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绿色建筑新闻

研究说太阳能能力为世界推动

光伏发电的大规模部署将是关键,以应对气候变化,但研究,更多的投资,并且仍然需要政策的变化

Alamosa太阳能发电项目靠近阿拉莫萨,科罗拉多州,包括500多个双轴基座的跟踪组件,每尺70英尺乘50英尺。在此规模的大规模部署可以为世界提供几乎所有的能量。
图片来信:Dennis Schroeder /全国可再生能源实验室

马萨诸塞州理工学院的研究人员发现,有足够的太阳能潜力可以满足当前和未来的能源需求,从而继续开发更先进的太阳能电池板,更多的资金正在投入部署。

报告的作者,太阳能的未来,说,同时继续研究和发展的关键是开发更先进的面板,现有的晶体硅技术成熟,制造能力已经到位,主导市场在未来几十年。

但不温不火的投资是有待解决的几个问题之一。例如,美国拥有世界5%的人口,但使用了世界26%的电力,太阳能发电量不足其1%。

“到本世纪中叶太阳能发电全球的大规模扩张可能是任何严肃的战略,以减轻气候变化的一个必要组成部分,”报告说。“幸运的是,太阳能资源相形见绌当前和预计的未来的电力需求。近年来,太阳能的成本已大幅下降和装机容量增长非常迅速...

“美国太阳能政策的主要目标应该是为未来几十年大规模扩大太阳能发电奠定基础。”

作者确定了升高太阳能电力的三个挑战:开发新的太阳能技术,将太阳能一代大规模集成到现有的网格中,并重写政府政策,以支持光伏(PV)技术的宽泛采用。

更多对技术的投资

目前,主要的光伏技术是基于晶圆的晶体硅,报告说,约占90装机容量的百分之一。这是一个快速增长的全球产业支持的成熟技术。然而,非组件成本(称为“系统的平衡”,或BOS,成本)占的公用事业规模的成本65%的住宅系统的85%。

“对于同时降低模块和BOS成本有希望,因此,联邦R&d的支持应侧重于基础研究,新技术”报告说。“联邦PV R&d方案应注重新技术,不 - 因为已经在最近几年的趋势 - 对晶体硅的成本短期内削减”

现有的薄膜技术,硅晶片模块的替代品,具有与硅的成本竞争力,但其中一些依赖于在非常短的供应中的原料。例如,作者认为,用于制造碲化镉(CDTE)薄膜的碲(CDTE)薄膜的丰度仅为金的四分之一。

新兴薄膜技术有可能提供“具有较低制造复杂性和模块成本的优越性。”他们有“将来显着降低光伏发电的成本。”

联邦政府应该把研发经费集中在开发由丰富材料制成的环保薄膜上。旨在近期降低硅面板成本的研究应该“逆转”

太阳能并网

最初,引入分布式PV导电的电力降低了分配系统的成本。但是,当分布式PV成为总发电的大量份额时,“净效应是增加分配成本(因此是当地汇率)”。原因是本地网格不设计用于处理来自客户的大量光伏输入,并且为了维持“电力质量”公用事业公司必须投资新设备。

作者说:“在一个高效公平的分销系统中,每个客户都将支付一部分分销网络成本,这反映了他或她对造成这些成本的责任。”相反,大多数美国公用事业公司将配电网成本、电力成本和其他成本捆绑在一起,然后按统一的每千瓦时费率收费,仅涵盖所有这些成本。”

当这一费率与净计量相结合时,其结果是“对住宅和其他分布式太阳能发电机的补贴,由网络上的其他客户支付。”这种关于“成本转移”的争论是全国各地太阳能倡导者和公用事业管理者之间许多争议的根源。

“由于这些冲突,分布式太阳能发电的强劲长期增长可能需要开发被广泛视为公平的定价系统,从而实现高效的网络投资。因此,需要研究设计更有效地将网络成本分配给导致网络成本的实体的定价系统,”报告说。

该报告旨在补贴当前技术的部署时,建议太阳能输出,而不是投资,将是不断增长的光伏的最便宜的方式。

报告补充说,在美国,主要的联邦激励措施是税收抵免,但补贴将更加有效,“如果它们奖励的是发电,而不是投资。”

不过,作者说,“现在是在错误的时间,以大幅降低联邦财政支持”,因为当前的政策已经在推动光伏很有帮助。美国国会计划在明年年底回滚投资补助。作者建议,补贴与直接赠款来代替。此外,现有的国家可再生能源组合标准应全国统一的方案所取代。

8评论

  1. 凯文迪克森,MSME||#1

    老新闻
    特斯拉型技术需要适应货运业。这将减少我们对燃料的口渴。

    当我们断开液体燃料时,中东问题对我们不太重要。这是一个很大的双赢。

    电池的发展正在使净计量和智能电网问题没有实际意义。每个人都可以拥有自己的智能微电网。

  2. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#2

    回应凯文·迪克森
    凯文,
    我的猜测是,我们将使用液体燃料为拖拉机拖车和飞机相当一段时间。但即使这是真的,也是逐渐更换电动汽车的汽油燃料汽车将成为游戏变频器。

  3. 蒂姆C.||#3

    卡车是不是那么糟糕,因为它看起来
    中型和重型卡车只占美国交通排放量的20%(将它们占总数的6%)。他们也将最难转移到电动,其长期要求,并利益最少(具有相当高的柴油发动机)。与此同时,乘用车和轻型卡车占美国运输排放的55%。

  4. Ven Sonata.||#4

    系统成本与谷歌逆变器的平衡
    文章谈到了顽固的“系统平衡”成本,这增加了面板价格的两倍。2016年2月留意了解Google百万美元逆变器奖励奖。3 kW逆变器IPAD的大小是竞争基本描述。现在,您可以获得3 kW的Tesla电池兼容变频器,少于1000美元。(30cts瓦特)谷歌逆变器并非偶然。它可能在零件的一半价格,以及常规逆变器的运输和安装成本的10%。这将对系统价格的平衡产生重大影响。

  5. 专家成员
    达娜·迪斯特||#5

    甲烷卡车在碳排放折扣下工作。
    总成本的排放和天然气卡车的财务成本是相当有利的相比,柴油,现在至少有一些加油的基础设施建设。

    用电气化铁路运输货物和乘客并非不可能,但需要基础设施的重大资本承诺(以及政府的政策支持)

    简短的运输光线航空可用于电动解决方案,现在电池的能量密度已经减少,并且是Elon Musks Pet项目之一。(不会在西雅图到梦想贼到莱斯特林,在电池组上的首尔。:-))

    http://my.teslamotors.com/forum/forums/electric-propulsion-aircraft

    随着EVS变得无处不在,太阳能的间歇性问题将变得越来越快,因为汽车充电器可以是(并且通常是)智能电网平衡负载,并且由于EV电池开始失去范围或峰值功率输出,它们可以在经济上重新用于网格存储应用。网格控制和电网存储应用中使用过的EV电池(仪表两侧。)日产刚刚宣布与绿色电荷网络合作,基于二手叶电池的仪表网电池系统将于今年第四季度提供:

    http://www.greentechmedia.com/articles/read/nissan-green-charge-networks-turn-second-life-ev-batteries-into-grid-storag

    如果电池技术比新的锂离子电池便宜,那么它是重新饰品/重新使用的EV电池!EVS将EV的更大渗透到汽车市场意味着更多使用的EV电池可用于静止存储应用的有吸引力的定价。一个范式偏移另一个换档。这可能比许多恐惧更顺畅地走出很大。

    有很多动态的部位来如何能量来源,存储和使用,但是有理由对太阳能的未来感到乐观。

  6. 专家成员
    达娜·迪斯特||#6

    系统成本的平衡。(响应于Ven的)
    所有硬件的系统成本平衡仍然不到美国小规模PV的一半。大多数是“软成本”。客户获取(广告/引用/手持)是成本的1/4-1 / 3的东西,机架和逆变器结合在内的任何地方都没有任何影响。安装劳动力也是如此。

    虽然更便宜/更好的逆变器始终是一件好事,但谷歌奖励逆变器不会彻底改变市场 - 它对此可能没有影响。所有电子产品(包括电力电子设备)都有一个可预定的价格/性能学习曲线,它会在不到十年内有或没有奖品的那里到达,并且成本的逆变器部分不是很大。

    相比之下,简化许可和检查问题,发展有竞争力和活跃的本地市场,使其成为主流,对于降低软成本大有帮助。当澳大利亚人和德国人目前使用相同的电池板、机架和逆变器的价格低于2美元/瓦时,美国的光伏平均成本没有理由保持在3.48美元/瓦**。这关系到各自市场的成熟度和竞争力,以及简化流程的当地政策支持。到2025年,每瓦特50美元的小型屋顶太阳能发电将在这里出现。在更发达的光伏市场,这将在2020年之前出现。

    **http://www.greentechmedia.com/articles/read/these-10-states-installed-the-most-residential-solar-in-q1-20152015年第1季度的美国住宿平均价格在文章的最后一行中表示。

  7. Ven Sonata.||#7

    Dana逆变器的成本
    是的,你是对的,逆变器减少500美元不会超过总包装的10%。让我们在澳大利亚一台3千瓦系统安装1.50美元,为系统为4500美元安装。逆变器是1000美元,所以超过20%的包装。价格为500美元,这将节省10-12%的成本。但也许更多的是因为尺寸小,易于预安装。仍然,10%是10%。注意,随着整个价格下降,逆变价格是包装的较大部分。

  8. 专家成员
    达娜·迪斯特||#8

    但是逆变器的价格已经在下降。。。
    随着产量增加量的逆变器的成本已经falling-他们只是碰巧是一个稍微不同的“学习曲线”比光伏电池板的成本上。

    PV面板的数十年长的学习曲线约为每次生产率的减少约21-22%。逆变器的学习曲线滞后于每加倍约18-19%的比特(但不是很多)。这仍然是一个陡峭的学习曲线。对于PV和逆变器的相应学习曲线,请参见图12(第31页)和图25(第35页)在本文档中:http://www.euractiv.com/files/euractiv_agora_solar_pv_study.pdf

    介绍奖项不会移动市场,也不是刺激更多的投资 - 逆变器公司经过更小/打火机/更便宜/更可靠的逆变器,具有更多功能和增强的顺序增益或维持市场份额真正蓬勃发展的市场。全球光伏生产能力每18-22个月加倍,而逆变器制造商的巨大增长和繁重竞争为一块馅饼。

    一百万美元的奖金更是连面包屑掉的馅饼切片的地壳中的供应商可能会希望通过率先向市场提供一些小的便宜就搞定了。这是一个真正意义的数字,甚至没有足够大到分心。如果是把一个亿美元,它可能是逆变器开发者的注意,因为这是一个数字,实际上注册。整个“小盒子挑战赛”的奖品是小比谷歌的自我感觉良好的公共关系,不是一件太阳能产业实际上更相关。将有$ 500强的午餐桶大小的逆变器管理PV一天多万千瓦。

    从品牌厂商完全认证3千瓦网逆变器是当今约$ 1500 onesie-twosie数量,谁知道在很多100买他们的人付出!?!随着逆变器18%的学习曲线和分2年的产量翻番,你可以期望大约$ 1200报酬相同的功能(只有更好和更小的)硬件在2017年,大约$ 900 2019,$ 700 2021和$ 500通过2023年,这就是数量-1零售价,而不是安装价格。

    但由于PV的能量的生命周期成本超过了更多的零售价格门槛,甚至挑战批发浓度定价,生产的加倍将加速 - 它不会永远是18-22个月,它已经比菲尔更短了几年前。一个名称品牌$ 500 3kW逆变器将在2020年以单数定价提供2020美元,它将与谷歌无关。

    小盒子奖(https://www.littleboxchallenge.com/)似乎更多的是关于尺寸/功率密度,这有点像打哈欠。他们声称。。。。

    “问题是家庭逆变器太大 - 大致野餐冷却器的大小。”

    ......,但是要发明一个并没有真正存在的问题。“问题”......“,真的吗?

    大小不是在大多数房屋中安装光伏的障碍。大约2015年3KW逆变器可能是一个小型野餐冷却器的体积(一些较大的午餐桶几乎与大大大),但通常是墙壁悬挂的形状因素,并且小于大多数桌面或“迷你塔”个人计算机,关于小断路器面板框的大小。例如。3kW SMA Sunnyboy大约195年大约19“x 20”x 7“,挂在墙上。大多数人的破碎盘面板比这更大。(见http://files.sma.de/dl/15330/SB5000TL-21-DAU131211W.pdf)当然,他们会比2020年年或2025年更小,但它不是一个真正的大问题。除非你背着它整天你真的不关心你的电脑的大小,只要在桌下适合于/。如果一个3kW网逆变器是笔记本电脑的大小,谁在乎呢?价格,性能和可靠性的大小“问题”在实用性方面已经采取了照顾自己的游戏 - 的名字。

    他们将于明年1月宣布任何获胜者,但如果有人恰好将其拉下来,它就不会指望成为游戏更换器。很少有房屋不会有空间乘坐当前的复古Sunnyboy(这不是任何手段中最小的空间。)

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