美國光伏市場調研及前景研究

呂 昕

(國家電網公司 國際合作部， 北京 100031)

1 引 言

太陽能發電是世界公認的綠色產業，在節能環保的大趨勢下，近年來得到了迅猛的發展。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業化的主力，占太陽能電池產品總量的90%以上。第二代太陽能電池是薄膜產品，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化合物電池[3]，現在還處于實驗室階段。

美國作為世界可再生能源應用大國，光伏在其國內已有多年應用歷史，截止2016年其國內裝機容量已超過4萬千瓦，世界排名第四位。美國光伏行業在技術革新與政府激勵補償政策的雙重刺激下多年來保持增長。我國光伏行業近年來高速發展，光伏裝機已躍居世界首位，對美國光伏行業發展情況及相關配套政策的學習研究，對于我國光伏行業發展具有積極指導與借鑒作用。本文對美國光伏行業現狀、相應配套政策以及未來光伏行業發展前景等方面進行了研究，將為我國光伏從業者和研究機構未來對美國及我國光伏行業的研究提供輔助支持。

2 美國光伏行業概況

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,根據美國國家可再生能源實驗室(National Renewal Energy Laboratory，“NREL”)統計數據，美國西部地區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；北部和東部大部分地區年輻照總量在6 570～7 884 MJ/m2之間，占國土總面積的42%左右；美國其余地區(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 裝機情況

近年來，隨著美國政府和民眾環保意識的增強，在政府法令與補貼政策的刺激下，光伏發電在美國快速發展，2006—2016年光伏裝機年平均增長率高達68%。截止2016年底，美國光伏裝機已達4.02萬千瓦，裝機總量世界排名第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)。

光伏發電在美國根據規模與性質分為電站光伏(Utility PV)、商業光伏(None residential PV)和居民光伏(Residential PV)3類，其中光伏電站裝機在美國光伏行業中占主導地位，其發展速度直接決定整個光伏行業發展情況，商業和居民光伏裝機在光伏行業中占比相對較小。2016年，美國光伏新增裝機1.48萬千瓦[7]，同比增長97%，其中電站類光伏裝機增長1.06萬千瓦(同比增長148%)，商業類光伏裝機增長0.15萬千瓦(同比增長49%)，居民類光伏裝機增長0.26萬千瓦(同比增長19%)[8]。

圖2 美國2000—2016年光伏新增裝機變化表(單位MW)

2.3 光伏系統價格

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

美國光伏硬件價格呈逐年下降趨勢，但未來進口關稅的潛在變化，可能導致硬件價格的上升。2017年4月，已宣布破產的美國光伏電池片與組件制造商Suniva向美國國際貿易委員會(U.S. International Trade Commission)遞交申訴，要求針對所有進口至美國的晶硅組件設置78美分/瓦的最低進口價格，針對所有進口至美國的晶硅電池片設置40美分/瓦的最低進口價格。國際貿易委員會于2017年5月對該申訴進行受理，9月對外宣布其研究表明進口晶硅產品影響了美國國內晶硅制造商發展，并于11月將其研究結果及建議報于美國總統特朗普決策，特朗普將有60天的時間決定是否根據國際貿易委員會的意見采取措施。如Suniva申訴獲得通過，美國國內光伏晶硅產品價格將大幅上升，光伏項目裝機增長將可能大幅放緩。

3 美國光伏產業激勵政策與法令

美國對太陽能產業激勵政策分為聯邦政府與地方政府兩個層面，聯邦主要補貼政策為投資信用補貼(Investment tax credit，“ITC”)和成本加速補償政策(Modified accelerated cost recovery system ，“MACRS”),州主要補貼政策為可再生能源份額標準(Renewable portfolio standard ,“RPS”)和凈計量政策(Net metering)。

3.1 投資信用補貼政策

ITC是美國光伏行業發展最主要的補貼與激勵政策，創建于2005年，政策規定項目投資人在光伏系統開發和建設階段投入資金的30%可用于抵免公司或個人聯邦稅務。ITC政策出臺后曾于2007年、2008年和2015年3次進行延期與修訂，最新修訂的政策對稅務抵免額度進行了修改，規定2016—2019年光伏項目投資人的稅務減免額度保持不變，仍為項目資金投入的30%；2020年稅務抵免額減至26%；2021年稅務抵免額減至22%；2022年以后稅務抵免額將至10%(居民用戶將不再享受該項補貼政策)[9]。

3.2 成本加速補償政策

成本加速補償政策允許光伏項目投資人在短時間內加速光伏資產的折舊速度，用以降低項目投資初期的應繳稅額，緩解企業壓力，整個加速折舊期一般為5年，第一年折舊總資產的50%，剩余資產在后4年內折舊完畢[8]。

3.3 可再生能源份額標準

可再生能源份額標準是美國各州大力發展可再生能源發電的最主要驅動因素。目前美國已有29個州、華盛頓特區和3個領區(“Territories”)根據自身情況推出了強制性RPS政策，另外有8個州和一個領區提出了RPS目標。美國各州對于RPS的要求有著不同的標準與規定，大多數州規定可再生能源發電必須達到州內年度電力消費的一定比例，如果售電方(一般為公共事業公司)無法達到RPS的要求則需繳納罰款，美國RPS要求最激進的夏威夷州要求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；另有部分州則規定可再生能源裝機需要達到一定的規模，例如美國得州規定到2025年全州可再生能源裝機需要達到100萬千瓦[10]。

3.4 凈計量政策

凈計量政策允許光伏發電用戶(商業與居民用戶)將滿足自身使用以外生產的多余電力反向出售給公共事業公司。作為反向售電的收入，用戶可得到由公共事業公司給予的電費信用，用以抵消下一個電費周期中的部分電費支出。目前美國有41個州、華盛頓特區和4個領地頒布了凈計量政策[11]。

4 美國光伏市場發展主要影響因素

4.1 政策影響

美國光伏產業發展高度依賴政府法令與補貼政策的支持，完全商業化運作的光伏發電項目成本尚無法與傳統發電方式競爭。ITC政策確保光伏項目的投資收益，RPS標準確保光伏發電能夠在市場得到消納。ITC政策于2016年的再次延長為光伏產業發展提供了良好的政策環境，但隨著可再生能源近年來的快速發展，各州RPS標準要求已基本達到，未來光伏項目將更多地需要從經濟角度與傳統發電能源爭奪能源消納市場。

4.2 光伏系統價格

光伏系統價格的逐年下降，提升了光伏發電與傳統發電能源在電力消納市場上的競爭力，是促使光伏產業快速發展的另一主要原因。自2012年美國在頁巖氣開采技術上取得重大突破以來，美國國內燃氣供應一直處于過剩狀態，發電燃料價格的降低，拉低了美國電力市場交易價格，壓縮了光伏項目的投資收益。光伏系統未來價格變化，Suniva申訴能否獲得通過，將直接決定美國光伏產業的競爭力，決定光伏產業發展前景。

4.3 輸電網基礎設施

美國輸電網設施老舊，新建電網征地與審批時間漫長，限制了光伏項目的發展。美國大型光伏項目普遍距離用電負荷中心較遠，輸電基礎設施匱乏，輸電通道飽和，導致光伏項目并網困難。

5 美國光伏市場增長預期

2016年是美國光伏歷史上裝機容量增長最快的一年，同比增長97%，年裝機增長歷史上首次超過其他發電能源，在美國排名第一位。光伏項目開發商預期ITC政策于2016年底截止是驅動裝機快速增長的主要原因，為充分利用稅務補貼政策，光伏電站項目集中在2016年投運，部分未能完成建設的項目安排至2017年完工。

據美國太陽能協會(SEIA)預側[11]，在電站光伏方面由于大部分現有光伏電站項目已完工，新開發項目儲備不足，2017—2018年光伏電站項目裝機增長將放緩，2017年裝機增長同比下降約17%。隨著在開發項目逐步具備開工條件，2019—2022年年增裝機將恢復持續增長。在商業光伏方面，由于加州、馬薩諸塞州和紐約州光伏監管政策將在2018年發生變化，商業光伏裝機在2017年同比增長約10%，2018年由于監管環境的變化預計年新增裝機增長速度將放緩，2019—2022年預計開發商適應了新的監管政策后年新增裝機容量將恢復持續上漲。在居民光伏方面，由于居民光伏市場已趨于成熟，新增用戶增長速度開始放緩，2017年居民光伏新增裝機同比下降了3%，2018—2022年預計對于美國國內新興市場的持續開發將促使居民光伏年新增裝機容量持續上漲。

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呂昕(1982-)，男，吉林長春人，碩士，工程師，2007年于英國謝菲爾德大學獲得碩士學位，主要從事北美和非洲市場調研與項目開發工作。

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