《通貨膨脹削減法案》(IRA)包含了美國歷史上最雄心勃勃的氣候投資政策。這項法案包括數(shù)十億美元的稅收減免和其他激勵措施,旨在促進美國太陽能和其他可再生能源技術的生產(chǎn)和應用,這將有助于推動國內太陽能光伏市場的發(fā)展。
然而,即使在IRA通過之前,這一市場也在以強勁的速度增長。根據(jù)美國能源信息署的數(shù)據(jù),從2015年的5.7GWac到2022年的17GWac,美國年光伏裝機總量增長了兩倍。美國RE+展現(xiàn)場直擊:全球光儲龍頭齊亮相!
即便2016-2020年,美國總統(tǒng)及其政府積極反對鼓勵可再生能源發(fā)展的措施,但這一增長仍得以實現(xiàn)。美國太陽能光伏發(fā)電市場在此期間仍能保持增長,因為這種投資具有可觀的商業(yè)價值。
太陽能光伏發(fā)電在環(huán)境和能源可靠性方面的優(yōu)勢在于,它在發(fā)電時不排放溫室氣體,即使在電網(wǎng)停電時,也能為用戶供電,這是其增長的兩個原因。但歸根結底,公司和家庭繼續(xù)投資太陽能光伏發(fā)電的主要原因是經(jīng)濟因素——太陽能光伏發(fā)電為他們帶來了豐厚的投資回報。
現(xiàn)在,隨著IRA中包含的新太陽能長期激勵措施進一步提高了美國太陽能光伏投資的回報(并降低了風險),研究公司W(wǎng)ood Mackenzie預測稱,這一市場將在未來五年迅速增長,美國太陽能裝機總量將從現(xiàn)在的142GW增至2028年的378GW。
Heliene公司是在美國擴大太陽能光伏產(chǎn)能的公司之一。最近,公司在明尼蘇達州IronRange地區(qū)擴建了一座420MW工廠
可能放緩美國太陽能光伏市場增長的障礙
雖然IRA為美國太陽能市場未來十年的快速發(fā)展提供了肥沃的土壤,但過去十年中,阻礙這一發(fā)展的數(shù)個障礙依然存在。
如果太陽能光伏制造商、開發(fā)商和安裝商、政府決策者、電力公司和其他主要行業(yè)利益相關方希望不僅繼續(xù)發(fā)展美國太陽能光伏市場,而且充分利用IRA的新激勵措施,他們就需要解決這些障礙。
具體來說,這些利益相關方需要通過解決可能阻礙太陽能光伏市場在未來十年發(fā)展的三個障礙,更好地重建太陽能光伏市場:
-供應鏈問題,可能會限制太陽能開發(fā)商和安裝商及時獲得滿足日益增長的客戶需求所需的太陽能組件的能力。
-勞動力問題,可能導致太陽能制造商、開發(fā)商和安裝商無法招聘和留住制造和部署數(shù)百GW新太陽能光伏電力容量所需的技術人才。
-輸電問題,這使太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)難以可靠、經(jīng)濟地將其產(chǎn)生的電能傳輸給消費者。
障礙1:過度依賴亞洲太陽能光伏制造商
未來十年,美國太陽能市場面臨的最大風險之一是,全球太陽能光伏制造供應鏈無法提供足夠的太陽能組件以可靠地滿足國內需求。
造成這種風險的一個主要原因是,目前,中國這一個國家占據(jù)了全球太陽能組件制造市場所有階段80%的份額。
如果美國與中國或其他亞洲太陽能光伏制造商的聯(lián)系因為地緣政治緊張局勢、新的疫情、自然災害或其他事件受到阻礙或被切斷,美國太陽能光伏下游市場的發(fā)展就會停滯不前。
俄烏沖突導致俄羅斯天然氣和石油進口減少,引發(fā)了歐洲最近的能源危機,這生動說明了過度依賴單一國家或地區(qū)的基本商品不僅會擾亂市場,而且會擾亂整個經(jīng)濟。
2021年,美國新增太陽能電力容量比新增天然氣電力容量翻了一番
解決方案:多元化、"友商定制"的太陽能光伏供應鏈
過去幾年,通過提高國內太陽能光伏設備產(chǎn)能,美國在緩解對亞洲太陽能光伏設備供應的過度依賴方面已經(jīng)取得了一些進展。例如,根據(jù)NREL的數(shù)據(jù),美國c-Si太陽能組件的產(chǎn)能從2018年的不到0.5GW增至2022年的近2.5GW。
此外,IRA還包含了一項產(chǎn)業(yè)政策,其中包括鼓勵美國太陽能光伏制造業(yè)進一步發(fā)展的強有力的激勵措施。研究表明,這些清潔能源制造業(yè)激勵措施將在未來十年促進美國太陽能光伏制造業(yè)的發(fā)展。
例如,美能源部2022年2月的一份報告預測,如果聯(lián)邦投資(如IRA中的投資)到位,在美國本土的太陽能組件產(chǎn)能將在兩年內達到10GW,三年內達到15GW,五年內達到25GW。這些預測正在得到證實——自IRA通過以來,已有公司宣布計劃在整條太陽能光伏供應鏈中建立產(chǎn)能,其中包括26家獨立的新制造廠。
然而,這種新的產(chǎn)能可能不足以滿足未來美國國內光伏組件的需求。此外,太陽能光伏供應鏈的上游領域尤其需要投資以支持產(chǎn)業(yè)回流。例如,根據(jù)WoodMackenzie的數(shù)據(jù),至2026年,美國國內生產(chǎn)的太陽能電池將僅能滿足已公布的國內組件產(chǎn)能的33%。
要想確保太陽能光伏供應鏈的安全,美國太陽能光伏組件制造商就需要可靠地獲得太陽能電池及其產(chǎn)品中使用的其他組件和材料,包括硅片、多晶硅錠和多晶硅原料本身。
這樣一條安全的供應鏈需要現(xiàn)有美國公司將其業(yè)務擴展到太陽能市場,以及在美國成立新公司來生產(chǎn)太陽能組件的部件,這種情況已經(jīng)在發(fā)生。直至最近,美國還沒有公司生產(chǎn)用于太陽能組件封裝和背板的兩種聚合物。不過,目前有兩家公司——Endurans和HBFuller——正在美國為太陽能光伏組件制造商生產(chǎn)這些聚合物。
這還需要與加拿大、墨西哥和其他友好國家以及美國盟國的公司合作,生產(chǎn)太陽能光伏組件的關鍵部件。例如,太陽能光伏組件中使用的絕大多數(shù)太陽能玻璃都來自中國、馬來西亞和印度的公司。一家加拿大公司CPS于今年5月宣布,它正在Manitoba省建廠以在加拿大生產(chǎn)這種類型的太陽能玻璃,這是北美第一家此類規(guī)模的工廠。
在這種多元化的、友商太陽能光伏供應鏈戰(zhàn)略中,我們可以從在美國運營的公司或我們的親密盟友那里采購生產(chǎn)太陽能組件所需的所有組件和材料,從而降低地緣政治緊張局勢、自然災害或類似事件擾亂美國下游光伏市場的風險。
此外,多元化的友商供應鏈戰(zhàn)略還能降低運輸成本,簡化供應鏈物流,降低太陽能光伏制造的碳足跡。
至2026年,美國制造的太陽能電池將占已公布的國內組件產(chǎn)能的33%。制造商需要可靠地獲得太陽能電池及其產(chǎn)品中使用的其他組件和材料以滿足需求
障礙2:缺乏大量熟練的太陽能光伏勞動力
發(fā)展橫跨美國及其親密盟國的多元化太陽能光伏制造供應鏈將有助于為美國太陽能光伏下游市場提供所需的可靠組件供應,最大限度實現(xiàn)增長。
然而,如果美國沒有能夠制造太陽能光伏設備或部署太陽能光伏系統(tǒng)的龐大熟練勞動力,那么這條供應鏈可能就無法充分發(fā)揮作用。
這就是美國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)及其主要利益相關方必須推動擴大美國太陽能光伏勞動力和培訓的原因。即使在IRA通過之前,美國的太陽能勞動力也在不斷增長。
據(jù)州際可再生能源委員會報告,截至2021年12月,這一行業(yè)支持了25.5萬個工作崗位,比2020年增長了9.2%。但隨著IRA的通過,這一勞動力隊伍將需要加速增長。根據(jù)SEIA最近的一項研究,太陽能和儲能行業(yè)需要在未來十年推動其勞動力隊伍增長一倍。
解決方案:提高太陽能工人的薪酬、擴大招聘和加強培訓
對美國太陽能光伏制造商、開發(fā)商和安裝商來說,招募并留住支持快速發(fā)展所需的技術人才的一個方法很簡單——提高薪酬。
現(xiàn)在,許多工作都能為員工提供靈活的時間安排和在家工作的機會,要想吸引那些愿意到太陽能光伏制造廠上早班、夜班、或爬上屋頂安裝太陽能組件的員工,太陽能公司就必須為員工提供有競爭力的薪酬和全面的福利。
他們還需要將招聘工作擴大到目前在太陽能光伏勞動力中未被充分代表的群體中,尤其是女性。例如,根據(jù)IREC的數(shù)據(jù),在2021年的太陽能從業(yè)人員中,女性僅占不到30%,而女性占美國整體勞動力的47%。
婦女和其他未被充分代表的群體可以為太陽能光伏產(chǎn)業(yè)提供許多支持其快速發(fā)展所需的熟練工人。但是首先,太陽能行業(yè)的公司需要向這些群體證明,他們正在積極努力,使自己的企業(yè)文化更具包容性,使自己的員工隊伍更加多元化。
最后,美國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)需要加強與高中、職業(yè)學校、社區(qū)學院和其他教育機構在學徒制和其他培訓項目上的合作。如果沒有這樣的合作伙伴關系,這一行業(yè)將很難招聘到快速高效發(fā)展所需的大量熟練初級工。
為太陽能光伏行業(yè)工人提供良好的工資和福利,擴大太陽能光伏產(chǎn)業(yè)對婦女和其他未被充分代表的群體的招聘,以及推出新的機電一體化、電氣學徒制及其他培訓計劃,這些都需要對太陽能光伏產(chǎn)業(yè)進行大量投資。然而,從長遠來看,這些投資將為美國太陽能光伏市場建立一支龐大的、訓練有素的勞動力隊伍以發(fā)揮其潛力。
障礙3:支離破碎的輸電系統(tǒng)
多元化的太陽能光伏供應鏈和大量熟練的太陽能勞動力將幫助美國太陽能產(chǎn)業(yè)充分利用IRA中包含的激勵措施。然而,仍有一個問題可能會阻礙這一不斷增長的市場。
這就是美國長途電力傳輸系統(tǒng)拼拼湊湊、非優(yōu)化的狀態(tài)。目前,該系統(tǒng)的運行支離破碎,西部電網(wǎng)、東部電網(wǎng)和德克薩斯州電網(wǎng)各自為政,相互之間幾乎沒有聯(lián)系。這些電網(wǎng)也被細分,由大量不同的運營商管理這些電網(wǎng)的不同部分。
這種分割狀態(tài)難以利用現(xiàn)有的美國電網(wǎng)基礎設施將電力從發(fā)電地區(qū)輸送到需要的地方。這也使建設新的電網(wǎng)基礎設施的工作變得復雜,而新的電網(wǎng)基礎設施可以將清潔、低成本的太陽能電力輸送到電力昂貴或容量有限的地區(qū)。
解決方案:全國遠距離輸電系統(tǒng)
有跡象表明,輸電運營商正在清醒地認識到,清潔能源經(jīng)濟需要一個全國性的遠距離輸電系統(tǒng)以優(yōu)化支持清潔能源發(fā)電。
例如,最近獲批的Champlain Hudson Power Express輸電線路(CHPE)將幫助從魁北克的水電設施向紐約市的能源消費者輸送1250MW的清潔能源。但是,要更新美國的長距離輸電系統(tǒng),支持由太陽能和其他形式的清潔能源驅動的經(jīng)濟,還有很多工作要做。
要讓地區(qū)輸電管理機構、州和地方政府以及電力公司共同努力,開發(fā)并實施一個全面的全國輸電系統(tǒng),使太陽能和其他類型的清潔能源能夠從許多最適合發(fā)電的農村地區(qū)高效傳輸?shù)侥茉葱枨筝^高的人口密集地區(qū),這將是一件非常困難的事情。普林斯頓大學領導的REPEAT項目最近進行的一項研究顯示,如果我們僅以每年1%的速度擴大輸電,2030年IRA可能帶來的減排量將損失80%;如果輸電增長速度限制在每年1.5%,則可能損失約25%。
隨著IRA的通過,太陽能和其他類型的可再生能源在與化石燃料的戰(zhàn)爭中贏得了一場重要戰(zhàn)役。但是,除非太陽能產(chǎn)業(yè)及其利益相關者確保清潔能源能夠以可承受的價格、可靠地從生產(chǎn)地傳輸?shù)叫枰牡胤?,否則太陽能、風能和其他可再生能源最終贏得取代化石燃料之戰(zhàn)的那一天將會推遲到來。
美國太陽能光伏市場的快速增長將加速向清潔能源經(jīng)濟的過渡
上述供應鏈、勞動力和輸電問題并不是未來十年可能放緩美國太陽能光伏市場增長的唯一障礙。但是,如果太陽能光伏產(chǎn)業(yè)及其主要利益相關方能夠解決這些供應鏈、勞動力和傳輸障礙,他們就能更好地重建市場。
這樣一來,他們不僅能最大限度地利用IRA促進太陽能光伏市場的發(fā)展,還能加速完全由清潔可再生能源驅動的美國經(jīng)濟的發(fā)展。
原標題:需求378GW!美國本土光伏供應鏈挑戰(zhàn)與機遇