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2016年，中國(guó)收獲了太多的成功和喜悅，臨近年底最后幾天，又有更大喜訊傳來。一個(gè)全球范圍的太陽能發(fā)電市場(chǎng)正在形成，這個(gè)長(zhǎng)期以來只有政府、環(huán)保組織為了應(yīng)對(duì)全球變暖而費(fèi)心培植的行業(yè)，終于在2016年成為了正在迅速崛起的世界性產(chǎn)業(yè)。中國(guó)是這場(chǎng)新興產(chǎn)業(yè)革命的引領(lǐng)者和主要的受益者。
有史以來第一次，來自所有地區(qū)的國(guó)家向國(guó)際能源署(IEA)報(bào)告稱，它們的太陽能發(fā)電市場(chǎng)都有顯著的增長(zhǎng)。總部位于巴黎的這個(gè)聯(lián)合國(guó)機(jī)構(gòu)發(fā)布的最初分析報(bào)告顯示：來自非洲、中東、拉丁美洲、南亞和東南亞國(guó)家的數(shù)據(jù)表明，太陽能發(fā)電的世界市場(chǎng)，在過去的一年中增長(zhǎng)了25%。
太陽能電池發(fā)電的原理是基于半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)將太陽輻射直接轉(zhuǎn)換為電能。太陽能電池實(shí)質(zhì)上是一個(gè)大面積的PN結(jié)，當(dāng)光照射到PN結(jié)的一個(gè)面，例如P型面時(shí)，若光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，那么P型區(qū)每吸收一個(gè)光子就產(chǎn)生一對(duì)自由電子和空穴，電子-空穴對(duì)從表面向內(nèi)迅速擴(kuò)散，從而建立一個(gè)與光照強(qiáng)度有關(guān)的電動(dòng)勢(shì)。
1953年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家對(duì)光生伏特效應(yīng)作了深入的研究。急速發(fā)展的美國(guó)的軍事和太空計(jì)劃最終促成了太陽能電池的誕生。在20世紀(jì)60年代開始，太陽能電池為衛(wèi)星和其它航天器的正常工作提供了不可或缺的能源。
登月高潮消退以后，美國(guó)政府讓太陽能電池飛入平常百姓家的努力雖然一直沒有中斷過，但是50多年來進(jìn)展十分緩慢，與便宜的常規(guī)電力相比，太陽電能實(shí)在太貴了，這極大地限制了它的廣泛應(yīng)用。
但是奇跡出現(xiàn)了，自2008年以來，太陽能電池板的價(jià)格在8年里已經(jīng)下降了近80%。IEA的報(bào)告指出，這個(gè)奇跡的創(chuàng)造者就是中國(guó)。特別是近三年來，中國(guó)引領(lǐng)世界，制造和出口了越來越便宜的太陽能電池板。與此同時(shí)，其國(guó)內(nèi)的太陽市場(chǎng)由小到大逐步成長(zhǎng)，于2015年一舉超過德國(guó)成為世界太陽能裝機(jī)市場(chǎng)的領(lǐng)跑者。
光伏技術(shù)(PV：Photovoltaic technology)在美國(guó)的學(xué)術(shù)界曾經(jīng)受到過質(zhì)疑。經(jīng)過多年的政治炒作和數(shù)十億美元的政府補(bǔ)貼，宏偉的太陽能開發(fā)計(jì)劃開始受到懷疑論者的反對(duì)。2008年以前，在哈佛大學(xué)教應(yīng)用物理學(xué)的基思教授(David Keith)一直就是光伏技術(shù)的反對(duì)者。他看到太陽能電池板的裝機(jī)容量增加，但是電池板的成本沒有明顯下降。他相當(dāng)肯定地認(rèn)為，慷慨的政府補(bǔ)貼只會(huì)阻礙現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)步，使得太陽能發(fā)電的效率低下，在沒有進(jìn)一步的創(chuàng)新突破前，要想依靠大規(guī)模使用太陽能來減緩氣候變化危機(jī)將成為不可能。
今年4月，基思教授發(fā)表了“I Was Wrong about the Limits of Solar. PV is Becoming Dirt Cheap.”的論文，糾正了自己對(duì)太陽能發(fā)電的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。他認(rèn)為“事實(shí)已經(jīng)改變”，除了中國(guó)的低成本制造以外，一系列的“漸進(jìn)性創(chuàng)新”也有助于成本的降低。到2020年，他認(rèn)為，即使政府完全取消補(bǔ)貼，公用電力公司的太陽能發(fā)電成本“很可能會(huì)低于每兆瓦20美元”，這將是“這個(gè)星球上最便宜的電力”。
現(xiàn)在的基思教授為推進(jìn)太陽能發(fā)電事業(yè)不遺余力，他把自己的反思和相關(guān)理論放上了“MOOC”(即哈佛大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)上大規(guī)模的開放式在線課程)，第一個(gè)教程就吸引了全球大約12,000多名學(xué)生。
美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)略能源分析總監(jiān)大衛(wèi)·穆尼(David Mooney)表示，當(dāng)安裝太陽能電池板的成本從每瓦20美元下降到今天2美元以下的跳樓價(jià)，一切都已經(jīng)被注定了。“我們至少到了電力革命的前夜，”穆尼回憶道，“1987年開始研究光伏時(shí)，我曾經(jīng)開玩笑說，這只是我們的一個(gè)夢(mèng)想。我從來沒有想過它會(huì)發(fā)生，但今天夢(mèng)想已經(jīng)成真。”
美國(guó)國(guó)家電力公司的電力研究所(EPRI)已經(jīng)跟蹤了新興的太陽能技術(shù)40多年，最近，按照研究所的資深技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人Michael Bolen的說法，它們的工作已經(jīng)擴(kuò)展到幫助公用電力公司了解、購(gòu)買和更好地運(yùn)行大規(guī)模太陽能發(fā)電廠。
Bolen指出：多年來，都是通過一些州的監(jiān)管機(jī)構(gòu)和聯(lián)邦立法來強(qiáng)迫公用電力公司購(gòu)買太陽能電力。美國(guó)于1978年通過的“公共事業(yè)監(jiān)管政策法案”(PURPA)，要求公用電力公司必須購(gòu)買太陽能電力，只要太陽能生成的電力比他們傳統(tǒng)方法產(chǎn)生的電力更便宜。
據(jù)Bolen說，“這個(gè)過程通常是用‘你必須’這樣的強(qiáng)制性措辭來完成的。”他說許多公用事業(yè)公司對(duì)此相當(dāng)不感興趣。但是形勢(shì)正在轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在公用電力公司開始擁有和運(yùn)行自己的太陽能電站，靠差價(jià)賺取利潤(rùn)。
公用電力公司傳統(tǒng)上是非常保守、行動(dòng)非常緩慢的組織，這也不難理解，它們的工作是運(yùn)行即可靠又經(jīng)濟(jì)的電力系統(tǒng)，而不是參與新技術(shù)的探索和開發(fā)。但是光伏發(fā)電技術(shù)革命的風(fēng)暴正在席卷電力市場(chǎng)，大有順我者昌、逆我者亡的氣勢(shì)。公用電力公司現(xiàn)在是全美最大的太陽能電池板的客戶，占據(jù)了60%的市場(chǎng)份額。
這些大型公用電力公司可以憑借規(guī)模效應(yīng)進(jìn)一步降低太陽能電站的安裝成本，在某些地區(qū)它們的太陽能發(fā)電的價(jià)格現(xiàn)在已經(jīng)逼近油氣發(fā)電的成本。這些大型公用電力公司甚至利用PURPA法律迫使本地的一些小型公用電力公司采購(gòu)它們生產(chǎn)的太陽能電力，因?yàn)樗鼈兊奶柲茈娏Ω阋恕＿@些可憐的小型公用電力公司正在為它們漠視光伏技術(shù)而付出代價(jià)。
光伏發(fā)電技術(shù)的迅猛發(fā)展給世界帶來了“幾家歡樂幾家愁”，被一些專家稱之為“太陽能過山車”式的價(jià)格猛跌，對(duì)于那些沒有做好準(zhǔn)備的公司而言，絕不是一件好事。一些大型美國(guó)太陽能電池面板制造商已經(jīng)被推向破產(chǎn)，還有些公司似乎也正朝著那個(gè)方向前進(jìn)，從它們公司股票價(jià)格的急劇下跌不難作出這樣的判斷。
根據(jù)美國(guó)能源部的專家報(bào)告，剩下的兩個(gè)大型美國(guó)面板廠商現(xiàn)在至少面對(duì)六個(gè)中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。中國(guó)生產(chǎn)了40%的世界太陽能電池面板，而美國(guó)公司僅有20%，中國(guó)還在繼續(xù)擴(kuò)大其領(lǐng)先地位。與此同時(shí)，世界太陽能發(fā)電市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)展成為每年1000億美元的規(guī)模。
美國(guó)能源部國(guó)家光伏發(fā)電中心的聯(lián)合總監(jiān)Gregory Wilson預(yù)測(cè)，“所有這一切的終點(diǎn)是，光伏技術(shù)正在迅速成為引領(lǐng)世界發(fā)展的主力軍。”威爾遜呼吁，美國(guó)必須迅速制定政策，推動(dòng)創(chuàng)新，堅(jiān)持留守在光伏市場(chǎng)風(fēng)暴的中心。
“我們?yōu)闅夂蜃兓臒o聊政治爭(zhēng)論不休，但是卻不去注意伴隨危機(jī)而出現(xiàn)的巨大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)會(huì)。能源系統(tǒng)將會(huì)被重新設(shè)計(jì)和構(gòu)造，這些必須有人去做，”他說， “中國(guó)人似乎已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這個(gè)機(jī)會(huì)的巨大意義。”
威爾遜斷言，世界將迎來一個(gè)更便宜、更清潔的光伏能源時(shí)代，太陽電能將為我們的家庭供電和供熱;為電動(dòng)汽車充電;以及將氫氣從水中分離出來，為用于汽車，卡車和飛機(jī)的燃料電池提供原料。
“我們(美國(guó))在我們的面前看到了很多機(jī)會(huì)，但是當(dāng)我們要對(duì)他們采取行動(dòng)時(shí)，我們看起來很緩慢甚至近乎癱瘓。我們從前并不總是這樣。”他說。
本文引述的聯(lián)合國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)的報(bào)告和美國(guó)專家教授的評(píng)論都證明了一件事：光伏是標(biāo)準(zhǔn)的陽光產(chǎn)業(yè)，它是八、九點(diǎn)鐘的太陽，它將改變世界未來的走向。中國(guó)是該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)革命當(dāng)之無愧的旗手。從今起，“中國(guó)應(yīng)當(dāng)對(duì)于人類有較大的貢獻(xiàn)”將不再是祈使句，更不是疑問句，而是確定的陳述句!
令人百思不得其解的是：中國(guó)國(guó)內(nèi)卻不乏反對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)聲音。反對(duì)意見可歸納為以下五點(diǎn)：1、光伏是“高污染、高能耗”產(chǎn)業(yè)。2、中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)把清潔能源送給了歐美，把污染留在了國(guó)內(nèi)。3、光伏發(fā)電不便宜，社會(huì)成本更貴。4、中國(guó)光伏企業(yè)沒有動(dòng)力研發(fā)新技術(shù)，是落后產(chǎn)能。5、光伏產(chǎn)業(yè)不靠補(bǔ)貼就不能生存，從一開始就是一場(chǎng)騙局。
其實(shí)讀了本文列舉的一些數(shù)據(jù)和論點(diǎn)，就足以明白以上這些反對(duì)意見是沒有根據(jù)的，是站不住腳的。本文會(huì)有續(xù)篇，主要是提供光伏產(chǎn)業(yè)的科普知識(shí)，講述中國(guó)對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)革命的貢獻(xiàn)，同時(shí)也會(huì)對(duì)那些反對(duì)意見作深入的分析和駁斥。敬請(qǐng)關(guān)注批評(píng)。
有史以來第一次，來自所有地區(qū)的國(guó)家向國(guó)際能源署(IEA)報(bào)告稱，它們的太陽能發(fā)電市場(chǎng)都有顯著的增長(zhǎng)。總部位于巴黎的這個(gè)聯(lián)合國(guó)機(jī)構(gòu)發(fā)布的最初分析報(bào)告顯示：來自非洲、中東、拉丁美洲、南亞和東南亞國(guó)家的數(shù)據(jù)表明，太陽能發(fā)電的世界市場(chǎng)，在過去的一年中增長(zhǎng)了25%。
太陽能電池發(fā)電的原理是基于半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)將太陽輻射直接轉(zhuǎn)換為電能。太陽能電池實(shí)質(zhì)上是一個(gè)大面積的PN結(jié)，當(dāng)光照射到PN結(jié)的一個(gè)面，例如P型面時(shí)，若光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，那么P型區(qū)每吸收一個(gè)光子就產(chǎn)生一對(duì)自由電子和空穴，電子-空穴對(duì)從表面向內(nèi)迅速擴(kuò)散，從而建立一個(gè)與光照強(qiáng)度有關(guān)的電動(dòng)勢(shì)。
1953年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家對(duì)光生伏特效應(yīng)作了深入的研究。急速發(fā)展的美國(guó)的軍事和太空計(jì)劃最終促成了太陽能電池的誕生。在20世紀(jì)60年代開始，太陽能電池為衛(wèi)星和其它航天器的正常工作提供了不可或缺的能源。
登月高潮消退以后，美國(guó)政府讓太陽能電池飛入平常百姓家的努力雖然一直沒有中斷過，但是50多年來進(jìn)展十分緩慢，與便宜的常規(guī)電力相比，太陽電能實(shí)在太貴了，這極大地限制了它的廣泛應(yīng)用。
但是奇跡出現(xiàn)了，自2008年以來，太陽能電池板的價(jià)格在8年里已經(jīng)下降了近80%。IEA的報(bào)告指出，這個(gè)奇跡的創(chuàng)造者就是中國(guó)。特別是近三年來，中國(guó)引領(lǐng)世界，制造和出口了越來越便宜的太陽能電池板。與此同時(shí)，其國(guó)內(nèi)的太陽市場(chǎng)由小到大逐步成長(zhǎng)，于2015年一舉超過德國(guó)成為世界太陽能裝機(jī)市場(chǎng)的領(lǐng)跑者。
光伏技術(shù)(PV：Photovoltaic technology)在美國(guó)的學(xué)術(shù)界曾經(jīng)受到過質(zhì)疑。經(jīng)過多年的政治炒作和數(shù)十億美元的政府補(bǔ)貼，宏偉的太陽能開發(fā)計(jì)劃開始受到懷疑論者的反對(duì)。2008年以前，在哈佛大學(xué)教應(yīng)用物理學(xué)的基思教授(David Keith)一直就是光伏技術(shù)的反對(duì)者。他看到太陽能電池板的裝機(jī)容量增加，但是電池板的成本沒有明顯下降。他相當(dāng)肯定地認(rèn)為，慷慨的政府補(bǔ)貼只會(huì)阻礙現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)步，使得太陽能發(fā)電的效率低下，在沒有進(jìn)一步的創(chuàng)新突破前，要想依靠大規(guī)模使用太陽能來減緩氣候變化危機(jī)將成為不可能。
今年4月，基思教授發(fā)表了“I Was Wrong about the Limits of Solar. PV is Becoming Dirt Cheap.”的論文，糾正了自己對(duì)太陽能發(fā)電的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。他認(rèn)為“事實(shí)已經(jīng)改變”，除了中國(guó)的低成本制造以外，一系列的“漸進(jìn)性創(chuàng)新”也有助于成本的降低。到2020年，他認(rèn)為，即使政府完全取消補(bǔ)貼，公用電力公司的太陽能發(fā)電成本“很可能會(huì)低于每兆瓦20美元”，這將是“這個(gè)星球上最便宜的電力”。
現(xiàn)在的基思教授為推進(jìn)太陽能發(fā)電事業(yè)不遺余力，他把自己的反思和相關(guān)理論放上了“MOOC”(即哈佛大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)上大規(guī)模的開放式在線課程)，第一個(gè)教程就吸引了全球大約12,000多名學(xué)生。
美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)略能源分析總監(jiān)大衛(wèi)·穆尼(David Mooney)表示，當(dāng)安裝太陽能電池板的成本從每瓦20美元下降到今天2美元以下的跳樓價(jià)，一切都已經(jīng)被注定了。“我們至少到了電力革命的前夜，”穆尼回憶道，“1987年開始研究光伏時(shí)，我曾經(jīng)開玩笑說，這只是我們的一個(gè)夢(mèng)想。我從來沒有想過它會(huì)發(fā)生，但今天夢(mèng)想已經(jīng)成真。”
美國(guó)國(guó)家電力公司的電力研究所(EPRI)已經(jīng)跟蹤了新興的太陽能技術(shù)40多年，最近，按照研究所的資深技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人Michael Bolen的說法，它們的工作已經(jīng)擴(kuò)展到幫助公用電力公司了解、購(gòu)買和更好地運(yùn)行大規(guī)模太陽能發(fā)電廠。
Bolen指出：多年來，都是通過一些州的監(jiān)管機(jī)構(gòu)和聯(lián)邦立法來強(qiáng)迫公用電力公司購(gòu)買太陽能電力。美國(guó)于1978年通過的“公共事業(yè)監(jiān)管政策法案”(PURPA)，要求公用電力公司必須購(gòu)買太陽能電力，只要太陽能生成的電力比他們傳統(tǒng)方法產(chǎn)生的電力更便宜。
據(jù)Bolen說，“這個(gè)過程通常是用‘你必須’這樣的強(qiáng)制性措辭來完成的。”他說許多公用事業(yè)公司對(duì)此相當(dāng)不感興趣。但是形勢(shì)正在轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在公用電力公司開始擁有和運(yùn)行自己的太陽能電站，靠差價(jià)賺取利潤(rùn)。
公用電力公司傳統(tǒng)上是非常保守、行動(dòng)非常緩慢的組織，這也不難理解，它們的工作是運(yùn)行即可靠又經(jīng)濟(jì)的電力系統(tǒng)，而不是參與新技術(shù)的探索和開發(fā)。但是光伏發(fā)電技術(shù)革命的風(fēng)暴正在席卷電力市場(chǎng)，大有順我者昌、逆我者亡的氣勢(shì)。公用電力公司現(xiàn)在是全美最大的太陽能電池板的客戶，占據(jù)了60%的市場(chǎng)份額。
這些大型公用電力公司可以憑借規(guī)模效應(yīng)進(jìn)一步降低太陽能電站的安裝成本，在某些地區(qū)它們的太陽能發(fā)電的價(jià)格現(xiàn)在已經(jīng)逼近油氣發(fā)電的成本。這些大型公用電力公司甚至利用PURPA法律迫使本地的一些小型公用電力公司采購(gòu)它們生產(chǎn)的太陽能電力，因?yàn)樗鼈兊奶柲茈娏Ω阋恕＿@些可憐的小型公用電力公司正在為它們漠視光伏技術(shù)而付出代價(jià)。
光伏發(fā)電技術(shù)的迅猛發(fā)展給世界帶來了“幾家歡樂幾家愁”，被一些專家稱之為“太陽能過山車”式的價(jià)格猛跌，對(duì)于那些沒有做好準(zhǔn)備的公司而言，絕不是一件好事。一些大型美國(guó)太陽能電池面板制造商已經(jīng)被推向破產(chǎn)，還有些公司似乎也正朝著那個(gè)方向前進(jìn)，從它們公司股票價(jià)格的急劇下跌不難作出這樣的判斷。
根據(jù)美國(guó)能源部的專家報(bào)告，剩下的兩個(gè)大型美國(guó)面板廠商現(xiàn)在至少面對(duì)六個(gè)中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。中國(guó)生產(chǎn)了40%的世界太陽能電池面板，而美國(guó)公司僅有20%，中國(guó)還在繼續(xù)擴(kuò)大其領(lǐng)先地位。與此同時(shí)，世界太陽能發(fā)電市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)展成為每年1000億美元的規(guī)模。
美國(guó)能源部國(guó)家光伏發(fā)電中心的聯(lián)合總監(jiān)Gregory Wilson預(yù)測(cè)，“所有這一切的終點(diǎn)是，光伏技術(shù)正在迅速成為引領(lǐng)世界發(fā)展的主力軍。”威爾遜呼吁，美國(guó)必須迅速制定政策，推動(dòng)創(chuàng)新，堅(jiān)持留守在光伏市場(chǎng)風(fēng)暴的中心。
“我們?yōu)闅夂蜃兓臒o聊政治爭(zhēng)論不休，但是卻不去注意伴隨危機(jī)而出現(xiàn)的巨大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)會(huì)。能源系統(tǒng)將會(huì)被重新設(shè)計(jì)和構(gòu)造，這些必須有人去做，”他說， “中國(guó)人似乎已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這個(gè)機(jī)會(huì)的巨大意義。”
威爾遜斷言，世界將迎來一個(gè)更便宜、更清潔的光伏能源時(shí)代，太陽電能將為我們的家庭供電和供熱;為電動(dòng)汽車充電;以及將氫氣從水中分離出來，為用于汽車，卡車和飛機(jī)的燃料電池提供原料。
“我們(美國(guó))在我們的面前看到了很多機(jī)會(huì)，但是當(dāng)我們要對(duì)他們采取行動(dòng)時(shí)，我們看起來很緩慢甚至近乎癱瘓。我們從前并不總是這樣。”他說。
本文引述的聯(lián)合國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)的報(bào)告和美國(guó)專家教授的評(píng)論都證明了一件事：光伏是標(biāo)準(zhǔn)的陽光產(chǎn)業(yè)，它是八、九點(diǎn)鐘的太陽，它將改變世界未來的走向。中國(guó)是該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)革命當(dāng)之無愧的旗手。從今起，“中國(guó)應(yīng)當(dāng)對(duì)于人類有較大的貢獻(xiàn)”將不再是祈使句，更不是疑問句，而是確定的陳述句!
令人百思不得其解的是：中國(guó)國(guó)內(nèi)卻不乏反對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)聲音。反對(duì)意見可歸納為以下五點(diǎn)：1、光伏是“高污染、高能耗”產(chǎn)業(yè)。2、中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)把清潔能源送給了歐美，把污染留在了國(guó)內(nèi)。3、光伏發(fā)電不便宜，社會(huì)成本更貴。4、中國(guó)光伏企業(yè)沒有動(dòng)力研發(fā)新技術(shù)，是落后產(chǎn)能。5、光伏產(chǎn)業(yè)不靠補(bǔ)貼就不能生存，從一開始就是一場(chǎng)騙局。
其實(shí)讀了本文列舉的一些數(shù)據(jù)和論點(diǎn)，就足以明白以上這些反對(duì)意見是沒有根據(jù)的，是站不住腳的。本文會(huì)有續(xù)篇，主要是提供光伏產(chǎn)業(yè)的科普知識(shí)，講述中國(guó)對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)革命的貢獻(xiàn)，同時(shí)也會(huì)對(duì)那些反對(duì)意見作深入的分析和駁斥。敬請(qǐng)關(guān)注批評(píng)。
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