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美國能源部“2030目標”:百萬光伏電站成本降至3美分/kWh

2016-12-16 10:02:58 日經技術在線   作者: Junko Movellan  

2016年11月,美國能源部(DOE)發布了“2030目標”,表示“要在2020年至2030年之間,使光伏發電的成本減半”。

這意味著電力公司用來經營發電事業的百萬光伏電站的成本“到2030年要降至3美分/kWh”。

DOE在2011年啟動了旨在降低光伏發電系統成本、為期10年的技術開發項目,即“太陽計劃(Sun Shot Initiative)”。

“太陽計劃2020”啟動時的目標,是要使發電業務用系統的成本從2010年的27美分/kWh,“到2020年減少約70%,降低到6美分/kWh”。目標發電成本與傳統化石燃料的發電成本相當。而且,在光伏發電的成本中,完全不包含稅收抵免等補貼。

住宅用為5美分、非住宅用為4美分/kWh

隨著光伏發電產業突飛猛進,發電業務用系統的成本已從2010年的27美分/kWh,降低到現在的7美分/kWh,太陽計劃啟動5年來,已經完成了2020年目標的約90%。

借助發展的勢頭,DOE設定了新目標:到2030年,使百萬光伏電站的平準化電力成本(LevelizedCostofElectricity:LCOE)降低到2020年的一半,即“3美分/kWh”。

而且,與發電業務用系統一樣,住宅用和非住宅用(商用)的成本目標也進行了大幅下調。非住宅用系統的發電成本要從2020年的7美分/kWh降低到4美分/kWh,住宅用系統的發電成本要從2020年的9美分/kWh降低到5美分/kWh。

順便一提,目前非住宅用系統的發電成本為13美分/kWh,住宅用系統的發電成本為18美分/kWh,雖然不及發電業務用系統,但也完成了2020年目標的70%。

達成3美分/kWh的方案

“3美分/kWh”的目標看上去相當具有挑戰性,但現在已經涌現出了很多現實可行的方案。

比如說,削減太陽能電池、太陽能電池以外的硬件、軟件與O&M(運營管理、維修檢查)的成本,大幅提高、改善太陽能電池的轉化效率與系統的可靠性。而且有觀點認為,大幅削減投資費用也有助于達成目標。

下面這個例子,是達成2030年目標,即3美分/kWh的一個方案。

(1)可持續性地削減太陽能電池的成本:從65美分/W降至30美分/W

(2)削減平衡系統(太陽能電池以外的其他系統組件)與軟件成本:從85美分/W降至55美分/W

(3)改善太陽能電池的可靠性:使用壽命從30年延長至50年,輸出功率衰減從每年0.75%降至0.2%

(4)削減O&M成本:從每年14美元/kW降至4美元/kW

負責統籌DOE太陽計劃的負責人查理˙蓋伊博士說,削減太陽能電池的價格,必須實現“可持續發展”。

進入2016年后,太陽能電池因為供應過剩和庫存增加,平均零售價格(ASP)的下跌速度越來越快。但即使價格再低,如果光伏發電企業的盈利能力下降,創造不出利潤,就培育不出“可持續發展”的光伏發電產業。蓋伊博士說,為此,“對于企業,有利潤、可持續地削減價格非常重要”。

在削減成本的基礎上,DOE為了進一步整合電網,還對提高電網的靈活性、溝通性及控制功能展開了研發。

光伏發電2050年將占全美供電量的40%

2010年,光伏發電還不到全美供電量的0.1%。而到2016年上半年,光伏發電的累計設置容量已經超過31GW,光伏發電的供電量增加到了總供電量的1%。而且,在2014年和2015年,光伏發電占到了美國新建電站的3分之1。

按照制定“太陽計劃2020”時的預測分析,在2030年之前,光伏發電將占到全美電力需求量的14%,到2050年將占到27%。

但隨著過去5年的快速普及,“太陽計劃2030”將預測進一步上調到了“在2030年之前占到20%,在2050年之前占到40%”。按照這一樂觀的預測,通過削減成本,光伏發電將會成為美國電力供應的主流。




責任編輯: 李穎

標簽:美國能源部,光伏電站