Płacenie za energię słoneczną

Wagony, które kiedyś przewoziły rudę żelaza wokół rozległej fabryki Republic Steel na obrzeżach Buffalo w stanie Nowy Jork, zostały zaorane, gdy firma stalowa opuściła to miejsce w 1984 roku. Zostały niedawno odkryte, gdy rozpoczęto wykopaliska dla tak zwanej gigafabryki do być obsługiwane przez SolarCity, wiodącego dostawcę paneli słonecznych w kraju. Teraz zardzewiałe samochody i rozrzucone inne relikty z czasów Republiki Stali witają gości na placu budowy, przypomnienie minionej potęgi produkcyjnej miasta i świadectwo marzenia, że ​​największy w Ameryce Północnej zakład produkcyjny paneli słonecznych może pomóc go ożywić .

Rzeczy zrecenzowane

• Gigafabryka SolarCity

  Buffalo, Nowy Jork

• Przyszłość energii słonecznej

  Inicjatywa Energetyczna MIT, maj 2015

  
  
  

Buffalo próbuje dokonać ekonomicznego powrotu napędzanego przez stanową inicjatywę Buffalo Billion, wieloletni plan przebudowy, któremu przewodził gubernator Andrew Cuomo. Finansowanie obejmuje wsparcie dla nowego centrum badań genomicznych i centrum technologii informacyjnej, ale w centrum ambicji miasta znajduje się fabryka energii słonecznej, której budowę i wyposażenie Nowy Jork wydaje 750 milionów dolarów. SolarCity, z siedzibą w Dolinie Krzemowej, wydzierżawi go zasadniczo za darmo i zobowiązało się wydać 5 miliardów dolarów na działalność w Buffalo w ciągu następnej dekady. Dla Buffalo jest to próba ponownego wyobrażenia sobie przyszłości wokół produkcji energii słonecznej. SolarCity umocni swoją pozycję jednej z najbardziej agresywnych i najszybciej rozwijających się firm fotowoltaicznych w kraju.

Ta historia była częścią naszego wydania z września 2015 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Plan budowy ogromnego zakładu produkcyjnego pojawia się w czasie, gdy w Stanach Zjednoczonych rośnie zapotrzebowanie na energię słoneczną. W 2008 r. naród miał około 1,1 gigawata energii fotowoltaicznej, dominującego rodzaju energii słonecznej; pod koniec 2014 roku miał 18,3 gigawatów. W ubiegłym roku właściciele domów, firmy i firmy energetyczne dodały około 6,2 gigawatów i oczekuje się, że w tym roku zainstalują kolejne osiem gigawatów. Wiele z nich ma miejsce w Kalifornii, ale energia słoneczna zyskuje popularność w innych stanach, dzięki połączeniu federalnych ulg podatkowych oraz zachęt stanowych i lokalnych. Mniej więcej jedna trzecia mocy wytwórczych energii elektrycznej dodanej w zeszłym roku w Stanach Zjednoczonych pochodziła z energii słonecznej, ustępując jedynie elektrowniom na gaz ziemny. (Pomimo tego energia słoneczna nadal dostarcza mniej niż 1 procent energii elektrycznej w kraju).

SolarCity odegrało dużą rolę w szybkim rozwoju. Oferując innowacyjne schematy finansowania, wzbudziła duży popyt na panele dachowe do domów, najszybciej rozwijający się sektor rynku energii słonecznej. Zamiast kupować drogie panele słoneczne i płacić za ich instalację, właściciele domów uczestniczący w jednej z ofert SolarCity mogą wydzierżawić system na 20 lat, płacąc miesięczną opłatę. Ponieważ jest właścicielem paneli, SolarCity korzysta z hojnej 30-procentowej federalnej ulgi podatkowej na inwestycje w energię słoneczną; właściciel domu otrzymuje kredyt według detalicznych stawek za energię elektryczną za nadwyżkę mocy z powrotem do sieci. SolarCity nadal jest nieopłacalne, ale jego przychody podwoiły się w latach 2012-2014, ponieważ program leasingu okazał się atrakcyjny dla właścicieli domów – zwłaszcza w lokalizacjach o wysokich stawkach za energię elektryczną i dużo słońca, takich jak Kalifornia. Firma spodziewa się w tym roku zainstalować wystarczającą liczbę paneli, aby wyprodukować gigawat mocy.

Fabryka SolarCity w Buffalo, widziana tu i wyżej w maju, ma zostać ukończona w przyszłym roku.

Nieprzypadkowo gigawat będzie miał moc pełnego uruchomienia fabryki w Buffalo, co jest zaplanowane na początek 2017 roku. Do tej pory działalność firmy opierała się na marketingu, finansowaniu i instalowaniu systemów fotowoltaicznych. Zamiast produkować panele słoneczne, kupuje je głównie od chińskich producentów. Fabryka Buffalo to wszystko zmienia. Naszą aspiracją jest zbudowanie wielu takich fabryk z biegiem czasu, mówi Peter Rive, dyrektor ds. technologii, który dziewięć lat temu założył SolarCity wraz ze swoim bratem (ich kuzyn Elon Musk jest prezesem firmy). I chociaż Rive mówi, że firma nie chce oderwać wzroku od zbudowania i uruchomienia elektrowni w Buffalo, dodaje, że wkrótce po tym, jak to się stanie, chcemy stworzyć największy obiekt słoneczny na świecie, nie mówiąc już o zachodnim Półkula. Rzeczywiście, SolarCity stwierdziło wcześniej, że planuje dodać jedną lub więcej znacznie większych elektrowni o rocznej zdolności produkcyjnej o rząd wielkości większej niż zakład w Buffalo.

Firma stworzy w Buffalo nowy rodzaj technologii fotowoltaicznej. Ogniwa słoneczne wykorzystują krystaliczny krzem — materiał używany w konwencjonalnych ogniwach — z cienką warstwą innej formy krzemu i warstwą tlenku półprzewodnika. Hybrydowy projekt ogniw słonecznych, który SolarCity otrzymał, kiedy kupił małą firmę o nazwie Silevo w 2014 roku, został zaprojektowany tak, aby był bardziej wydajny niż standardowe ogniwa krzemowe w przekształcaniu światła słonecznego w energię elektryczną, a także stosunkowo tania w produkcji. Ale podczas gdy SolarCity prowadzi 32-megawatową fabrykę w Hangzhou w Chinach, którą Silevo zbudował do produkcji ogniw słonecznych, szybkie zwiększenie skali tej działalności do znacznie większej fabryki w Buffalo będzie inżynierskim wyczynem.

Nawet jeśli wszystko pójdzie dobrze, gigafabryka może stanąć w obliczu dramatycznie innego rynku energii słonecznej. Pod koniec 2016 roku federalna ulga podatkowa na energię słoneczną ma spaść z 30 procent do 10 procent dla firm i całkowicie zniknie w przypadku konsumentów, którzy kupują własne panele słoneczne. Dzięki temu, że energia słoneczna do użytku domowego będzie mniej przystępna cenowo, zmiana może mieć katastrofalne skutki dla branży. I nadejdzie, gdy fabryka Buffalo zwiększy swoje moce produkcyjne.

Prawdziwe koszty

Obawy o to, co się stanie, gdy zmniejszą się ulgi podatkowe, są napędzane przez niefortunną rzeczywistość: w większości lokalizacji iw większości warunków niesubsydiowana energia słoneczna jest nadal zbyt droga, aby konkurować z innymi źródłami energii elektrycznej. A panele słoneczne na dachu są szczególnie drogie. Dotacje i inne zachęty rządowe są powodem rozkwitu rynku energii słonecznej. Severin Borenstein, profesor Haas School of Business na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley i ekspert ds. ekonomia energii elektrycznej. Mówi, że bez zachęt rządowych do czystej energii, takiej jak energia słoneczna, gaz ziemny wymazuje wszystko inne.

Zlikwiduj ulgę podatkową, a energia słoneczna w budynkach mieszkalnych pozostanie znacznie powyżej parytetu sieci we wszystkich stanach w nadchodzących latach.

Wiele mówiono o tym, że energia słoneczna zbliża się do parytetu sieci — punktu, w którym jest tak samo tania jak energia elektryczna z gazu ziemnego lub węgla. Niedawno raport Deutsche Bank wyliczył, że energia słoneczna jest już na poziomie parytetu sieci w 14 stanach USA, a prawie wszystkie pozostałe będą tam dostępne w przyszłym roku. Ale to nie znaczy, że wytwarzanie energii słonecznej jest tak samo tanie, jak wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą gazu ziemnego. Raport Deutsche Bank porównuje dzisiejszy koszt energii słonecznej z ceną detaliczną energii elektrycznej, która obejmuje różne opłaty, w tym opłaty za modernizację i utrzymanie sieci. To rozsądne porównanie dla konsumentów decydujących się na instalację energii słonecznej. Ale to nie jest prawdziwe porównanie kosztów rzeczywistej produkcji energii elektrycznej. i że to porównanie, które ma znaczenie przy określaniu najbardziej opłacalnego sposobu wprowadzenia większej ilości czystej energii i obniżenia emisji dwutlenku węgla.

Koszt modułu fotowoltaicznego — kawałka krzemu lub innych półprzewodników, które przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną — imponująco spadł na przestrzeni lat. W 2008 roku krzemowy moduł słoneczny sprzedany za 4 dolary za wat; w 2014 roku było to 65 centów za wat. Ale trudniej było obniżyć inne wydatki – tak zwane koszty bilansu systemu (BOS), które obejmują sprzęt, taki jak falowniki, które są niezbędne do podłączenia paneli do sieci i, co najważniejsze, robociznę do zainstalowania ekwipunek. Montaż ciężkich paneli słonecznych na dachach domów jest szczególnie kosztowny. W takich instalacjach koszty BOS stanowią około 85 procent całkowitych kosztów systemu, zgodnie z długim raportem MIT zatytułowanym Przyszłość energii słonecznej, wydany w maju. Albo jak ujmuje to Robert C. Armstrong, dyrektor MIT Energy Initiative i jeden z autorów raportu: Nawet jeśli materiały [fotowoltaiczne] rozdajesz za darmo, to i tak nie możesz produkować elektryczności tak tanio, jak z węgla lub gaz ziemny.

Ekonomiści preferują pomiar zwany uśrednionym kosztem energii do porównywania różnych źródeł energii elektrycznej. Kalkulacja oszacowuje koszt instalacji systemu oraz średni koszt produkcji energii elektrycznej w całym okresie jego życia. Przy obliczaniu wydatków w ten sposób, duże farmy fotowoltaiczne, które bezpośrednio dostarczają energię elektryczną do mediów, są najbardziej opłacalnym rodzajem energii słonecznej. Według raportu MIT, elektrownie słoneczne w południowej Kalifornii i Massachusetts ustabilizowałyby koszty odpowiednio 10,5 centa i 15,8 centa za kilowatogodzinę (Kalifornia dostaje znacznie więcej słońca, wytwarzając większą moc). Tymczasem nowa elektrownia na gaz ziemny może generować energię na poziomie 6,6 centa za kilowatogodzinę. Porównanie z energią słoneczną do mieszkań jest jeszcze bardziej zniechęcające: dom w Massachusetts wytwarza energię słoneczną za 28,7 centa za kilowatogodzinę, a jeden w południowej Kalifornii wytwarza ją za 19,2 centa, mówi raport MIT.

To jest bez dotacji rządowych. Dzięki dzisiejszym zachętom, w tym ulgi podatkowej, liczby stają się znacznie korzystniejsze dla energii słonecznej, mimo że nadal jest ona ogólnie droższa niż produkcja energii w elektrowniach gazowych.

Stefan Reichelstein, profesor w szkole biznesu na Uniwersytecie Stanforda i dyrektor Centrum Polityki Energetycznej i Finansów Steyer-Taylor, wraz z kolegami przyglądali się, w jaki sposób zmiana ulgi podatkowej wpłynie w szczególności na gospodarkę słoneczną. Odkryli, że nawet bez ulgi podatkowej duże farmy fotowoltaiczne mogą do 2025 r. być konkurencyjne w stosunku do elektrowni zasilanych gazem ziemnym w stanach takich jak Kalifornia. Ale w przypadku władzy mieszkaniowej sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Dzięki 30-procentowemu kredytowi, przydomowa instalacja słoneczna wytwarza energię po cenie niższej niż cena detaliczna energii elektrycznej w Kalifornii (stanowe stawki za energię elektryczną są znacznie wyższe niż średnia krajowa). To samo dotyczy innych słonecznych stanów, takich jak Kolorado i Karolina Północna, choć nie w stanie New Jersey. Ale zmniejsz kredyt do 10 procent, a żaden stan nie będzie na poziomie parytetu sieci. Całkowicie zlikwiduj ulgę podatkową i – nawet zakładając stały spadek kosztów ogniw słonecznych i instalacji – energia słoneczna w budynkach mieszkalnych pozostaje znacznie powyżej parytetu sieci we wszystkich stanach przez wiele lat.

Dni bez śniegu

Prawdopodobnie będziemy potrzebować ogromnych ilości energii słonecznej, jeśli zamierzamy uniknąć bardziej tragicznych skutków zmian klimatycznych. Na przykład Armstrong z MIT szacuje, że około 50 procent światowej energii elektrycznej będzie musiało pochodzić z energii słonecznej do 2050 r., co wymaga około 12,5 terawatów mocy fotowoltaicznej. Ledwo rozpoczęliśmy trudną i kosztowną transformację. Ostatecznie będzie to wymagać znacznie ulepszonych materiałów słonecznych i lepszych opcji przechowywania, takich jak baterie, a także realistycznej ceny emisji dwutlenku węgla. Ale w międzyczasie potrzebujemy polityki, która skuteczniej pomoże uczynić energię słoneczną znaczącym wkładem w nasze dostawy energii elektrycznej. Jak mówi Armstrong, Pieniądze nie są nieskończone. Musimy zdobyć jak najwięcej energii słonecznej za te pieniądze.

Fakt, że boom na energię słoneczną zależał od dotacji rządowych, nie oznacza, że ​​takie zachęty powinny się skończyć. Wręcz przeciwnie, pokazuje, jak ważne są one dla osiągnięcia celu, na którym zależy społeczeństwu: całkowitej redukcji emisji dwutlenku węgla przy możliwie najniższych kosztach. Ale muszą być starannie zaprojektowane, aby były jak najbardziej sprawiedliwe. Oznacza to, mówi Borenstein, że dotacje nie powinny faworyzować nieefektywnych wersji technologii czystej energii, takich jak panele słoneczne na dachach, zamiast elektrowni na skalę użytkową. Musimy zdjąć kciuk z wagi, mówi.

Szerszym niebezpieczeństwem jest to, że zachęty do korzystania z energii słonecznej będą coraz częściej postrzegane jako niesprawiedliwe lub zbyt kosztowne.

Weźmy na przykład praktykę pomiaru netto, politykę w większości stanów, która skutecznie pozwala mieszkańcom sprzedawać energię słoneczną z powrotem do sieci po detalicznych cenach energii elektrycznej. Prawie wszystkie domy wyposażone w panele słoneczne na dachach są podłączone do sieci, co jest koniecznością ze względu na przerywany charakter energii słonecznej. Ci właściciele domów zasadniczo wykorzystują sieć do przechowywania energii i tworzenia kopii zapasowych, i czerpią niewielką korzyść z wysokich cen detalicznych energii elektrycznej w wielu stanach, w tym w Kalifornii i Nowym Jorku. Zwolennicy energii słonecznej twierdzą, że instalacje te dodają energii do sieci, pomagają zrównoważyć zapotrzebowanie w ciągu dnia i zapewniają inne korzyści, które stabilizują sieć. Mimo to, mówi Borenstein, pomiar netto jest wyraźnie dotacją, która faworyzuje tych, którzy mają energię słoneczną w budynkach mieszkalnych i zwiększa koszty eksploatacji sieci — wydatki ponoszone przez innych użytkowników.

Rezultatem była kontrowersyjna debata w wielu społecznościach i stanach na temat ustalania limitów ilości energii słonecznej, która kwalifikuje się do pomiaru netto. Szerszym niebezpieczeństwem jest to, że zachęty dla energii słonecznej będą w coraz większym stopniu postrzegane jako niesprawiedliwe lub zbyt kosztowne w czasie, gdy energetyka słoneczna nie jest jeszcze gotowa do konkurowania bez dotacji. Nawet ci, którzy krytykują mieszankę istniejących stanowych i federalnych zachęt dla energii słonecznej, tacy jak Borenstein i Armstrong, nie są chętni do nagłej zmiany ulgi podatkowej w przyszłym roku. Nagłe wyłączenie kredytu może zaszkodzić branży [słonecznej], mówi Armstrong. A to byłby wstyd.

Rzeczywiście, zmiana polityki podatkowej będzie krytycznym testem tego, jak bardzo przemysł fotowoltaiczny jest uzależniony od dotacji. Rive SolarCity uważa, że ​​spowoduje to stagnację rynku na kilka lat. Przyznaje, że SolarCity nie będzie już w stanie konkurować w kilku stanach, które mają niskie stawki za energię elektryczną. Przewiduje jednak, że jego firmie będzie dobrze, biorąc pod uwagę jej stosunkowo niedrogie produkty. I sugeruje, że gigafabryka Buffalo może zapewnić silną przewagę konkurencyjną.

SolarCity oczekuje, że panele słoneczne zbudowane w fabryce będą w stanie przekształcić 22 do 23 procent padającego na nie światła słonecznego w energię elektryczną, w porównaniu z około 15 do 16 procent w przypadku konwencjonalnej technologii krzemowej. Oznacza to, że właściciele domów mogą zainstalować mniej paneli, aby wyprodukować taką samą ilość energii, lub mogą zainstalować tę samą liczbę paneli i wytwarzać więcej energii. Tak czy inaczej, może to pomóc w utrzymaniu konkurencyjności firmy.

Nowa technologia może być również bardzo ważna dla Buffalo. W sumie oczekuje się, że gigafabryka stworzy w mieście 3000 miejsc pracy, połowa w fabryce i kolejne 1500 u podwykonawców i dostawców. SolarCity zobowiązało się również do zatrudnienia 2000 pracowników w stanie w ciągu najbliższych pięciu lat w zakresie sprzedaży i instalacji swoich paneli słonecznych. Nie jest to dokładnie odtworzenie miejsc pracy w przemyśle stalowym, który kiedyś dominował na tym obszarze, ale to początek. (Kiedy Republika Steel została zamknięta w 1984 r., zatrudniała 2500 pracowników, chociaż Bethlehem Steel kilka mil dalej w Lackawanna miała znacznie więcej).

Jako jedno z najbardziej zachmurzonych miast w Stanach Zjednoczonych, Buffalo nie jest szczególnie atrakcyjnym obszarem dla energii słonecznej. SolarCity debiutuje tam raczej ze względu na hojne zachęty państwowe oraz infrastrukturę przemysłową i doświadczenie miasta. Jak na ironię, Buffalo oferuje kolejną ogromną korzyść: stawka za energię elektryczną dla producentów wynosi średnio zaledwie 4,79 centa za kilowatogodzinę, co jest możliwe dzięki taniej energii hydroelektrycznej wytwarzanej z wodospadu Niagara. Jeśli firma chce przejść od bycia zasadniczo firmą zajmującą się usługami słonecznymi do producenta odgrywającego ważną rolę w gospodarce kraju, Buffalo jest dobrym miejscem.

Wcześniej tego lata setki ludzi z lokalnej społeczności biznesowej zapakowało się do hotelu w centrum miasta, aby usłyszeć, jak SolarCity opisuje swoje plany i dowiaduje się o możliwościach świadczenia usług dla gigafabryki. Było to pierwsze formalne spotkanie pomiędzy dyrektorami SolarCity, z ich entuzjazmem i nieograniczonymi ambicjami Doliny Krzemowej, a wieloma liderami biznesu w fabrycznym mieście, które cierpiało przez dziesięciolecia ekonomicznych rozczarowań. SolarCity będzie produkować w fabryce 10 000 paneli dziennie, powiedział jeden z dyrektorów, a obniżenie ich ze względu na pogodę nie wchodzi w grę. (Bez wątpienia stwierdzenie to przypomniało wielu, że siedem miesięcy wcześniej siedem stóp śniegu spadło w ciągu kilku dni, paraliżując miasto).

Buffalo, niegdyś ósme co do wielkości miasto w Stanach Zjednoczonych, szczyci się niedawnym renesansem gospodarczym. Śródmieście i odnowione nabrzeże tętnią życiem i są usiane projektami budowlanymi. Ale ta odnowa jest mocno wspierana przez inwestycje państwa. A sukces SolarCity, który sam jest ogromnym beneficjentem państwowych funduszy, może mieć kluczowe znaczenie dla określenia ekonomicznej przyszłości miasta. Będzie to również decydujący test na rolę, jaką bodźce rządowe będą odgrywać w dalszym napędzaniu ekspansji energii słonecznej.

ukryć