美国住宅太阳能持续进步:回顾最新数据

2022年10月3日上午8:50
两个人在安装太阳能电池板AdobeStock
约翰·罗杰斯
能源运动分析主管

秋天是白天较短、夜晚较长(日照较少)的季节,但也是劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)发布美国太阳能进展年度报告的时候。最近关于家庭、企业和机构系统的进展,有很多东西可以让你在大嚼苹果酒甜甜圈的时候啃。

追踪太阳报告来自LBNL的报告涵盖了太阳能光伏(PV)系统的“并网,分布式”太阳能故事的一部分,适用于住宅和“非住宅”,达到一定的规模。

该报告描绘了2021年在几个重要类别上的持续进展,包括光伏组件效率、系统成本和电池的普及,这是太阳能图景中越来越重要的一部分。

PV模块的效率越来越高

一个发现是光伏组件的效率不断攀升。住宅系统中模块的中位数从2002年安装的系统的13.6%上升到2021年的20.1%,增长了48%,其中大部分是在过去十年中增长的。非住宅系统也出现了类似的增长。

这种进步的部分原因是更高效的单晶技术(具有光滑单晶电池的技术)日益占主导地位。对于住宅系统,它们的份额从2016年的41%上升到2021年的98%。LBNL还提到越来越多的使用钝化发射极后单元PERC技术。

资料来源:LBNL 2022

请注意,这些数字是中位数效率;实际上,模块的效率要高得多。例如,在我自己的屋顶上(非perc)的效率为22%。

太阳能越来越便宜

第二个结论是,LBNL分析中所包括的系统的价格持续大幅下降。对于住宅系统,他们发现从2007年到2021年,每瓦的中位数价格下降了63%。对于小型和大型非住宅系统,价格下降更为明显:分别为72%和77%。LBNL发现,从2020年到2021年,住宅、小型非住宅和大型非住宅系统的数据分别下降了3.4%、3.9%和11%。

资料来源:LBNL 2022

虽然早期的价格下降主要来自光伏组件成本的降低,但近年来的进展来自于LBNL所称的“剩余BOS+软成本”类别的改善。BOS,或系统平衡,是模块和逆变器之外的设备,它将模块的直流电源转换为家庭和电网的交流电源。这些软成本包括让一个系统发生的所有其他事情,比如许可和安装。

光伏系统越来越大

在LBNL的数据中,更低的价格和更高的效率帮助推动了另一个趋势:住宅系统越来越大。2021年的中位数为7千瓦,比十年前增长了39%。

资料来源:LBNL 2022

需要明确的是,所有这些并不意味着系统需要变大——也许他们可以.一个5千瓦的系统,不久以前是家庭系统的标准,仍然和以前的5千瓦系统一样多。那么大的系统可能会便宜很多。但价格的下降也意味着给定的太阳能预算可能会让你得到更多的太阳能。

规模经济也开始发挥作用:对于住宅系统,LBNL发现,2018年8至9千瓦的系统每瓦平均比4至5千瓦的系统便宜13%。

更高的效率意味着一个给定的屋顶面积可以容纳更多的人。(我知道:我用尽了我的屋顶面积,尽可能地利用每一千瓦太阳能。)

能源储存势头强劲

至于弹性:太阳能组件多年来一直很强。甚至在我从事太阳能事业的早期,制造商就说他们的产品可以承受一英寸的冰雹。不久前,大多数太阳能电池板的保修期延长到了25年。

现在的不同之处在于能源储存的流行,它可以使系统本身更有弹性。从2016年到2021年,LBNL样本中住宅系统的存储容量从0.1%跃升至10%,非住宅系统的存储容量从1%跃升至4.9%。

资料来源:LBNL 2022

夏威夷在采用太阳能方面处于领先地位,93%的住宅安装和59%的非住宅安装都包含了储能,这是由于对自我消费的强烈激励(使用自己的太阳能生产满足自己的需求)。加州在存储系统总数方面处于领先地位;LBNL表示,由于该州的储能退税和“弹性担忧”(想想极端天气和停电),金州有11%的住宅系统和5%的非住宅系统有储能。德克萨斯州在飓风严重过后对存储的兴趣有所增加,这一点值得注意2021年2月冬季风暴

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最新的报告只涵盖了太阳能领域的一小部分;LBNL报告了其他地方的大规模系统。它关注的是技术和经济,而不是太阳能的目标客户群。

但是,住宅、商业和机构市场的变化对我们向清洁能源的重要转变非常重要。还有更多的太阳活动正在进行中,特别是随着新的联邦政府的出台通货膨胀减少法案将税收抵免延长10年,这些税收抵免对推动包括太阳能在内的可再生能源非常有效。

更高的效率、更低的价格和更强的弹性,太阳能正变得越来越好。

约翰·罗杰斯,忧思科学家联盟能源运动分析负责人,专长于清洁能源技术和政策,重点关注太阳能、风能和天然气。188金宝博他参与管理了ucs领导的“全球变暖中的能源和水”倡议,这是一个多年计划,旨在提高人们对能源-水联系的认识,特别是在气候变化的背景下,并激励和宣传有效的低碳和低水能源解决方案。