Солнечная энергетика США
Солнечная энергия включает в себя солнечные фермы , а также локальную распределенную генерацию , в основном на крышах и все чаще от общественных солнечных батарей. В 2021 году солнечная энергия коммунальных предприятий произвела 115 тераватт-часов (ТВтч), или 2,8% электроэнергии в Соединенных Штатах . Общая солнечная генерация в том году, включая предполагаемую маломасштабную фотоэлектрическую генерацию, составила 164 ТВтч.
В 2022 году США стали 2-й страной в мире по установленной мощности солнечной энергии (142,3 ГВт).
По состоянию на конец 2022 года в Соединенных Штатах было 142,3 гигаватт (ГВт) установленных фотоэлектрических и концентрированных солнечных мощностей вместе взятых. Этот потенциал уступает только Китаю и Европейскому Союзу. В 2021 году 36% всех новых мощностей по выработке электроэнергии в стране приходилось на солнечную энергию, уступая только ветровой энергии с 41%. К 2015 году занятость в солнечной энергетике превысила занятость в нефтегазовой и угольной промышленности в США. В 2020 году в солнечной промышленности было занято более 230 000 американцев.
Соединенные Штаты провели много ранних исследований в области фотогальваники и концентрированной солнечной энергии. Это одна из ведущих стран мира по производству электроэнергии за счет солнца, а несколько крупнейших в мире коммунальных установок расположены на юго-западе пустыни. Самая старая солнечная электростанция в мире — тепловая электростанция Solar Energy Generating Systems мощностью 354 мегаватта (МВт) в Калифорнии. Солнечная электрогенерирующая система Ivanpah представляет собой проект по производству солнечной тепловой энергии в пустыне Мохаве , в 40 милях (64 км) к юго-западу от Лас-Вегаса, с общей мощностью 392 МВт. Генераторная станция Солана мощностью 280 МВт — это солнечная электростанция недалеко от Гила-Бенд, штат Аризона , примерно в 70 милях (110 км) к юго-западу от Феникса , завершено в 2013 году. На момент ввода в эксплуатацию это была крупнейшая в мире электростанция с параболическим желобом и первая солнечная электростанция в США с аккумулированием тепловой энергии на расплавленной соли.
В 2021 году 2.8% электроэнергии было выработано с помощью солнечных панелей. В 2022 году по предварительным оценкам было выработано 3.2% электроэнергии от солнечной генерации.
Общая установленная фотоэлектрическая мощность (МВт)
Год
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
Мощность (МВт)
40 300
51 000
53 184
60 682
75 572
95 209
113 015
Есть планы построить много других крупных солнечных электростанций в Соединенных Штатах. Многие штаты установили индивидуальные цели по возобновляемым источникам энергии, включая солнечную энергию в различных пропорциях. К 2045 году Гавайи планируют полностью перейти на электроэнергию из возобновляемых источников. Губернатор Джерри Браун подписал закон, требующий, чтобы коммунальные предприятия Калифорнии к концу 2045 года получали 100% электроэнергии из источников с нулевым выбросом углерода (включая 60% возобновляемых источников энергии к 2030 году).
Солнечный потенциал
Уровень инсоляции в США
В отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) за 2012 год описаны технически доступные ресурсы возобновляемой энергии для каждого штата и оценено, что городские фотоэлектрические системы могут обеспечить 2 232 ТВт-ч в год, сельские коммунальные предприятия — 280 613 ТВт-ч / год, фотоэлектрические системы на крышах — 818 ТВт-ч. / год, и CSP 116 146 ТВтч / год, что в сумме составляет почти 400 000 ТВтч / год, что в 100 раз превышает текущее потребление 3856 ТВтч в 2011 году . и морской ветер — 16 976 ТВт-ч / год, в то время как общее количество доступных из всех возобновляемых ресурсов оценивается в 481 963 ТВт-ч / год.
Возобновляемая энергия в настоящее время является наименее затратным источником производства электроэнергии, а это означает, что чем выше эффективность использования солнечной энергии, ветра и энергии, чем ископаемого топлива, тем ниже будут счета за коммунальные услуги для всех. Обеспечение финансирования солнечной инфраструктуры в общинах чернокожих и коренных народов, а также цветных сообществах может обеспечить доступность преимуществ солнечной энергии для всех. Материальные возможности компании Solar могут расширить возможности сообществ, позволяя им владеть и генерировать собственную энергию.
Распределенная генерация
В рамках совокупной фотоэлектрической мощности в Соединенных Штатах наблюдается рост в сегменте распределенной генерации, который представляет собой все подключенные к сети фотоэлектрические установки на жилых и нежилых рынках. Рынок нежилых помещений включает установки на коммерческих, государственных, школьных и некоммерческих организациях.
В период с 2000 по 2013 год было установлено 2261 МВт солнечной энергии в жилых помещениях и 4051 МВт солнечной энергии в нежилых помещениях. После нескольких лет снижения затрат средняя цена в США за ватт составляла от 2,51 до 3,31 доллара в 2020 году для систем мощностью 10 кВт и 1,05 доллара за ватт для коммунальных систем.
Другим типом распределенной генерации, реализованным коммунальной компанией, были первые в мире подключенные к сети солнечные панели, прикрепленные к столбу, компании Public Service Enterprise Group в Нью-Джерси. На опорах вдоль улиц Нью-Джерси установлено более 174 000 фотоэлектрических панелей общей мощностью 40 МВт.
По состоянию на ноябрь 2017 года в США насчитывалось около 5500 школ с солнечными установками общей мощностью около 910 МВт. В первую пятерку штатов вошли Невада, Калифорния, Гавайи, Аризона и Нью-Джерси с 23,10%, 14,50%, 14,50%, 14,10% и 13,00% школ в соответствующих штатах имели установки. По состоянию на апрель 2018 года общая мощность коммерческих солнечных установок составляла 2562 МВт от более чем 4000 компаний в 7400 местах. В пятерку крупнейших корпораций вошли Target, Walmart, Prologis, Apple и Kohl’s.
Большинство домохозяйств не имеют доступа к фотогальваническим солнечным батареям на крыше по нескольким причинам: потому что их крыша может быть затенена или ориентирована в неправильном направлении; они могут не владеть своей крышей, поскольку они съемщики; или у них может не быть финансовых возможностей, чтобы позволить себе солнечную энергию на крыше. В Соединенных Штатах 18% пользователей солнечной энергии в 2018 году зарабатывали ниже среднего национального дохода домохозяйства, в то время как 30% были ниже среднего для домохозяйств, занимаемых владельцами. Однако, поскольку за последние 10 лет цены быстро упали, а бизнес-модели эволюционировали, чтобы избежать первоначальных затрат или высоких кредитных рейтингов, солнечная энергия на крыше имеет тенденцию охватывать все больше и больше семей с любым доходом.
Для домохозяйств, которые не могут получить доступ к солнечным батареям на собственных крышах, вариантом может стать общественная солнечная энергия. Сообщество солнечной энергии позволяет клиентам подписаться на доступ к общей солнечной батарее и получать кредиты на свои ежемесячные счета за коммунальные услуги. Сообщество солнечной энергии доступно примерно в одной трети штатов, включая Миннесоту, Нью-Джерси, Калифорнию, Нью-Йорк, Массачусетс и Колорадо.
Производство солнечных батарей
Стоимость 1 Вт солнечной электроэнергии. От 115.28$ в 1975 году до 0,27$ в 2021 году.
Американский закон о восстановлении и реинвестировании 2009 г. привел к крупным инвестициям в чистую энергию с целью увеличения числа «зеленых» рабочих мест. Тонкопленочные фотогальванические элементы (CdTe и CIGS) были выбраны потому, что они могут быть менее дорогими в производстве, чем солнечные элементы на основе кристаллического кремния.
В конце сентября 2008 года Sanyo Electric Company, Ltd. объявила о своем решении построить завод по производству солнечных слитков и пластин (строительных блоков для кремниевых солнечных элементов) в Салеме, штат Орегон. Завод должен был начать работу в октябре 2009 года и выйти на полную производственную мощность в 70 мегаватт (МВт) солнечных пластин в год к апрелю 2010 года. В апреле 2013 года завод закрыл операцию по нарезке пластин. В феврале 2016 года материнская компания Panasonic объявила о сокращении 37% оставшейся рабочей силы. В начале октября 2008 г. компания First Solar , Inc. приступила к расширению своего офиса в Перрисбурге, штат Огайо., планируется увеличить мощность, достаточную для производства еще 57 МВт солнечных модулей в год на объекте, в результате чего его общая мощность составит примерно 192 МВт в год. В ноябре 2016 года компания сократила персонал на заводе в Перрисбурге на 20% в рамках глобальной реструктуризации. [69] В середине октября 2008 года SolarWorld AG открыла завод в Хиллсборо, штат Орегон . В 2016 году завод в Хиллсборо был крупнейшим заводом по производству фотоэлектрических технологий в Западном полушарии. Он ежегодно поддерживает 500 МВт мощности по производству ячеек и 350 МВт мощности по сборке модулей.
Быстро снижающиеся цены на фотоэлектрические элементы приостановили строительство запланированного завода General Electric в Колорадо и привели к банкротству Konarka Technologies , которая планировала производить 1000 МВт солнечных модулей в год к 2011 году, и Solyndra, которая не выполнила свои обязательства по выплате 535 миллионов долларов гарантии кредита, что побудило республиканских членов комитета по энергетике и торговле проголосовать за прекращение приема новых заявок на кредитную программу.
В сентябре 2014 года SolarCity открыла завод по производству солнечных панелей в Буффало, штат Нью-Йорк . После его завершения в 2016 году он должен был стать крупнейшим предприятием по производству солнечной энергии в Западном полушарии с годовой производственной мощностью 1 гигаватт. Однако по состоянию на 2019 год предприятие не выполнило прогнозы по производству или созданию рабочих мест.
Утилизация
Поскольку кадмий, индий, селен, наночастицы и другие вредные элементы используются в фотоэлектрических солнечных технологиях, утилизация аналогична утилизации электронных отходов. Это может представлять возможные риски для работников, утилизирующих продукт.
История
Согласно отраслевым отчетам, в 2008 году развертывание солнечной энергии увеличилось рекордными темпами в Соединенных Штатах и во всем мире. В « Обзоре года солнечной промышленности США за 2008 год» Ассоциации производителей солнечной энергии было обнаружено, что мощность солнечной энергии в США увеличилась на 17% в 2007 году, достигнув общего эквивалента 8 775 мегаватт (МВт). В отчете SEIA подсчитываются все виды солнечной энергии, и в 2007 году в Соединенных Штатах было установлено 342 МВт солнечной фотоэлектрической (PV) электроэнергии, 139 тепловых мегаватт (МВт) солнечного нагрева воды , 762 МВт подогрева бассейнов и 21 МВт солнечного отопления и охлаждения помещений.
В другом отчете, опубликованном в 2008 году исследовательской и издательской фирмой Clean Edge и некоммерческой организацией Co-op America, было обнаружено, что к 2025 году вклад солнечной энергии может вырасти до 10% от потребностей страны в электроэнергии, при этом почти 2% электроэнергии страны будет поступать от концентрирующих солнечных энергосистем, в то время как солнечные фотоэлектрические системы будут обеспечивать более 8% электроэнергии страны. Эти цифры соответствуют почти 50 000 мегаватт солнечных фотоэлектрических систем и более чем 6 600 мегаваттам концентрированной солнечной энергии. В отчете отмечается, что стоимость киловатт-часа солнечных фотоэлектрических систем снижается, а электроэнергия, вырабатываемая из ископаемого топлива, дорожает. В результате в отчете прогнозируется, что к 2015 году солнечная энергия достигнет паритета стоимости с традиционными источниками энергии на многих рынках США. В отчете также подчеркивается важность будущих технологий « умных сетей ».
Ассоциация производителей солнечной энергии и GTM Research обнаружили, что количество новых солнечных электростанций увеличилось в 2012 году на 76 процентов по сравнению с 2011 годом, в результате чего доля США на мировом рынке установок превысила 10 процентов по сравнению с примерно 5-7 процентами в прошлом. семь лет. По данным Управления энергетической информации США, по состоянию на сентябрь 2014 года солнечная энергия коммунального масштаба передала в сеть США 12 303 гигаватт-часа электроэнергии. Это более чем на 100% больше по сравнению с тем же периодом 2013 года (6 048 ГВтч). Количество домов с установленными солнечными системами быстро увеличивалось; с 30 000 в 2006 г. до 1,3 млн в 2016 г. По данным исследования Министерства энергетики США по прогнозам, к 2020 году эта цифра может достичь 3,8 миллиона домов.
В 2015 году в статье сообщалось, что коммунальные предприятия в Соединенных Штатах провели в значительной степени безуспешную кампанию по замедлению роста использования солнечной энергии.
Государственные и местные инициативы
- Губернатор Джерри Браун подписал закон, обязывающий коммунальные предприятия Калифорнии к концу 2030 года получать 50 процентов своей электроэнергии из возобновляемых источников энергии.
- Наблюдательный совет Сан-Франциско принял меры по стимулированию солнечной энергетики в размере до 6 000 долларов для домовладельцев и до 10 000 долларов для предприятий. Заявки на участие в программе начали подавать 1 июля 2008 г. В апреле 2016 г. они приняли закон, согласно которому все новые здания ниже 10 этажей должны иметь солнечные панели на крышах, что сделало его первым крупным городом США, сделавшим это.
- В 2008 году Беркли инициировал революционную пилотную программу , в рамках которой домовладельцы могут добавить стоимость солнечных батарей к своей оценке налога на имущество и оплатить их за счет экономии на электроэнергии. В 2009 году более дюжины штатов приняли законы, разрешающие финансирование налога на имущество. В целом 27 штатов предлагают кредиты для солнечных проектов (хотя после завершения пилотной программы из-за проблем с Fannie Mae и Freddie Mac Беркли больше не предлагает этот механизм финансирования).
- Калифорнийская солнечная инициатива поставила цель создать 3000 мегаватт новой солнечной электроэнергии к 2016 году.
- В Нью-Гэмпшире действует программа скидок для жилых помещений в размере 3750 долларов США, которая составляет до 50% стоимости системы для систем мощностью менее 5 кВт/ч (6000 долларов США с 1 июля 2008 г. по 2010 г.).
- Луизиана имеет 50-процентную налоговую скидку до 12 500 долларов на установку ветряной или солнечной системы.
- Закон штата Нью-Джерси предоставляет новым солнечным электростанциям освобождение от 7-процентного налога с продаж штата и от любого повышения оценки имущества (повышение местного налога на имущество ) при условии соблюдения определенных требований по регистрации.
- Массачусетс имеет множество стимулов для поощрения использования солнечной энергии. Новые жилые солнечные батареи MA имеют право на 15% налоговую льготу штата до 1000 долларов США, освобождение от налога с продаж на солнечную энергию и освобождение от налога на недвижимость в солнечной энергетике. План Solar Massachusetts Renewable Target (SMART) также доступен для солнечных установок до 2022 года в зависимости от коммунальных услуг клиента.
Зеленые тарифы
Опыт показал, что льготный тариф является наименее затратным и наиболее эффективным средством развития солнечной энергетики. Инвесторам нужна определенность, которую они получают от льготного тарифа. Калифорния ввела зеленый тариф, который начал действовать 14 февраля 2008 года. Гавайи, Мичиган и Вермонт также имеют фиксированные тарифы. В 2010 году Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) постановила, что штаты могут вводить льготные тарифы выше рыночных для определенных технологий.
В 2012 году Министерство торговли США ввело 31-процентную пошлину на солнечные элементы китайского производства. В 2018 г. администрация Трампа ввела 30-процентную пошлину на все импортируемое солнечное оборудование.
Договоры купли-продажи электроэнергии
В 2006 году инвесторы начали предлагать бесплатную установку солнечных панелей в обмен на 25-летний контракт или соглашение о покупке электроэнергии для покупки электроэнергии по фиксированной цене, обычно устанавливаемой на уровне текущих тарифов на электроэнергию или ниже. К 2009 году более 90% коммерческих фотоэлектрических систем, установленных в Соединенных Штатах, были установлены с использованием соглашения о покупке электроэнергии. Приблизительно 90% фотоэлектрических установок, установленных в Соединенных Штатах, находятся в штатах, в которых конкретно предусмотрены соглашения о покупке электроэнергии.
Новые строительные мандаты
В марте 2013 года Ланкастер, штат Калифорния, стал первым городом в США, который обязал включать солнечные батареи в новые дома, требуя, чтобы «каждый новый жилой комплекс должен в среднем потреблять 1 киловатт на дом».
ПАСЕ
Инновационная схема финансирования , впервые реализованная в Беркли, штат Калифорния , и Палм-Спрингс , предоставляет домовладельцу ссуду для солнечной системы, которая должна быть возвращена за счет дополнительного налогообложения собственности в течение 20 лет. Это позволяет установить солнечную систему с «относительно небольшими первоначальными затратами для владельца собственности». Теперь известное как PACE (чистая энергия с оценкой собственности), оно доступно в 28 штатах. Freddie Mac и Fannie Mae возражали против того, чтобы погашение солнечных кредитов было приоритетным по отношению к ипотечным кредитам, а некоторые штаты отнесли кредиты PACE к младшим кредитам. HR 2599 был введен для предотвращения вмешательства в программу PACE со стороны других кредиторов. Принципиальной особенностью программы является то, что остаток кредита передается новым владельцам в случае продажи имущества, а кредит полностью оплачивается за счет экономии на счетах за электроэнергию. В отличие от ипотечного кредита, при продаже имущества не передаются никакие средства – передается только обязательство по возврату. Программы PACE в настоящее время действуют в восьми штатах: Калифорнии, Колорадо, Флориде, Мэне, Мичигане, Миссури, Нью-Йорке и Висконсине, а во многих других приостановлены до разрешения возражений Freddie Mac и Fannie Mae.
Источники
Солнечная энергия включает в себя солнечные фермы , а также локальную распределенную генерацию , в основном на крышах и все чаще от общественных солнечных батарей. В 2021 году солнечная энергия коммунальных предприятий произвела 115 тераватт-часов (ТВтч), или 2,8% электроэнергии в Соединенных Штатах . Общая солнечная генерация в том году, включая предполагаемую маломасштабную фотоэлектрическую генерацию, составила 164 ТВтч.
В 2022 году США стали 2-й страной в мире по установленной мощности солнечной энергии (142,3 ГВт).
По состоянию на конец 2022 года в Соединенных Штатах было 142,3 гигаватт (ГВт) установленных фотоэлектрических и концентрированных солнечных мощностей вместе взятых. Этот потенциал уступает только Китаю и Европейскому Союзу. В 2021 году 36% всех новых мощностей по выработке электроэнергии в стране приходилось на солнечную энергию, уступая только ветровой энергии с 41%. К 2015 году занятость в солнечной энергетике превысила занятость в нефтегазовой и угольной промышленности в США. В 2020 году в солнечной промышленности было занято более 230 000 американцев.
Соединенные Штаты провели много ранних исследований в области фотогальваники и концентрированной солнечной энергии. Это одна из ведущих стран мира по производству электроэнергии за счет солнца, а несколько крупнейших в мире коммунальных установок расположены на юго-западе пустыни. Самая старая солнечная электростанция в мире — тепловая электростанция Solar Energy Generating Systems мощностью 354 мегаватта (МВт) в Калифорнии. Солнечная электрогенерирующая система Ivanpah представляет собой проект по производству солнечной тепловой энергии в пустыне Мохаве , в 40 милях (64 км) к юго-западу от Лас-Вегаса, с общей мощностью 392 МВт. Генераторная станция Солана мощностью 280 МВт — это солнечная электростанция недалеко от Гила-Бенд, штат Аризона , примерно в 70 милях (110 км) к юго-западу от Феникса , завершено в 2013 году. На момент ввода в эксплуатацию это была крупнейшая в мире электростанция с параболическим желобом и первая солнечная электростанция в США с аккумулированием тепловой энергии на расплавленной соли.
В 2021 году 2.8% электроэнергии было выработано с помощью солнечных панелей. В 2022 году по предварительным оценкам было выработано 3.2% электроэнергии от солнечной генерации.
| Общая установленная фотоэлектрическая мощность (МВт) | |||||||
| Год | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 |
| Мощность (МВт) | 40 300 | 51 000 | 53 184 | 60 682 | 75 572 | 95 209 | 113 015 |
Есть планы построить много других крупных солнечных электростанций в Соединенных Штатах. Многие штаты установили индивидуальные цели по возобновляемым источникам энергии, включая солнечную энергию в различных пропорциях. К 2045 году Гавайи планируют полностью перейти на электроэнергию из возобновляемых источников. Губернатор Джерри Браун подписал закон, требующий, чтобы коммунальные предприятия Калифорнии к концу 2045 года получали 100% электроэнергии из источников с нулевым выбросом углерода (включая 60% возобновляемых источников энергии к 2030 году).
Солнечный потенциал
Уровень инсоляции в США
В отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) за 2012 год описаны технически доступные ресурсы возобновляемой энергии для каждого штата и оценено, что городские фотоэлектрические системы могут обеспечить 2 232 ТВт-ч в год, сельские коммунальные предприятия — 280 613 ТВт-ч / год, фотоэлектрические системы на крышах — 818 ТВт-ч. / год, и CSP 116 146 ТВтч / год, что в сумме составляет почти 400 000 ТВтч / год, что в 100 раз превышает текущее потребление 3856 ТВтч в 2011 году . и морской ветер — 16 976 ТВт-ч / год, в то время как общее количество доступных из всех возобновляемых ресурсов оценивается в 481 963 ТВт-ч / год.
Возобновляемая энергия в настоящее время является наименее затратным источником производства электроэнергии, а это означает, что чем выше эффективность использования солнечной энергии, ветра и энергии, чем ископаемого топлива, тем ниже будут счета за коммунальные услуги для всех. Обеспечение финансирования солнечной инфраструктуры в общинах чернокожих и коренных народов, а также цветных сообществах может обеспечить доступность преимуществ солнечной энергии для всех. Материальные возможности компании Solar могут расширить возможности сообществ, позволяя им владеть и генерировать собственную энергию.
Распределенная генерация
В рамках совокупной фотоэлектрической мощности в Соединенных Штатах наблюдается рост в сегменте распределенной генерации, который представляет собой все подключенные к сети фотоэлектрические установки на жилых и нежилых рынках. Рынок нежилых помещений включает установки на коммерческих, государственных, школьных и некоммерческих организациях.
В период с 2000 по 2013 год было установлено 2261 МВт солнечной энергии в жилых помещениях и 4051 МВт солнечной энергии в нежилых помещениях. После нескольких лет снижения затрат средняя цена в США за ватт составляла от 2,51 до 3,31 доллара в 2020 году для систем мощностью 10 кВт и 1,05 доллара за ватт для коммунальных систем.
Другим типом распределенной генерации, реализованным коммунальной компанией, были первые в мире подключенные к сети солнечные панели, прикрепленные к столбу, компании Public Service Enterprise Group в Нью-Джерси. На опорах вдоль улиц Нью-Джерси установлено более 174 000 фотоэлектрических панелей общей мощностью 40 МВт.
По состоянию на ноябрь 2017 года в США насчитывалось около 5500 школ с солнечными установками общей мощностью около 910 МВт. В первую пятерку штатов вошли Невада, Калифорния, Гавайи, Аризона и Нью-Джерси с 23,10%, 14,50%, 14,50%, 14,10% и 13,00% школ в соответствующих штатах имели установки. По состоянию на апрель 2018 года общая мощность коммерческих солнечных установок составляла 2562 МВт от более чем 4000 компаний в 7400 местах. В пятерку крупнейших корпораций вошли Target, Walmart, Prologis, Apple и Kohl’s.
Большинство домохозяйств не имеют доступа к фотогальваническим солнечным батареям на крыше по нескольким причинам: потому что их крыша может быть затенена или ориентирована в неправильном направлении; они могут не владеть своей крышей, поскольку они съемщики; или у них может не быть финансовых возможностей, чтобы позволить себе солнечную энергию на крыше. В Соединенных Штатах 18% пользователей солнечной энергии в 2018 году зарабатывали ниже среднего национального дохода домохозяйства, в то время как 30% были ниже среднего для домохозяйств, занимаемых владельцами. Однако, поскольку за последние 10 лет цены быстро упали, а бизнес-модели эволюционировали, чтобы избежать первоначальных затрат или высоких кредитных рейтингов, солнечная энергия на крыше имеет тенденцию охватывать все больше и больше семей с любым доходом.
Для домохозяйств, которые не могут получить доступ к солнечным батареям на собственных крышах, вариантом может стать общественная солнечная энергия. Сообщество солнечной энергии позволяет клиентам подписаться на доступ к общей солнечной батарее и получать кредиты на свои ежемесячные счета за коммунальные услуги. Сообщество солнечной энергии доступно примерно в одной трети штатов, включая Миннесоту, Нью-Джерси, Калифорнию, Нью-Йорк, Массачусетс и Колорадо.
Производство солнечных батарей
Стоимость 1 Вт солнечной электроэнергии. От 115.28$ в 1975 году до 0,27$ в 2021 году.
Американский закон о восстановлении и реинвестировании 2009 г. привел к крупным инвестициям в чистую энергию с целью увеличения числа «зеленых» рабочих мест. Тонкопленочные фотогальванические элементы (CdTe и CIGS) были выбраны потому, что они могут быть менее дорогими в производстве, чем солнечные элементы на основе кристаллического кремния.
В конце сентября 2008 года Sanyo Electric Company, Ltd. объявила о своем решении построить завод по производству солнечных слитков и пластин (строительных блоков для кремниевых солнечных элементов) в Салеме, штат Орегон. Завод должен был начать работу в октябре 2009 года и выйти на полную производственную мощность в 70 мегаватт (МВт) солнечных пластин в год к апрелю 2010 года. В апреле 2013 года завод закрыл операцию по нарезке пластин. В феврале 2016 года материнская компания Panasonic объявила о сокращении 37% оставшейся рабочей силы. В начале октября 2008 г. компания First Solar , Inc. приступила к расширению своего офиса в Перрисбурге, штат Огайо., планируется увеличить мощность, достаточную для производства еще 57 МВт солнечных модулей в год на объекте, в результате чего его общая мощность составит примерно 192 МВт в год. В ноябре 2016 года компания сократила персонал на заводе в Перрисбурге на 20% в рамках глобальной реструктуризации. [69] В середине октября 2008 года SolarWorld AG открыла завод в Хиллсборо, штат Орегон . В 2016 году завод в Хиллсборо был крупнейшим заводом по производству фотоэлектрических технологий в Западном полушарии. Он ежегодно поддерживает 500 МВт мощности по производству ячеек и 350 МВт мощности по сборке модулей.
Быстро снижающиеся цены на фотоэлектрические элементы приостановили строительство запланированного завода General Electric в Колорадо и привели к банкротству Konarka Technologies , которая планировала производить 1000 МВт солнечных модулей в год к 2011 году, и Solyndra, которая не выполнила свои обязательства по выплате 535 миллионов долларов гарантии кредита, что побудило республиканских членов комитета по энергетике и торговле проголосовать за прекращение приема новых заявок на кредитную программу.
В сентябре 2014 года SolarCity открыла завод по производству солнечных панелей в Буффало, штат Нью-Йорк . После его завершения в 2016 году он должен был стать крупнейшим предприятием по производству солнечной энергии в Западном полушарии с годовой производственной мощностью 1 гигаватт. Однако по состоянию на 2019 год предприятие не выполнило прогнозы по производству или созданию рабочих мест.
Утилизация
Поскольку кадмий, индий, селен, наночастицы и другие вредные элементы используются в фотоэлектрических солнечных технологиях, утилизация аналогична утилизации электронных отходов. Это может представлять возможные риски для работников, утилизирующих продукт.
История
Согласно отраслевым отчетам, в 2008 году развертывание солнечной энергии увеличилось рекордными темпами в Соединенных Штатах и во всем мире. В « Обзоре года солнечной промышленности США за 2008 год» Ассоциации производителей солнечной энергии было обнаружено, что мощность солнечной энергии в США увеличилась на 17% в 2007 году, достигнув общего эквивалента 8 775 мегаватт (МВт). В отчете SEIA подсчитываются все виды солнечной энергии, и в 2007 году в Соединенных Штатах было установлено 342 МВт солнечной фотоэлектрической (PV) электроэнергии, 139 тепловых мегаватт (МВт) солнечного нагрева воды , 762 МВт подогрева бассейнов и 21 МВт солнечного отопления и охлаждения помещений.
В другом отчете, опубликованном в 2008 году исследовательской и издательской фирмой Clean Edge и некоммерческой организацией Co-op America, было обнаружено, что к 2025 году вклад солнечной энергии может вырасти до 10% от потребностей страны в электроэнергии, при этом почти 2% электроэнергии страны будет поступать от концентрирующих солнечных энергосистем, в то время как солнечные фотоэлектрические системы будут обеспечивать более 8% электроэнергии страны. Эти цифры соответствуют почти 50 000 мегаватт солнечных фотоэлектрических систем и более чем 6 600 мегаваттам концентрированной солнечной энергии. В отчете отмечается, что стоимость киловатт-часа солнечных фотоэлектрических систем снижается, а электроэнергия, вырабатываемая из ископаемого топлива, дорожает. В результате в отчете прогнозируется, что к 2015 году солнечная энергия достигнет паритета стоимости с традиционными источниками энергии на многих рынках США. В отчете также подчеркивается важность будущих технологий « умных сетей ».
Ассоциация производителей солнечной энергии и GTM Research обнаружили, что количество новых солнечных электростанций увеличилось в 2012 году на 76 процентов по сравнению с 2011 годом, в результате чего доля США на мировом рынке установок превысила 10 процентов по сравнению с примерно 5-7 процентами в прошлом. семь лет. По данным Управления энергетической информации США, по состоянию на сентябрь 2014 года солнечная энергия коммунального масштаба передала в сеть США 12 303 гигаватт-часа электроэнергии. Это более чем на 100% больше по сравнению с тем же периодом 2013 года (6 048 ГВтч). Количество домов с установленными солнечными системами быстро увеличивалось; с 30 000 в 2006 г. до 1,3 млн в 2016 г. По данным исследования Министерства энергетики США по прогнозам, к 2020 году эта цифра может достичь 3,8 миллиона домов.
В 2015 году в статье сообщалось, что коммунальные предприятия в Соединенных Штатах провели в значительной степени безуспешную кампанию по замедлению роста использования солнечной энергии.
Государственные и местные инициативы
- Губернатор Джерри Браун подписал закон, обязывающий коммунальные предприятия Калифорнии к концу 2030 года получать 50 процентов своей электроэнергии из возобновляемых источников энергии.
- Наблюдательный совет Сан-Франциско принял меры по стимулированию солнечной энергетики в размере до 6 000 долларов для домовладельцев и до 10 000 долларов для предприятий. Заявки на участие в программе начали подавать 1 июля 2008 г. В апреле 2016 г. они приняли закон, согласно которому все новые здания ниже 10 этажей должны иметь солнечные панели на крышах, что сделало его первым крупным городом США, сделавшим это.
- В 2008 году Беркли инициировал революционную пилотную программу , в рамках которой домовладельцы могут добавить стоимость солнечных батарей к своей оценке налога на имущество и оплатить их за счет экономии на электроэнергии. В 2009 году более дюжины штатов приняли законы, разрешающие финансирование налога на имущество. В целом 27 штатов предлагают кредиты для солнечных проектов (хотя после завершения пилотной программы из-за проблем с Fannie Mae и Freddie Mac Беркли больше не предлагает этот механизм финансирования).
- Калифорнийская солнечная инициатива поставила цель создать 3000 мегаватт новой солнечной электроэнергии к 2016 году.
- В Нью-Гэмпшире действует программа скидок для жилых помещений в размере 3750 долларов США, которая составляет до 50% стоимости системы для систем мощностью менее 5 кВт/ч (6000 долларов США с 1 июля 2008 г. по 2010 г.).
- Луизиана имеет 50-процентную налоговую скидку до 12 500 долларов на установку ветряной или солнечной системы.
- Закон штата Нью-Джерси предоставляет новым солнечным электростанциям освобождение от 7-процентного налога с продаж штата и от любого повышения оценки имущества (повышение местного налога на имущество ) при условии соблюдения определенных требований по регистрации.
- Массачусетс имеет множество стимулов для поощрения использования солнечной энергии. Новые жилые солнечные батареи MA имеют право на 15% налоговую льготу штата до 1000 долларов США, освобождение от налога с продаж на солнечную энергию и освобождение от налога на недвижимость в солнечной энергетике. План Solar Massachusetts Renewable Target (SMART) также доступен для солнечных установок до 2022 года в зависимости от коммунальных услуг клиента.
Зеленые тарифы
Опыт показал, что льготный тариф является наименее затратным и наиболее эффективным средством развития солнечной энергетики. Инвесторам нужна определенность, которую они получают от льготного тарифа. Калифорния ввела зеленый тариф, который начал действовать 14 февраля 2008 года. Гавайи, Мичиган и Вермонт также имеют фиксированные тарифы. В 2010 году Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) постановила, что штаты могут вводить льготные тарифы выше рыночных для определенных технологий.
В 2012 году Министерство торговли США ввело 31-процентную пошлину на солнечные элементы китайского производства. В 2018 г. администрация Трампа ввела 30-процентную пошлину на все импортируемое солнечное оборудование.
Договоры купли-продажи электроэнергии
В 2006 году инвесторы начали предлагать бесплатную установку солнечных панелей в обмен на 25-летний контракт или соглашение о покупке электроэнергии для покупки электроэнергии по фиксированной цене, обычно устанавливаемой на уровне текущих тарифов на электроэнергию или ниже. К 2009 году более 90% коммерческих фотоэлектрических систем, установленных в Соединенных Штатах, были установлены с использованием соглашения о покупке электроэнергии. Приблизительно 90% фотоэлектрических установок, установленных в Соединенных Штатах, находятся в штатах, в которых конкретно предусмотрены соглашения о покупке электроэнергии.
Новые строительные мандаты
В марте 2013 года Ланкастер, штат Калифорния, стал первым городом в США, который обязал включать солнечные батареи в новые дома, требуя, чтобы «каждый новый жилой комплекс должен в среднем потреблять 1 киловатт на дом».
ПАСЕ
Инновационная схема финансирования , впервые реализованная в Беркли, штат Калифорния , и Палм-Спрингс , предоставляет домовладельцу ссуду для солнечной системы, которая должна быть возвращена за счет дополнительного налогообложения собственности в течение 20 лет. Это позволяет установить солнечную систему с «относительно небольшими первоначальными затратами для владельца собственности». Теперь известное как PACE (чистая энергия с оценкой собственности), оно доступно в 28 штатах. Freddie Mac и Fannie Mae возражали против того, чтобы погашение солнечных кредитов было приоритетным по отношению к ипотечным кредитам, а некоторые штаты отнесли кредиты PACE к младшим кредитам. HR 2599 был введен для предотвращения вмешательства в программу PACE со стороны других кредиторов. Принципиальной особенностью программы является то, что остаток кредита передается новым владельцам в случае продажи имущества, а кредит полностью оплачивается за счет экономии на счетах за электроэнергию. В отличие от ипотечного кредита, при продаже имущества не передаются никакие средства – передается только обязательство по возврату. Программы PACE в настоящее время действуют в восьми штатах: Калифорнии, Колорадо, Флориде, Мэне, Мичигане, Миссури, Нью-Йорке и Висконсине, а во многих других приостановлены до разрешения возражений Freddie Mac и Fannie Mae.