尽管有补贴和关税,但美国制造能力的扩建并不会很快实现。
在慷慨的联邦激励措施的支持下,美国的太阳能行业正大举下注数十亿美元,以扩大本土制造规模,并减少对外国供应商的依赖。
太阳能是美国增长最快的发电形式,但这种增长速度只有在引进数千万个进口太阳能电池板的帮助下才能实现。其中大部分电池板在中国制造,而中国正与美国日益对立,民主党和共和党的议员都希望减少对中国的依赖,尤其是在快速推进的能源转型方面。
美国太阳能行业协会的市场与研究副总裁贾斯汀·巴卡表示,一个强大且垂直整合的国内太阳能行业将使美国能够拥有可靠的供应商。
"我们可以依赖他们,在这里,你的供应不会每两三年受到重大干扰。"巴卡指出,如今的太阳能行业经常因为关税引发的贸易争端而陷入停滞,比如去年围绕对东南亚国家可能实施的惩罚性关税进行的一系列争论,这些国家是美国大部分太阳能电池板的主要供应来源。
去年,拜登政府在政策上做出了戏剧性的转变,暂停了在太阳能产品上征收任何新的进口关税的计划,这本来会迅速阻碍美国太阳能部署。几个月后,政府还提供了《通胀降低法案》的数十亿美元激励措施,用于本土制造的太阳能硬件。
但是,国会中两党仍有意在明年对东南亚国家的太阳能电池板征收关税,这一举措只有在美国能够满足自身所有太阳能制造需求的情况下,才对能源转型有意义。
那么,通过通胀降低法案推动的本土太阳能生产能否在短期内取代进口硬件呢?
光伏缺口
问题在于,目前美国无法生产足够的太阳能来满足自身的安装需求。
根据美国国家可再生能源实验室的数据,2022年美国只生产了5000兆瓦的太阳能电池板或组件,而从中国、马来西亚、越南、柬埔寨和泰国进口了29000兆瓦的组件。
随着太阳能装机速度预计将激增,扩大制造规模以满足需求的挑战将变得更加困难。
根据美国能源部的数据,去年美国安装了17000兆瓦的太阳能发电容量,而根据彭博新能源展望最新报告,受通胀降低法案的激励影响,预计美国在2023年至2030年间将部署358000兆瓦的新太阳能发电容量。根据一些预测,到2030年,美国的年安装量可能会增长到超过100000兆瓦。
自从降低通胀法案这项里程碑式法律去年8月生效以来,各类企业已经宣布将在美国建设27个新的太阳能制造设施。但即使在最理想的情况下,这些新增产能仍无法弥合未来几年太阳能电池板预期供需之间的差距,而最理想的情况很少会发生。
挑战中国的主导地位
尽管美国在通胀降低法案的推动下制定了雄心勃勃的太阳能制造计划,但与中国的太阳能制造规模相比,它们显得相形见绌。
美国是第一个商业化太阳能电池板的国家,但在过去的二十年里,尽管奥巴马、特朗普和拜登政府都实施了保护主义关税,其太阳能生产技术逐渐转移到了日本、德国,最终落户在中国(这是贸易关税无效性的一个典型案例)。
现在,中国是全球主要的太阳能供应国,根据S&P全球数据,中国拥有世界上70%至98%的硅材料和光伏组件生产能力。与此同时,根据能源咨询公司Wood Mackenzie的数据,美国当前只占据世界光伏组件生产能力的略超过2%(2023年全球总装机容量超过500GW中的11GW)。
而美国的太阳能制造增长规模最大的部分是以每次3GW为单位,而中国的新工厂规模则大得多,诸如隆基、晶科和天合等供应商正在建设多个20GW和30GW的工厂。
中国在全球太阳能行业的主导地位对于美国的能源转型构成了重大问题,因为两党的政治家们在一般情况下以及具体涉及太阳能供应链问题时,加大了反华言论的力度。
参议员谢罗德·布朗(民主党)对此事有着特别强烈的观点,他所在的俄亥俄州是美国太阳能制造巨头第一太阳能公司的所在地。他表示:“中国政府会不择手段地破坏美国制造业,并且希望在美国太阳能制造业起步之前将其扼杀。通胀降低法案使我们能够进行反击。”
太阳能过山车
现在对于美国本土太阳能来说,有一个令人充满希望的发展:根据美国太阳能行业协会贾斯汀·巴卡的说法,自去年8月通胀降低法案通过以来,美国已经宣布建设约70GW的太阳能电池组件工厂。
这其中有一个很好的原因:通胀降低法案为国内太阳能电池、模块和组件的生产提供了慷慨的税收抵免。在美国建立的垂直整合工厂制造的太阳能组件将有资格获得每瓦11至18美分的抵免,这意味着所有组件都在美国采购。
补贴将适用于多晶硅原料、薄膜或晶体光伏电池、组件等太阳能价值链的各个环节,并将覆盖制造光伏组件的大约一半成本。
由于这些新宣布的工厂,美国太阳能行业协会预测到2027年,美国将每年生产42GW的硅基垂直整合太阳能电池板,而现在则完全没有产量。
尽管该预测并未预示着美国光伏产业即将实现自给自足,但其仍然是一个大胆的预测,因为通胀降低法案中的供应链要求将要求制造商获得符合国内生产的标准才能享受更慷慨的税收抵免。关于这些税收抵免的新IRS指导仍在进行分析,但40%的国内生产要求几乎意味着开发商必须采购使用美国生产的光伏组件。
这将带来挑战。
虽然数十亿美元正在投入扩大美国的光伏组件,但相对较少的投资用于增强该国的电池制造能力。按照当前的部署速度,我们将无法生产足够的太阳能电池来满足国内需求。实际上,正是电池而不是组件,使得Wood Mackenzie对美国本土制造业能够多快地实现政府的雄心抱有怀疑态度,根据该能源研究公司最近的分析。
“在电池制造能力与模块组装能力相匹配之前,进口电池仍将是太阳能电池板组装供应链的关键部分。如果没有这些电池,开发商将极难达到国内生产门槛。我们评估认为,建设工厂和扩大生产至少需要2-3年的时间,而满足国内内容要求的太阳能项目上线的时间更长,才能获得税收抵免。”
除了即将到来的国内生产问题之外,一些通胀降低法案后宣布的工厂计划并不完全能保证成功。一些正在进行的工厂计划,比如CubicPV计划的10GW产能,依赖的是未经验证的技术,如混合硅和钙钛矿光伏材料,这些技术本身带来了可靠性和执行风险。
尽管如此,包括Qcells、第一太阳能和Enel在内的一些知名太阳能企业已经选择了厂址,并在某些情况下开始建设有前景的新工厂或扩建现有制造设施。
Qcells预计,到2024年,它在佐治亚州的总产量将达到8GW,覆盖从多晶硅到晶片、电池和组件的整个供应链。到2025年,第一太阳能表示每年将生产10GW的垂直整合太阳能电池板。
这些工厂代表了美国太阳能制造业发展的真实进展,但即使将所有这些努力综合起来,美国在短期内也无法实现太阳能自给自足。至少肯定无法在2024年之前达到这个目标,如果明年实施新的关税措施,那么即使在2030年末也很可能无法实现太阳能的自给自足。这是美国太阳能行业协会的乐观估计,到2030年,美国还将进口20GW的太阳能电池板。
迟早,美国将被迫在两个选项之间做出选择:在未来几年接受进口太阳能电池板,作为迅速转向非化石燃料的代价;或者接受能源转型的延迟,以保护美国工业。
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