屋顶太阳能电池板:收益、成本和明智的政策

向清洁的转变, 可靠的, 在美国，安装在家庭和企业屋顶上的太阳能电池板的迅速普及是最明显的. 2008年至2014年, 住宅, 商业, 机构屋顶太阳能平均每年增长超过50% [1].

太阳能是, 在很大程度上, 可再生能源机会均等, 由于全国阳光充足，太阳能在每个州都是一个有吸引力的选择. 一个位置优越的5千瓦太阳能(光伏), 光伏发电系统的发电量相当于一个普通家庭用电量的三分之二到四分之三.

吸引个人和企业的不仅仅是太阳能的环境效益, 同时也考虑到他们自己发电的能力以及这些系统提供的固定和有竞争力的电价.

屋顶太阳能的经济性

屋顶太阳能对房主、企业主和他们的社区来说，成本效益越来越高. 技术价格降低, 创新融资, 不断增长的太阳能安装商和金融合作伙伴网络都帮助美国家庭系统的价格从2010年到2014年下降了45% [2].

除了, 联邦太阳能投资税收抵免返还购买价格的30%, 以及州和地方的税收抵免, 退税, 领先州的其他支持可以进一步削减总成本[3].

价格下降是由于规模经济和技术进步. 屋顶光伏系统价格的下降是技术进步和制造商规模经济的结果. 全球太阳能电池板产量(用于屋顶和其他市场)从去年的24%增加,从2010年的10万兆瓦(MW)下降到40万兆瓦,2014年10万兆瓦[4]. 美国的光伏成本也受到全球市场状况的影响, 包括来自中国的低价太阳能产品的出现.

美国的光伏价格也受益于“软”成本的降低, 比如那些与销售有关的, 允许, 检查, 连接到电网, 以及零售商和安装商的利润空间.

这些减少部分是由于系统安装的数量和集中程度增加[5以及当地机构简化许可程序和一些社区主导的努力，以汇集当地房主对太阳能的需求.

所有权选择很多

太阳能公司日益成功的另一个原因是其创新的所有权结构.

许多房主和企业都在利用第三方所有权的选择. 根据太阳能租赁或电力购买协议, 电力客户通常很少或根本不用为屋顶系统预付费用, 然后在很长一段时间内以有吸引力的固定费率从系统中获得电力. 系统(和维护职责)仍然是项目开发人员的财产, 可能是私人公司，也可能是电力公司本身.

2014年，超过70%的新建住宅系统为第三方所有[6].

屋顶太阳能将成为主流. 不断下降的价格和创新的融资结构意味着屋顶太阳能的使用范围更广, 而且客户群体的经济背景越来越多样化. 更重要的是, 一些州有专门帮助低收入或弱势群体的政策, 比如在 加州.

企业也开始采用屋顶太阳能，不仅是为了改善环境，也是为了降低运营成本. 到2014年，美国.S. 全国各地的企业已经安装了超过900兆瓦的屋顶太阳能. 这些企业包括沃尔玛等知名公司, 苹果, 好市多, Kohl's以及其他许多百货公司, 消费品制造商, 汽车公司[7].

就业和太阳能

包括屋顶太阳能在内的太阳能发电已被证明是经济发展的强大推动力. 2014年，美国.S. 太阳能行业的雇员超过170人,000人, 就业增长速度是整体经济增长速度的20倍[8]. 到2014年，美国有超过6家,000家太阳能公司, 遍及全美50个州，并在美国投资近150亿美元.S. 年经济[9].

因为屋顶太阳能可以安装在城镇, 而不是偏远地区, 它为当地工人提供了就业机会. 工会, 社区学院, 全国各地的非营利组织已经建立了就业培训项目和其他社区合作伙伴关系，培训当地劳动力安装太阳能. 例如, 网格的替代品, 一个活跃在各个州的非营利性太阳能安装组织, 与参加职业培训项目的志愿者和工人合作，在低收入社区安装屋顶太阳能.

屋顶太阳能的环境概况

与目前仍为美国提供大部分能源的化石燃料不同.S. 电力供应, 太阳能电池板发电没有空气或碳污染, 没有灰烬或其他废物, 除了阳光没有其他输入. 而太阳能电池板的制造, 和其他能源装置一样, 包括排放, 光伏发电本身:

• 不产生导致617888九五至尊娱乐变化的二氧化碳或其他吸热气体[10]
• 不产生与燃煤发电有关的其他有害排放物或废物, 比如汞, 二氧化硫, 氮氧化合物, 引领, 砷[11]
• 不会产生与核电有关的任何长期废物或环境风险[12]
• 避免与天然气相关的环境风险, 包括在提取过程中可能造成的水污染[13]

更重要的是，屋顶光伏发电几乎不需要水. 这与几乎所有使用蒸汽发电的发电厂形成鲜明对比. 其中包括燃煤电厂和核电站, 许多天然气厂, 以及其他一些可再生能源设施, 哪一个 依靠水来冷却. 这种依赖会导致问题，当 冷却水变得太少或太热. 相比之下，光伏系统不需要水来发电[14].

在大多数情况下, 太阳能电池板对野生动物也没有影响，因为它们通常安装在已经建成的环境中。15]. 太阳能电池板在制造和使用寿命结束时确实需要小心处理材料. 就像电脑芯片一样, 例如，制造太阳能电池板涉及一系列有害物质, 盐酸, 硫酸, 硝酸, 还有氟化氢. 非硅太阳能电池, 包括由砷化镓制成的, cigd, 还有碲化镉, 含有比传统硅电池更多的有毒物质[16].

报废回收是使太阳能材料远离垃圾填埋场的一种方法. 欧洲光伏制造商有一个 地区范围内的项目 美国的一些制造商也有自己的计划[17].

明智的政策:是什么让屋顶太阳能增长

联邦, 状态, 地方政策是屋顶太阳能和这些系统提供的清洁电力成功的关键. 目前正在使用的有效政策包括:

• 净计量. 净计量政策允许系统所有者在他们的公用事业账单上抵扣发电多于用电的费用, 一般按零售电价计算.
• 上网电价. 在上网电价下, 房主和企业根据标准化合同获得报酬，合同规定太阳能发电的固定价格, 通常是长期的. 在美国部分地区有售, 类似的上网电价补贴政策帮助推动了欧洲可再生能源的大幅发展.
• Value-of-solar关税. 系统所有者也可以根据太阳能系统提供的一系列广泛好处的计算值获得报酬. 这种太阳能电价不仅量化了提供电力的好处，还量化了向电网提供即时电力的价值, 太阳能装置对延迟或避免系统升级的贡献, 以及避免使用化石燃料带来的具体环境效益[18].
• 太阳能剥离. 一些州在增加可再生能源投资的更广泛努力中把小型太阳能作为目标, 要求公用事业公司投资太阳能和/或分布式发电作为其更广泛的 可再生电力标准. 这种“分拆”为太阳能系统所有者提供了潜在的额外收入.
• 税收优惠和补贴. 除了30%的联邦税收抵免, 几乎所有的州都为购买可再生能源的房主和企业提供税收优惠, 一些地方政府还提供财产税减免等激励措施. 拥有财产评估清洁能源(PACE)项目的市政当局为家庭或商业地产购买太阳能系统(或其他可再生能源或能源效率项目)提供融资, 然后随着时间的推移通过财产税收回成本.

许多司法管辖区的创新政策意味着屋顶太阳能不仅限于拥有阳光充足的屋顶的房主. 租房者, 公寓的主人, 屋顶遮阳的人可能无法在自己的屋顶上利用太阳能, 但“共享太阳能”解决方案为所有电力用户扩大了机会.

这些解决方案包括“虚拟”净计量, 这使得家庭可以利用太阳能发电，而不是直接连接到他们的电表上. 这样的政策允许多户建筑的客户利用建筑上一个电表产生的太阳能，或者允许电力客户订阅一个更大的非现场太阳能系统产生的电力，甚至直接拥有它，并将太阳能发电作为电费的信用额度.

引用:

[1] GTM研究与太阳能产业协会(SEIA). 2014a. U.S. 太阳能市场洞察报告2013年回顾. 波士顿，麻萨诸塞州和华盛顿特区.

U.S. 能源情报署(EIA). 2015. 每月更新2015年5月.

[2]太阳能工业协会(SEIA). 2014a. 太阳能行业数据.

[3]《517888九五至尊娱乐》. 2011. 标题26:§48能源积分.

[4]李建军。面向21世纪的可再生能源政策网络. 2015. 可再生能源2015全球现状报告.

[5]张志强，张志强., D. 赛义夫,R. 马戈利斯J. 莫里斯,C. 戴维森,年代. 特鲁伊特和R. Torbert. 2013. 住宅和小型商业太阳能光伏发电的非硬件(“软”)成本降低路线图, 2013- 2020. 戈登:国家可再生能源实验室.

[6]绿色科技传媒(绿色科技学者). 2015.  2014年，美国72%的住宅太阳能是第三方拥有的.

[7]太阳能工业协会(SEIA). 2015b. 太阳能意味着商业报告.

[8]太阳基金会. 2015. 2014年全国太阳能就业普查.

[9] GTM研究与太阳能产业协会(SEIA). 2014a. U.S. 太阳能市场洞察报告2013年回顾. 波士顿，麻萨诸塞州和华盛顿特区.

太阳能工业协会(SEIA). 2014c. MACRS中太阳能属性的折旧. 华盛顿特区.

[10]李志强，李志强., S. Tierney, G. 弗朗哥,R.G. 纽厄尔,R. Richels J. Weyant和T.J. Wilbanks. 2014. 能源供应与使用. 美国617888九五至尊娱乐变化的影响:第三次全国617888九五至尊娱乐评估. 华盛顿特区:美国.S. 全球变化研究计划.

[11]李建军，刘建军., S. 克莱默和A. Nogee. 2008. 全球变暖中的煤电:向清洁能源选择的明智过渡. 剑桥，马萨诸塞州:忧思617888九五至尊娱乐家联盟.

[12]李志强，李志强., D. Lochbaum和E. 莱曼. 2007. 全球变暖中的核能:评估风险，应对挑战. 剑桥，马萨诸塞州:忧思617888九五至尊娱乐家联盟.

[13]忧思617888九五至尊娱乐家联盟. 2014a. 天然气如何运作:用水和污染.

[14]王志强，王志强., J. 费雪,. Huber-Lee,. 刘易斯,J. Macknick N. 马登,J. 罗杰斯和S。. Tellinghuisen. 2011. 联合国使用的淡水.S. 发电厂:电力对宝贵资源的渴求. 剑桥，马萨诸塞州:忧思617888九五至尊娱乐家联盟.

[15]美国环境保护署. 2013. 清洁能源:非水电可再生能源.

[16]王志强，王志强.M., S. 鲍德温,E. 杰里•迪米欧,J.M. 赖利,T. 梅,D. 透明,G. 普罗,M. 米舍克和D. 桑德尔. 2012. 可再生电力未来研究. 戈登:国家可再生能源实验室.

[17]太阳能工业协会(SEIA). 2014b. PV回收.

[18] Rábago, K. 2013. “太阳能价值”率:设计一个改进的住宅太阳能电价. 牛津，康涅狄格州:Zackin出版社.