三、太阳能产业
美国能源部太阳能技术办公室和美国国家可再生能源实验室合作提出,通过大规模削减成本、制定支持性政策以及实现大规模电气化,到2035年太阳能在美国电力供应中的占比提高到40%,到2050年占比提高到45%。[47]
(一)市场分析
2021年美国太阳能市场装机容量达到创纪录的23.6 吉瓦(GW),比2020年增长19%;2021年美国3.9%的电力来自太阳能,太阳能发电占美国新增发电量的46%,这是连续第三年占据最大份额;2021年得克萨斯州成为太阳能发电能力最强的州,首次超过加利福尼亚州,主要归功于该州公用事业太阳能的强劲发展。从各大细分市场来看,2021年,住宅太阳能安装总量达到4.2 GW,创下年度纪录,首次在一年内安装超过50万个项目,安装量同比增长30%,这是自2015年以来的最高年增长率;社区太阳能发电量达到957兆瓦(MW),同比增长7%;商业太阳能发电量达到1 435 MW,接近2020年发电量;公用事业规模太阳能装机容量达到17 GW,创下了年度安装纪录。[48]
(二)战略愿景
2021年3月,美国能源部宣布2030目标,即在未来10年内将太阳能成本降低60%,还将提供近1.28亿美元资金,助力提高性能和加快太阳能技术的部署。太阳能技术办公室(SETO)目标是将美国每年新增的光伏生产能力提高1 GW,并安装太阳能硬件,使其国内价值至少达到40%;此外SETO 还宣布到2030年将公用事业规模的光伏发电(UPV)产生的基准均化发电成本(LCOE)降低到2美分/千瓦时(kWh),商业光伏LCOE为4美分/kWh,住宅光伏LCOE为5美分/kWh,聚光太阳能热发电(CSP)LCOE为5美分/kWh。[49]
(三)战略推进路径
将通过大力支持技术研发、提供公共融资选项等路径实现其战略愿景。美国能源部将提供资金支持两种制造太阳能电池的先进材料:钙钛矿和碲化镉(CdTe)薄膜;将向22个项目提供4 000万美元的奖金,推进钙钛矿光伏设备的研究和开发,并通过建立价值1 400万美元的测试中心来提供新钙钛矿设备性能验证;还将提供300万美元的钙钛矿创业奖,为新成立公司提供种子资金,加速其钙钛矿技术商业化部署;另外将投资2 000万美元用于CdTe薄膜太阳能技术研发;提高硅基光伏系统使用寿命,改进光伏系统组件。晶体硅技术目前占据全球市场的90%以上,中国在此领域,占据主导地位。美国能源部将重点关注聚光太阳能发电(CSP),其中3 300万美元用于推动CSP 技术进步,500万美元用于下一代CSP电厂示范,桑迪亚国家实验室将组建设施供研究人员、开发商、制造商测试下一代CSP 组件和系统,旨在实现2030年CSP电厂成本目标,即5美分/kWh。[50]