2016年11月，美國能源部(DOE)發(fā)布了“2030目標(biāo)”，表示“要在2020年至2030年之間，使光伏發(fā)電的成本減半”。
這意味著電力公司用來經(jīng)營發(fā)電事業(yè)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(fā)電系統(tǒng)成本、為期10年的技術(shù)開發(fā)項目，即“太陽計劃(Sun Shot Initiative)”。
“太陽計劃2020”啟動時的目標(biāo)，是要使發(fā)電業(yè)務(wù)用系統(tǒng)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(biāo)發(fā)電成本與傳統(tǒng)化石燃料的發(fā)電成本相當(dāng)。而且，在光伏發(fā)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(fā)電產(chǎn)業(yè)突飛猛進，發(fā)電業(yè)務(wù)用系統(tǒng)的成本已從2010年的27美分/kWh，降低到現(xiàn)在的7美分/kWh，太陽計劃啟動5年來，已經(jīng)完成了2020年目標(biāo)的約90%。
借助發(fā)展的勢頭，DOE設(shè)定了新目標(biāo)：到2030年，使百萬光伏電站的平準(zhǔn)化電力成本(LevelizedCostofElectricity：LCOE)降低到2020年的一半，即“3美分/kWh”。
而且，與發(fā)電業(yè)務(wù)用系統(tǒng)一樣，住宅用和非住宅用(商用)的成本目標(biāo)也進行了大幅下調(diào)。非住宅用系統(tǒng)的發(fā)電成本要從2020年的7美分/kWh降低到4美分/kWh，住宅用系統(tǒng)的發(fā)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(tǒng)的發(fā)電成本為13美分/kWh，住宅用系統(tǒng)的發(fā)電成本為18美分/kWh，雖然不及發(fā)電業(yè)務(wù)用系統(tǒng)，但也完成了2020年目標(biāo)的70%。
達成3美分/kWh的方案
“3美分/kWh”的目標(biāo)看上去相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性，但現(xiàn)在已經(jīng)涌現(xiàn)出了很多現(xiàn)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(zhuǎn)化效率與系統(tǒng)的可靠性。而且有觀點認(rèn)為，大幅削減投資費用也有助于達成目標(biāo)。
下面這個例子，是達成2030年目標(biāo)，即3美分/kWh的一個方案。
(1)可持續(xù)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(tǒng)(太陽能電池以外的其他系統(tǒng)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(fù)責(zé)統(tǒng)籌DOE太陽計劃的負(fù)責(zé)人查理˙蓋伊博士說，削減太陽能電池的價格，必須實現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展”。
進入2016年后，太陽能電池因為供應(yīng)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(fā)電企業(yè)的盈利能力下降，創(chuàng)造不出利潤，就培育不出“可持續(xù)發(fā)展”的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)。蓋伊博士說，為此，“對于企業(yè)，有利潤、可持續(xù)地削減價格非常重要”。
在削減成本的基礎(chǔ)上，DOE為了進一步整合電網(wǎng)，還對提高電網(wǎng)的靈活性、溝通性及控制功能展開了研發(fā)。
光伏發(fā)電2050年將占全美供電量的40％
2010年，光伏發(fā)電還不到全美供電量的0.1%。而到2016年上半年，光伏發(fā)電的累計設(shè)置容量已經(jīng)超過31GW，光伏發(fā)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(fā)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(yù)測分析，在2030年之前，光伏發(fā)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(yù)測進一步上調(diào)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(yù)測，通過削減成本，光伏發(fā)電將會成為美國電力供應(yīng)的主流。
