美國光伏市場(chǎng)調(diào)研及前景研究

呂 昕

(國家電網(wǎng)公司 國際合作部， 北京 100031)

1 引 言

太陽能發(fā)電是世界公認(rèn)的綠色產(chǎn)業(yè)，在節(jié)能環(huán)保的大趨勢(shì)下，近年來得到了迅猛的發(fā)展。第一代太陽能電池包括單晶硅和多晶硅電池[1]，至今仍然是太陽能電池產(chǎn)業(yè)化的主力，占太陽能電池產(chǎn)品總量的90%以上。第二代太陽能電池是薄膜產(chǎn)品，主要有非晶硅薄膜電池、多晶硅薄膜電池、碲化鎘以及銅銦硒薄膜電池等[2]。第三代太陽能電池是有機(jī)化合物電池[3]，現(xiàn)在還處于實(shí)驗(yàn)室階段。

美國作為世界可再生能源應(yīng)用大國，光伏在其國內(nèi)已有多年應(yīng)用歷史，截止2016年其國內(nèi)裝機(jī)容量已超過4萬千瓦，世界排名第四位。美國光伏行業(yè)在技術(shù)革新與政府激勵(lì)補(bǔ)償政策的雙重刺激下多年來保持增長(zhǎng)。我國光伏行業(yè)近年來高速發(fā)展，光伏裝機(jī)已躍居世界首位，對(duì)美國光伏行業(yè)發(fā)展情況及相關(guān)配套政策的學(xué)習(xí)研究，對(duì)于我國光伏行業(yè)發(fā)展具有積極指導(dǎo)與借鑒作用。本文對(duì)美國光伏行業(yè)現(xiàn)狀、相應(yīng)配套政策以及未來光伏行業(yè)發(fā)展前景等方面進(jìn)行了研究，將為我國光伏從業(yè)者和研究機(jī)構(gòu)未來對(duì)美國及我國光伏行業(yè)的研究提供輔助支持。

2 美國光伏行業(yè)概況

2.1 太陽能資源情況

美國是世界上太陽能資源最豐富的國家之一,根據(jù)美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(National Renewal Energy Laboratory，“NREL”)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，美國西部地區(qū)太陽能資源最為豐富，太陽能年輻射總量在7 884～10 512 MJ/m2之間，占美國國土總面積的45%左右，其中加利福尼亞州和德克薩斯州南部、亞利桑那州、新墨西哥州等是太陽能資源最為豐富的地區(qū)；北部和東部大部分地區(qū)年輻照總量在6 570～7 884 MJ/m2之間，占國土總面積的42%左右；美國其余地區(qū)(主要為阿拉斯加州)太陽能年輻射總量在3 942～6 570 MJ/m2，占國土總面積的13%左右。

圖1 美國太陽能資源分布情況

2.2 裝機(jī)情況

近年來，隨著美國政府和民眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，在政府法令與補(bǔ)貼政策的刺激下，光伏發(fā)電在美國快速發(fā)展，2006—2016年光伏裝機(jī)年平均增長(zhǎng)率高達(dá)68%。截止2016年底，美國光伏裝機(jī)已達(dá)4.02萬千瓦，裝機(jī)總量世界排名第4位，僅次于中國[4](7.74萬千瓦)、日本[5](4.27萬千瓦)和德國[6](4.13萬千瓦)。

光伏發(fā)電在美國根據(jù)規(guī)模與性質(zhì)分為電站光伏(Utility PV)、商業(yè)光伏(None residential PV)和居民光伏(Residential PV)3類，其中光伏電站裝機(jī)在美國光伏行業(yè)中占主導(dǎo)地位，其發(fā)展速度直接決定整個(gè)光伏行業(yè)發(fā)展情況，商業(yè)和居民光伏裝機(jī)在光伏行業(yè)中占比相對(duì)較小。2016年，美國光伏新增裝機(jī)1.48萬千瓦[7]，同比增長(zhǎng)97%，其中電站類光伏裝機(jī)增長(zhǎng)1.06萬千瓦(同比增長(zhǎng)148%)，商業(yè)類光伏裝機(jī)增長(zhǎng)0.15萬千瓦(同比增長(zhǎng)49%)，居民類光伏裝機(jī)增長(zhǎng)0.26萬千瓦(同比增長(zhǎng)19%)[8]。

圖2 美國2000—2016年光伏新增裝機(jī)變化表(單位MW)

2.3 光伏系統(tǒng)價(jià)格

2016年，美國光伏硬件市場(chǎng)供給過剩，硬件價(jià)格同比下降30%以上，帶動(dòng)了光伏系統(tǒng)整體價(jià)格的下降。截止2016年底，美國居民屋頂光伏系統(tǒng)價(jià)格為2.89/Wdc，同比下降17%；商業(yè)光伏系統(tǒng)價(jià)格為1.62/Wdc,同比下降20%；電站光伏類固定光伏系統(tǒng)(Fixed tilt system)和單軸追蹤光伏系統(tǒng)(Single axis tracking system)價(jià)格分別為1.06/Wdc和1.18/Wdc，同比分別下降20%和23%[8]。

美國光伏硬件價(jià)格呈逐年下降趨勢(shì)，但未來進(jìn)口關(guān)稅的潛在變化，可能導(dǎo)致硬件價(jià)格的上升。2017年4月，已宣布破產(chǎn)的美國光伏電池片與組件制造商Suniva向美國國際貿(mào)易委員會(huì)(U.S. International Trade Commission)遞交申訴，要求針對(duì)所有進(jìn)口至美國的晶硅組件設(shè)置78美分/瓦的最低進(jìn)口價(jià)格，針對(duì)所有進(jìn)口至美國的晶硅電池片設(shè)置40美分/瓦的最低進(jìn)口價(jià)格。國際貿(mào)易委員會(huì)于2017年5月對(duì)該申訴進(jìn)行受理，9月對(duì)外宣布其研究表明進(jìn)口晶硅產(chǎn)品影響了美國國內(nèi)晶硅制造商發(fā)展，并于11月將其研究結(jié)果及建議報(bào)于美國總統(tǒng)特朗普決策，特朗普將有60天的時(shí)間決定是否根據(jù)國際貿(mào)易委員會(huì)的意見采取措施。如Suniva申訴獲得通過，美國國內(nèi)光伏晶硅產(chǎn)品價(jià)格將大幅上升，光伏項(xiàng)目裝機(jī)增長(zhǎng)將可能大幅放緩。

3 美國光伏產(chǎn)業(yè)激勵(lì)政策與法令

美國對(duì)太陽能產(chǎn)業(yè)激勵(lì)政策分為聯(lián)邦政府與地方政府兩個(gè)層面，聯(lián)邦主要補(bǔ)貼政策為投資信用補(bǔ)貼(Investment tax credit，“ITC”)和成本加速補(bǔ)償政策(Modified accelerated cost recovery system ，“MACRS”),州主要補(bǔ)貼政策為可再生能源份額標(biāo)準(zhǔn)(Renewable portfolio standard ,“RPS”)和凈計(jì)量政策(Net metering)。

3.1 投資信用補(bǔ)貼政策

ITC是美國光伏行業(yè)發(fā)展最主要的補(bǔ)貼與激勵(lì)政策，創(chuàng)建于2005年，政策規(guī)定項(xiàng)目投資人在光伏系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)階段投入資金的30%可用于抵免公司或個(gè)人聯(lián)邦稅務(wù)。ITC政策出臺(tái)后曾于2007年、2008年和2015年3次進(jìn)行延期與修訂，最新修訂的政策對(duì)稅務(wù)抵免額度進(jìn)行了修改，規(guī)定2016—2019年光伏項(xiàng)目投資人的稅務(wù)減免額度保持不變，仍為項(xiàng)目資金投入的30%；2020年稅務(wù)抵免額減至26%；2021年稅務(wù)抵免額減至22%；2022年以后稅務(wù)抵免額將至10%(居民用戶將不再享受該項(xiàng)補(bǔ)貼政策)[9]。

3.2 成本加速補(bǔ)償政策

成本加速補(bǔ)償政策允許光伏項(xiàng)目投資人在短時(shí)間內(nèi)加速光伏資產(chǎn)的折舊速度，用以降低項(xiàng)目投資初期的應(yīng)繳稅額，緩解企業(yè)壓力，整個(gè)加速折舊期一般為5年，第一年折舊總資產(chǎn)的50%，剩余資產(chǎn)在后4年內(nèi)折舊完畢[8]。

3.3 可再生能源份額標(biāo)準(zhǔn)

可再生能源份額標(biāo)準(zhǔn)是美國各州大力發(fā)展可再生能源發(fā)電的最主要驅(qū)動(dòng)因素。目前美國已有29個(gè)州、華盛頓特區(qū)和3個(gè)領(lǐng)區(qū)(“Territories”)根據(jù)自身情況推出了強(qiáng)制性RPS政策，另外有8個(gè)州和一個(gè)領(lǐng)區(qū)提出了RPS目標(biāo)。美國各州對(duì)于RPS的要求有著不同的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，大多數(shù)州規(guī)定可再生能源發(fā)電必須達(dá)到州內(nèi)年度電力消費(fèi)的一定比例，如果售電方(一般為公共事業(yè)公司)無法達(dá)到RPS的要求則需繳納罰款，美國RPS要求最激進(jìn)的夏威夷州要求2045年全州電力消耗均需來源于可再生能源，加州規(guī)定到2050年全州電力消耗的50%需來源于可再生能源；另有部分州則規(guī)定可再生能源裝機(jī)需要達(dá)到一定的規(guī)模，例如美國得州規(guī)定到2025年全州可再生能源裝機(jī)需要達(dá)到100萬千瓦[10]。

3.4 凈計(jì)量政策

凈計(jì)量政策允許光伏發(fā)電用戶(商業(yè)與居民用戶)將滿足自身使用以外生產(chǎn)的多余電力反向出售給公共事業(yè)公司。作為反向售電的收入，用戶可得到由公共事業(yè)公司給予的電費(fèi)信用，用以抵消下一個(gè)電費(fèi)周期中的部分電費(fèi)支出。目前美國有41個(gè)州、華盛頓特區(qū)和4個(gè)領(lǐng)地頒布了凈計(jì)量政策[11]。

4 美國光伏市場(chǎng)發(fā)展主要影響因素

4.1 政策影響

美國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度依賴政府法令與補(bǔ)貼政策的支持，完全商業(yè)化運(yùn)作的光伏發(fā)電項(xiàng)目成本尚無法與傳統(tǒng)發(fā)電方式競(jìng)爭(zhēng)。ITC政策確保光伏項(xiàng)目的投資收益，RPS標(biāo)準(zhǔn)確保光伏發(fā)電能夠在市場(chǎng)得到消納。ITC政策于2016年的再次延長(zhǎng)為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境，但隨著可再生能源近年來的快速發(fā)展，各州RPS標(biāo)準(zhǔn)要求已基本達(dá)到，未來光伏項(xiàng)目將更多地需要從經(jīng)濟(jì)角度與傳統(tǒng)發(fā)電能源爭(zhēng)奪能源消納市場(chǎng)。

4.2 光伏系統(tǒng)價(jià)格

光伏系統(tǒng)價(jià)格的逐年下降，提升了光伏發(fā)電與傳統(tǒng)發(fā)電能源在電力消納市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，是促使光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的另一主要原因。自2012年美國在頁巖氣開采技術(shù)上取得重大突破以來，美國國內(nèi)燃?xì)夤?yīng)一直處于過剩狀態(tài)，發(fā)電燃料價(jià)格的降低，拉低了美國電力市場(chǎng)交易價(jià)格，壓縮了光伏項(xiàng)目的投資收益。光伏系統(tǒng)未來價(jià)格變化，Suniva申訴能否獲得通過，將直接決定美國光伏產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，決定光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。

4.3 輸電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施

美國輸電網(wǎng)設(shè)施老舊，新建電網(wǎng)征地與審批時(shí)間漫長(zhǎng)，限制了光伏項(xiàng)目的發(fā)展。美國大型光伏項(xiàng)目普遍距離用電負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，輸電基礎(chǔ)設(shè)施匱乏，輸電通道飽和，導(dǎo)致光伏項(xiàng)目并網(wǎng)困難。

5 美國光伏市場(chǎng)增長(zhǎng)預(yù)期

2016年是美國光伏歷史上裝機(jī)容量增長(zhǎng)最快的一年，同比增長(zhǎng)97%，年裝機(jī)增長(zhǎng)歷史上首次超過其他發(fā)電能源，在美國排名第一位。光伏項(xiàng)目開發(fā)商預(yù)期ITC政策于2016年底截止是驅(qū)動(dòng)裝機(jī)快速增長(zhǎng)的主要原因，為充分利用稅務(wù)補(bǔ)貼政策，光伏電站項(xiàng)目集中在2016年投運(yùn)，部分未能完成建設(shè)的項(xiàng)目安排至2017年完工。

據(jù)美國太陽能協(xié)會(huì)(SEIA)預(yù)側(cè)[11]，在電站光伏方面由于大部分現(xiàn)有光伏電站項(xiàng)目已完工，新開發(fā)項(xiàng)目?jī)?chǔ)備不足，2017—2018年光伏電站項(xiàng)目裝機(jī)增長(zhǎng)將放緩，2017年裝機(jī)增長(zhǎng)同比下降約17%。隨著在開發(fā)項(xiàng)目逐步具備開工條件，2019—2022年年增裝機(jī)將恢復(fù)持續(xù)增長(zhǎng)。在商業(yè)光伏方面，由于加州、馬薩諸塞州和紐約州光伏監(jiān)管政策將在2018年發(fā)生變化，商業(yè)光伏裝機(jī)在2017年同比增長(zhǎng)約10%，2018年由于監(jiān)管環(huán)境的變化預(yù)計(jì)年新增裝機(jī)增長(zhǎng)速度將放緩，2019—2022年預(yù)計(jì)開發(fā)商適應(yīng)了新的監(jiān)管政策后年新增裝機(jī)容量將恢復(fù)持續(xù)上漲。在居民光伏方面，由于居民光伏市場(chǎng)已趨于成熟，新增用戶增長(zhǎng)速度開始放緩，2017年居民光伏新增裝機(jī)同比下降了3%，2018—2022年預(yù)計(jì)對(duì)于美國國內(nèi)新興市場(chǎng)的持續(xù)開發(fā)將促使居民光伏年新增裝機(jī)容量持續(xù)上漲。

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呂昕(1982-)，男，吉林長(zhǎng)春人，碩士，工程師，2007年于英國謝菲爾德大學(xué)獲得碩士學(xué)位，主要從事北美和非洲市場(chǎng)調(diào)研與項(xiàng)目開發(fā)工作。

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