2016年11月，美國(guó)能源部(Department of Energy：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(lái)經(jīng)營(yíng)發(fā)電事業(yè)的百萬(wàn)光伏電站的成本“到2030年要降至3美分/kWh”。

DOE在2011年啟動(dòng)了旨在降低光伏發(fā)電系統(tǒng)成本、為期10年的技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，即“太陽(yáng)計(jì)劃(Sun Shot Initiative)”。

“太陽(yáng)計(jì)劃2020”啟動(dòng)時(shí)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(bǔ)貼。

“太陽(yáng)計(jì)劃2030”設(shè)定了具有挑戰(zhàn)性的新目標(biāo)，住宅用為5美分、非住宅用為4美分/kWh

之后，隨著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)，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(yáng)計(jì)劃啟動(dòng)5年來(lái)，已經(jīng)完成了2020年目標(biāo)的約90%。

借助發(fā)展的勢(shì)頭，DOE設(shè)定了新目標(biāo)：到2030年，使百萬(wàn)光伏電站的平準(zhǔn)化電力成本(Levelized Cost of Electricity：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(jìn)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%(圖1)。

太陽(yáng)計(jì)劃光伏發(fā)電成本2030年目標(biāo)：達(dá)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(shí)可行的方案。

比如說(shuō)，削減太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能電池以外的硬件、軟件與O&M(運(yùn)營(yíng)管理、維修檢查)的成本，大幅提高、改善太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率與系統(tǒng)的可靠性。而且有觀點(diǎn)認(rèn)為，大幅削減投資費(fèi)用也有助于達(dá)成目標(biāo)。

下面這個(gè)例子，是達(dá)成2030年目標(biāo)，即3美分/kWh的一個(gè)方案。

(1)可持續(xù)性地削減太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)能電池的可靠性：使用壽命從30年延長(zhǎng)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(yáng)計(jì)劃的負(fù)責(zé)人查理·蓋伊博士說(shuō)，削減太陽(yáng)能電池的價(jià)格，必須實(shí)現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展”。

進(jìn)入2016年后，太陽(yáng)能電池因?yàn)楣?yīng)過(guò)剩和庫(kù)存增加，平均零售價(jià)格(ASP)的下跌速度越來(lái)越快。但即使價(jià)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(rùn)，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(shuō)，為此，“對(duì)于企業(yè)，有利潤(rùn)、可持續(xù)地削減價(jià)格非常重要”。

在削減成本的基礎(chǔ)上，DOE為了進(jìn)一步整合電網(wǎng)，還對(duì)提高電網(wǎng)的靈活性、溝通性及控制功能展開(kāi)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(jì)設(shè)置容量已經(jīng)超過(guò)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(guó)新建電站的3分之1。

按照制定“太陽(yáng)計(jì)劃2020”時(shí)的預(yù)測(cè)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(guò)去5年的快速普及，“太陽(yáng)計(jì)劃2030”將預(yù)測(cè)進(jìn)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(lè)觀的預(yù)測(cè)，通過(guò)削減成本，光伏發(fā)電將會(huì)成為美國(guó)電力供應(yīng)的主流。