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大太阳能的未来有多光明?

在今天的美国,大型“公用事业规模”太阳能发电项目的发电能力超过4700兆瓦。27000兆瓦的大规模太阳能发电正在开发中,这意味着工业太阳能部门正在为500多万家庭提供足够的电力。

这些数字令人印象深刻,但现在的问题是:这种增长会持续下去吗?公用事业规模的太阳能发电——由大型、地面安装的光伏电池板阵列或另一种被称为“聚光太阳能”的技术——的扩张在很大程度上是由于两个因素:州可再生能源组合标准要求公用事业生产一定数量的绿色能源,联邦税收抵免将在2016年底大幅减少。

到今年年底,整个太阳能行业的装机容量将超过1万兆瓦,包括家庭和企业屋顶上的光伏板——一些州很快将开始实现州投资组合标准规定的可再生能源目标,这可能会抑制对公用事业规模的太阳能项目的需求。考虑到这一点和联邦税收抵免的不确定性,大型太阳能发电厂会开始遍布美国西南部和其他地方吗?或者,即使在推动所有形式的可再生能源的需求变得更加紧迫之际,公用事业规模的太阳能会逐渐消失吗?

公用事业规模的太阳能的下一步是什么

一些可再生能源专家说,公用事业规模的太阳能发电的未来还远未确定,部分原因是他们认为,随着光伏电池板的价格继续下跌,分布式太阳能(即安装在单个建筑上的太阳能电池板)将日益占据主导地位。

其他分析人士说,分布式太阳能和公用事业规模的太阳能都将在美国发电中发挥重要作用。如今,太阳能发电仅占美国总装机容量的1%。但专家认为,几个趋势可以巩固工业规模太阳能的地位。首先是光伏和其他太阳能技术成本的迅速下降和效率的提高。第二,州和联邦政策——包括目前存在于29个州和哥伦比亚特区的可再生能源组合标准(RPS)指令,以及一项主要的联邦税收激励——可能会得到延长或扩大。

此外,联邦政府对公用事业规模的太阳能也有宏伟的计划。美国能源部的SunShot倡议该项目旨在降低太阳能的成本,预计成本将继续大幅下降,将32.9万兆瓦的太阳能纳入电力供应[PDF]到2030年,美国的总电力需求量为13.8%,能源估计部,209,000兆瓦,或近三分之二,如果太阳能技术的价格继续下跌,可能是公用规模的太阳能。

“最终,太阳能的真正美丽是每个建筑物,每一个停车场都被覆盖,”加州大学伯克利加州大学能源教授丹·肯纳说。“所以在未来的几十年中,我们将转到越来越多的分发。但是为了实现转型,我认为我们将看到更多仍在安装这些更大的设施。”

根据科里HoneymanGTM Research的一位太阳能分析师表示,截至2012年底,仅公用事业规模的光伏发电仅占美国总发电量的0.25%。他说,到2016年底,这一数字将跃升至1.6%,增幅超过500%。

太阳能的挑战和激励

由于项目面临重大的监管障碍,建造大型太阳能发电站既昂贵又困难。大型太阳能发电厂,如艾文帕索拉纳加州谷太阳牧场在一些状态下建立,因为它基于现有政策是经济可行的。“公用事业公司不倾向于自愿地做这些事情,”马丁帕斯奎拉蒂是亚利桑那州州州州州坦佩大学的能源政策教授和专家。

如今,公用事业公司通常从大型太阳能发电厂购买电力,以满足RPS的要求。例如,加州要求到2020年,该州33%的电力需求来自可再生能源。公用事业公司可以通过购买100兆瓦发电厂的所有电力,从而大幅削减其RPS授权,就像他们在美国阳光充足的地区(包括加州、内华达州和亚利桑那州)所做的那样。

公用事业公司正在购买这些电力,以避免巨额的经济处罚。霍尼曼说:“这些RPS标准对不遵守规定的人进行处罚,从而产生了这种需求。”

由于公用事业公司有购买电力的动机,太阳能发电厂的开发商可以获得建设资金。备受瞩目的377兆瓦的伊万帕电厂——目前正在加州莫哈韦沙漠全力发电——耗资22亿美元,其他大型项目也同样昂贵。能源部的主要贷款帮助许多人支付那些崇高的费用。

另一个帮助这些项目发展的政策是联邦投资税收抵免美国国际贸易委员会该计划为2016年底前上线的设施提供30%的积分。但是,如果税收抵免没有延长,RPS的要求得到了履行,而且可能没有延长或修订,会发生什么呢?

这些政策转变是项目的令人印象深刻的项目管道在建或开发已经开始失去动力。GTM Research的霍尼曼表示,经济放缓的速度快于预期。太阳能产业协会(SEIA)列出的一些最大的项目,如1200兆瓦的斯特林项目和750兆瓦的麦考伊太阳能中心,都在加州处于早期开发阶段,不属于“电力购买者”的范畴。2017年之前,税收抵免将降至10%,如果一个项目不能保证开工日期,那么它可能很难为其电力找到买家。

在太阳能屋顶上

屋顶太阳能面临更少的不确定性,并正在迅速扩大,与2012年装机容量为488兆瓦比去年增加了62%。州和联邦层面的个人激励措施,以及创新的太阳能租赁模式(房屋或房主无需预付任何费用),推动了屋顶太阳能的发展。但公用事业公司通常对这种“分布式发电”不感兴趣,因为他们无法从这些电力来源中获利。

“最终,我们可能会看到太阳能是非常分布式的,因为我们可能会利用我们的城市景观,覆盖我们的建筑表面,”说卡门他经常就可再生能源问题在国会作证。“但公用事业公司更愿意使用大型的中央电站,他们一次又一次地证明,他们在分布式太阳能方面的地位并不是很好。”

许多公用事业公司本身也持谨慎态度。在加州,圣地亚哥燃气电力公司已经签约可再生能源合同自2011年以来总额约为1,750兆瓦,但该效用的发言人仅说它将“满足或超过”2020 RPS任务,进一步的可再生能源采购可以更多地关注能源效率,能源储存或“更传统的类型”一代。“

不用担心吗?

但公用事业规模太阳能的开发人员表示他们并不特别担心,引用两者太阳能成本下降州和联邦激励措施将继续持续乐观。“可再生的投资组合标准始终是公用事业级太阳能发展的最大驱动因素,我们谨慎乐观,我们将看到这些标准继续在全国范围内提高,”加利福尼亚Sempra沟通总监Steve Schooff说U.S. Gas & Power, a developer with超过300兆瓦在运行的公用事业规模的太阳能和数百个在开发中。他补充说,一些州内华达州正在考虑让燃煤电厂提前退休替代技术包括太阳能。

其他开发商则指望持续的价格下跌让RPS授权变得毫无意义。“即使在RPS政策失效后,地面安装太阳能光伏系统的市场仍将继续,”8分钟能源可再生能源公司的首席执行官马丁·赫尔曼说2000兆瓦加利福尼亚州的太阳能预定到2016年上线。“这是由于PV将继续其长期价格下跌。”

成本平价的重要性

10月,科罗拉多州公用事业公司Xcel能源决定了一些大型太阳能和风力推出的计划是最好的选择仅以价格为基础,不考虑国家可再生能源投资组合标准。许多专家同意光伏电池板成本的大幅下降[PDF]在过去十年中,将继续,这意味着与天然气或煤炭相比,太阳能的成本平价 - 可以在未来几年内实现。

Stefan Reichelstein他说,更有可能在10年左右的时间内实现与天然气的成本平价。他说,因此,该行业将辩称,“为了保持新安装的速度,将联邦补贴延长至2016年以后的数年是至关重要的。”艾文帕联合开发商BrightSource Energy的发言人贾里德·布兰顿(Jared Blanton)表示,即使是稍微调整联邦税收抵免,允许项目“开始建设”,而不是在2016年投入使用,也将推动公用事业规模的太阳能市场。

最近批准的加州政策也将有助于支持公用事业规模的太阳能行业。国家的第一个储能授权[PDF]它要求公用事业公司到2020年购买1325兆瓦的能源储存,这是大型太阳能发电厂的自然选择。使用聚光太阳能的设施——通过反射镜将光线聚焦在管道或中心塔上以产生蒸汽发电——可以相对无缝地结合重要的存储解决方案。Abengoa在亚利桑那州沙漠的索拉纳工厂特色熔盐储存这使得发电厂可以在太阳下山后向电网供电6个小时。其他公司,尤其是加州的公司,可能会效仿。

Kammen说:“只要大型设施集成了存储,它们就有意义。”他补充说,推动对存储的主要研究——从电池到压缩空气系统——可能在帮助公用事业规模的太阳能扩张方面发挥重要作用。

一些专家认为,如果联邦政府对碳排放定价,公用事业规模的太阳能将变得更加有竞争力。亚利桑那州立大学的Pasqualetti说:“最终,无论是经济上还是环境上,这都将是一个显而易见的选择,毫无疑问,我们应该更坚定地走向太阳能的未来。”

这个故事最初出现在耶鲁环境360网站.太阳照片,umbertoleporini通过shutterstock。

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