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太阳能垃圾填埋场:一个人的垃圾就是另一个人的宝藏

落基山研究所(Rocky Mountain Institute),劳里·格瓦拉·斯通(Laurie Guevara-Stone)

Green Mountain Power刚刚在佛蒙特州拉特兰市的一座2兆瓦光伏电站上动工。虽然计划在该地区使用的其他一些大型光伏系统遭到强烈反对(一些居民担心大型的地面安装太阳能电池板会对该州的牧场景观造成不利影响),但该项目似乎受到了热烈欢迎。为什么?它是在9.5英亩的封闭垃圾填埋场上建造的。

接受我们生活垃圾的活跃的城市固体垃圾填埋场的数量已大大减少,从1980年代末的近8,000个减少到2000年代中期的不足2,000个。全国所有封闭的垃圾填埋场(更不用说仍然活跃的垃圾填埋场的封闭单元)给我们带来了一个大问题:与那些基本上无法开发的土地的棕地怎么办?从马萨诸塞州到科罗拉多州,佐治亚州再到内华达州等许多城镇,都采取了与拉特兰相同的方法,并利用未使用且通常不可用的土地通过太阳能发电场来创收和/或节省能源成本。

是什么使垃圾填埋场成为太阳能的理想场所?首先,受干扰甚至受污染的土地可能不适合商业或住宅开发。而且,与在绿地上安装太阳能相比,在垃圾填埋场上放置太阳能通常更便宜,影响较小,并且对社区的关注也更少。

垃圾填埋场之所以成为太阳能发电厂的良好区域,另一个原因是许多城市没有大面积的绿地。但是,据估计,该国有10,000多个旧的市政垃圾填埋场,其中许多垃圾填埋场紧邻现有的公用电网,这使得互连很经济。

马萨诸塞州领先

马萨诸塞州率先改用大型和公用事业规模的太阳能填埋场,其中大部分工作是由光伏融资和承包公司Borrego Solar完成的。Borrego Solar的高级项目开发商Amy McDonough告诉RMI:“当我看到一个垃圾掩埋场时,我会发现一个巨大的机会。”“将太阳能发电系统放置在不能用于其他任何用途的土地上,这将在PPA条款上为市政当局节省数百万美元,这是双赢的局面。”

垃圾填埋场的使用寿命一旦结束,就会受到限制。封盖包括在垃圾填埋场,土工膜上设置屏障,以将任何有害元素与人和环境分离。然后是一层排水的沙子,然后是植被。土工膜一定不能穿透,因此Borrego Solar已为机架设计了压载系统。由于每个太阳能电池阵列机架都有两个镇流器,因此其成本比常规基础要高,这会使系统的总价每瓦增加25美分。

不过,马萨诸塞州激励人们在棕地上安装太阳能,这有助于改善基于垃圾填埋场的太阳能的经济性,尽管镇流器系统有某些额外要求,但已经受益于与公用事业规模的光伏项目相关的规模经济。现在,Borrego Solar正在与纽约州能源与研究发展局(NYSERDA)合作,以说服该机构也对褐地采取激励措施。

麦克唐纳(McDonough)认为,东北地区有很多巨大的垃圾掩埋机会。麦克唐纳解释说:“许多垃圾填埋场很小,通常是平顶的。”“正确封闭的垃圾填埋场为太阳能项目提供了非常好的基础。如果关闭了10或12年,您不必担心结算问题。但是您无法在其上建造建筑物,因此您无法做很多其他事情。”

在汉普登县的拉德洛镇可以看到一个成功的故事。该镇与Borrego Solar签订了为期20年的PPA,以租赁该镇封闭的垃圾填埋场中的17英亩土地。现在,Ludlow购买太阳能电池板产生的能量的价格为每千瓦时5美分,而当地公用事业公司收取的价格为每千瓦时9美分。2.6兆瓦的系统每年可为该镇节省约14万美元的能源费用,在以前被注销为无法开发的土地上创造了当地的建筑工作,估计每年可抵消430万磅的二氧化碳。

其他加入潮流的国家

马萨诸塞州目前在垃圾填埋场拥有数十个太阳能发电场,发电量超过78兆瓦,但东北部其他州也在加入这一趋势。佛蒙特州的第一个太阳能垃圾填埋项目是一个2.7兆瓦系统,目前正在该州唯一的活跃垃圾填埋场的考文垂安装。尽管垃圾填埋场仍处于活动状态,但太阳能系统仍在缓冲区内建立,缓冲区是将垃圾填埋场与其他可用土地分隔开的必需土地。由于几乎不能在缓冲区建立任何设施,因此太阳能发电场是一个不错的选择。与此同时,佛蒙特州拉特兰(Rutland)的垃圾填埋场成为头条新闻,因为该垃圾掩埋场包括4兆瓦的电池存储,以减少峰值用电需求并在中断期间为拉特兰高中(应急避难所)提供应急备用电源。

去年,花园州(Garden State)批准了一项将该州800个封闭的垃圾填埋场改建成太阳能发电厂的提议,新泽西州也已加入。纽约州即将把世界上最大的垃圾填埋场(史坦顿岛上的2,200英亩)变成一个拥有47英亩,10兆瓦太阳能发电厂的公园。

尽管东北地区似乎在太阳能填埋场开发方面处于领先地位,但该地区仅占美国填埋场的7%,其中40%位于美国西部,而35%位于南部。实际上,佐治亚州最大的太阳能发电设施是山核桃山堆填区的一个1兆瓦农场,该农场使用覆盖了7,000个薄膜光伏面板的土工膜帽。

截至2013年2月,垃圾填埋场有15个太阳能光伏发电场,发电量为30兆瓦,但这一数字正在迅速增长。美国环境保护署已预先筛选了1,600个垃圾填埋场的太阳能潜力。一项研究估计,封闭的垃圾填埋场覆盖了数十万英亩的太阳能机会。NREL 2013年的一项研究估计,美国全市的城市固体垃圾掩埋场和其他受污染的场地覆盖了惊人的1500万英亩。一旦其他州开始为褐地开发提供激励措施,我们可能会看到那些旧的垃圾堆变成了全国的发电站。

马萨诸塞州达特茅斯的图像,由Borrego Solar提供垃圾掩埋场。

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