內投入運行。在加利福尼亞州，愛迪生國際和Sempra Energy等公用事業公司已經簽訂合同，向列入計劃的項目購買大量太陽能電力。在內華達州，Solargenix Energy LLC計劃年內將一個64兆瓦的太陽能發電廠交付使用。
能源專家認為，隨著更多的CSP發電廠開始運行，這一技術將會得到改進，成本將會降低。但由于現在的成本很高，如果政府沒有重大激勵手段，很少有公司愿意冒險建設電廠。“這是一個類似雞生蛋、蛋生雞的問題，”曼奇尼先生說。
三、生物能源
生物能源是指將植物轉化為交通燃油（生物燃料）或電力（生物電源），通常是通過焚化垃圾或以化學方法產生可燃氣體。還可通過收集和焚燒垃圾填埋氣發電。雖然生物能源尚未吸引公眾的太多關注，但它如今卻是美國最大的可再生電力來源，比風力、太陽能和地熱能源的發電量總和還要多。
這是一個越來越引人注意的領域，因為由腐爛的有機物生成的甲烷是一種比二氧化碳危害更大的溫室氣體——因此人們迫切地希望將它加以利用，并讓它不進入大氣。許多城市還在焚燒固體垃圾，以減少運往填埋場的廢棄物的體積，這些城市也希望能將垃圾轉化成有用的東西。
美國最大的生物發電廠并不是公用事業公司，而是有大型鋸木廠和紙漿業務的林產品公司，如國際紙業、惠好公司和Koch Industries旗下的Georgia-Pacific公司。以惠好為例，對余熱進行重復利用以產生電力，并燃燒粉狀燃料或廢木料以及黑液來發電——黑液是紙漿廠的一種副產品。該公司向當地公用事業公司出售自己生產的電力，可滿足140,000戶家庭一年的需要。
由于生物質能發電廠通常規模較小，發電容量一般不到50兆瓦，即傳統礦物燃料發電廠規模的十分之一，因此，相對于所發的電量，其設備成本很高。這反過來增加了發電成本，目前的水平是每度電5-10美分（不含補貼）。能源成本還與燃料的成本和其中所含的熱量有關，例如橡木比松木含的熱量更多。將植物與礦物燃料如煤混合，并在大型發電廠將它們一起燃燒，能夠獲得更高能效。
隨著技術的進步以及更多垃圾被用于發電，預計成本將會降低。許多專家認為，有更多行業希望能找到廢棄物發電的方法，將有更多發電原料從填埋場轉移出來，生物能源未來將會得到極大的發展。有政府和行業背景的加州生物能源合作組織近期的一份報告稱，加州每年有8,000萬噸植物原料可以用于制造生物能源，其中大約3,000萬噸可投入實際利用。
四、地熱
相較于其他可再生能源，利用地底深處的熱能發電的地熱能源可能具有更大潛力，且對社會的影響較小。麻省理工學院(MIT)的一個跨學科小組最近進行的一項有關地熱能源的研究發現，到2050年，地熱能源可以提供全美總用電量的10%，且相對于礦物燃料而言，其價格頗具競爭力。
地熱可通過多種方法轉化為電力。通常，生產商可用工具鉆探至地下深處，將被自然加熱的蒸汽和水抽取出來，推動渦輪和發電機產生電力。冷卻后的液體會重新回到地下，保持這一過程循環運轉。
目前，地熱能源的成本為每度電6至10美分（不含補貼）。主要費用是建造鉆井和在井上修建發電廠。另外，需要專門技術對施工現場進行管理，確保適量的液體回到地熱循環以獲取熱量。產生的電量取決于許多因素，包括地熱場的大小，水壓和溫度，以及地熱場加熱和釋放水的速度。
尤為寶貴的是，地熱能源可以晝夜不停地制造電力。此外，與風力和太陽能裝置不同，地熱發電廠占地很小，甚至比許多礦物燃料發電廠還小。目前，全球地熱裝機容量為8000兆瓦，其中3000兆瓦在堪稱地熱發電大國的美國。美國舊金山市北部72英里的間歇泉地區是世界上最大的已開發地熱場，總容量為725兆瓦，相當于一個半傳統發電站。
麻省理工學院的研究發現，如果各大公司，尤其是石油公司運用它們在鉆探、地質學和水文學方面的知識來解決這個問題，地熱可以帶給人們更多的電力。研究和開發一處地熱電廠需要投入8至10億美元，相當于一間燃煤發電廠的研發費用。
開始階段，每發一度電大約需要10美分，但隨著工藝的改進，今后的成本會降至每度電5美分，這一點可能10年之內就能實現。這樣的話，地熱企業將可與現代的燃氣發電廠競爭。不過，主張開發地熱發電的人士說，地熱能源的發展需要政策扶持，包括貸款擔保、資源耗減補助、稅收減免和加速折舊，這些優惠政策石油、天然氣和礦物開采公司都在享受。
盡管如此，地熱能源仍面臨風險：如果管理不慎，熱能可能會耗盡。以間歇泉地區為例，運營商們不得不讓至少六臺發電設備閑置，雖然那里的地熱場大部分是七、八十年代才開發的。
五、生物燃料
自美國總統布什一年前警告說美國“過于依賴石油”以后，人們對可再生交通用燃料（主要是乙醇）的興趣大增。人們討論了從生物柴油到氫等多種可能使用的燃料。大多數議題都圍繞著用玉米制造的乙醇，它是美國最重要的可再生交通燃料。
許多討論是關于單獨用乙醇作燃料提供交通動力的可能性，但目前的現實是，美國所消耗的乙醇大多是與汽油混合使用的。這種方法大多用于有嚴重空氣污染問題的地區，因為在汽油中加入乙醇可以減少汽車的煙霧排放量。乙醇的生產成本很大程度上取決于玉米原料，同時還取決于生產過程所用能源（主要是天然氣）的成本。
美國農業部首席經濟學家基斯•柯林斯估計，現在生產一加侖乙醇的成本約為1.60美元。考慮到另一種減少排放的添加劑甲基叔丁基醚（MTBE）會污染地下水，一些一直使用MTBE的汽油生產商也開始轉用乙醇。乙醇行業2006年上演了一場瘋狂行情：由于汽油價格上漲和乙醇需求量增加，夏季時乙醇價格飆升。乙醇價格較汽油高出的部分超過了1美元。乙醇生產商利潤激增。但由于大量投資涌向乙醇行業，抬高了玉米原料的價格；并且汽油價格開始從2006年中期的最高水準下跌，乙醇價格也隨之下跌，這兩個因素導致了2006年底乙醇熱的降溫。
美國設立了到2017年每年消耗約350億加侖乙醇和其他替代性燃料（目前約52億加侖乙醇）的目標，要實現這一目標并非易事，為此可能需要大大提高混入汽油的乙醇含量。麻煩的是，科學家說這么做有可能帶來空氣污染方面的問題。研究表明，在汽油中加入少量乙醇有助于減少某些排放物，如一氧化碳，但卻容易增加其他某些排放物。實現政府目標的另一個辦法是增加單獨使用乙醇做燃料的比例。這需要在加油站安裝乙醇加油泵，而石油業為此要拿出數十億美元的投資。
|