近日，能源经济与金融分析研究所IEEFA发布的一份新报告指出，新型公用事业规模的光伏发电项目有望在未来几年内推动美国德克萨斯州剩余的大部分燃煤电厂逐步退役。据称，到2022年，ERCOT中超过70%的日间燃煤发电将面临被光伏取代的风险。
标普全球(S&P)的数据显示，德州已计划或在建的光伏产能为27457MW。到目前为止，约占该州所有计划装机容量的一半，德州已成为美国对光伏发电需求最大的州。目前该州已有400MW的Roadrunner太阳能发电项目，300MW在运及250MW即将投产的西部Prospero太阳能项目，加之稳健发展的风电以及如火如荼的储能，有望在2020迅速重塑德州的能源格局。
企业签订购电合同推动光伏增长
截至7月31日，德州电力可靠委员会(ERCOT)公布的市场主体中，计划参与市场的光伏装机容量总计为75322 MW。尽管这些项目中有许多具有高度投机性，但大部分光伏项目依托的是企业用户签订的购电合同，例如星巴克公司投资Cypress Creek Renewables公司的六个光伏电站。
德州累计签订的企业购电合同的发电容量居全美之首，截至4月，签约的可再生能源发电容量刚刚超过8600 MW。尽管受到疫情影响，2020年德州企业签订购电合同趋势有所放缓，但包括星巴克，谷歌、荷兰皇家壳牌和埃克森美孚等公司均已签订了光伏装机合同。
LevelTen Energy公司的技术销售经理Will Jolley指出，这些电力交易以稳定的长期电价利好许多企业，并推动了后续光伏项目的发展。他说，“对于承购企业而言，投资可再生能源是净现值大于零的好项目，也能更经济地实现其利用清洁能源的目标。”
图一 德州各类电力装机容量情况
政策与市场环境利好光伏投资
在美国大多数风、光资源丰富的州，政府都制定了配额制来促进可再生能源投资，但德州政府却剑走偏峰，该州早已实现“2025年达到10000MW可再生能源装机容量”的目标，政策制定者并未再制定类似的激励政策。
目前，德州的可再生能源买家和供应商正充分利用联邦投资税抵免政策，但未来两年内，这项政策将逐步取消。ERCOT最新的项目所有者和开发商清单显示，到2022年底，风能和太阳能的总发电能力有望达到近53100MW，较2020年初翻了一番还多，目前金融机构的保证金已支付了计划新增一半以上的光伏项目(13547MW)。
咨询公司IdeaSmiths LLC的创始合伙人Joshua Rhodes在最近发表的一项研究中发现，光伏发电项目将在未来几年为德州农村的土地所有者和乡镇带来数十亿美元的资金。他说，“德州吸引了很多光伏开发商，因为这里是最开放，进入门槛最低的市场之一。”
历史上，在本世纪初德州曾因风电装机容量大增，但输电网建设跟不上造成大量弃风，后来州政府通过了“竞争性可再生资源区计划”，该计划投资了约70亿美元进行输电基础设施建设(CREZ项目)。到2014年，这项输电网扩建计划大大缓解了德州的弃电问题，供电能力可达18.5 GW。
Rhodes说，“所有人都可以加入德州电力市场，这里不仅有本地资源，作为输送通道的电网也比其他地方都通畅得多。”
图二.德州电力市场已投产和预计投产的光伏和风电装机容量
煤电时代或将结束
另一方面，IEEFA报告指出，德州的光伏热潮将对该州的现有电力资源结构产生深远影响，煤电则首当其冲。预计近期新增的光伏将替代约14000MW的煤电产能。
报告指出，今年六月，光伏发电已多次满足白天电力需求的4-5%。基于光伏发电的低成本，以及德州电力市场仅有能量市场，只需为电量付费的单一制电，光伏发电将持续占据市场份额。但代价在于，煤电由于边际成本较高，有可能退出市场。
S&P 的能源研究主管Steve Piper强调，德州有5000 MW至10000 MW的新增光伏装机。“这一容量非常大，足以真正颠覆整个ERCOT市场”,他说，尽管在过去的几个夏季，德州市场的备用容量有限，且一度紧缺，但增加太阳能可以缓解这种压力，并降低传统发电的“稀缺价格”。
IEEFA分析师Dennis Wamsted指出，过去10年中，尽管美国的光伏装机容量增长了近4,000%，但在ERCOT的增长甚至更快，装机容量从2010年的15MW增加到2019年底的2281MW，这一数字增长了15107%。他说，“ERCOT今年的光伏装机容量可能会以类似速度增长，到2020年底装机容量预计将超过5800MW。当所有新增光伏进入市场，将替代部分市场份额，首先是煤，其次是天然气”。
图三.德州在运的发电项目所有商
Vistra是德州最大的煤炭和天然气发电商，也是主要的零售电力供应商，它也正在投资可再生能源和储能项目，包括180MW的Castle Gap太阳能项目。该公司总裁兼首席执行官Curtis Morgan认为，随着电力部门逐渐摆脱化石燃料的使用，德州需要更多的可再生资源来满足该州的能源需求。
“光伏+储能”共同颠覆德州市场
未来几年，德州煤电和天然气发电的命运还将取决于储能技术的进展。许多科研人员正在研究光伏+储能技术，到2021年底，ERCOT的电池容量可能会增加到大约1100MW，是2020年初的约10倍。如果储能有相当一部分投运，它将进一步减少燃煤电厂的运行时间并缩短其退役时间表。
Wamsted说，如果德州明确了未来几年的储能的市场规则，那么2024-2025年将是燃煤发电真正的末日。Piper也认为：“即使煤电能够以某种方式度过光伏的冲击，他们也将无法幸免于储能的冲击。”
参考资料：
https://www.spglobal.com/marketintelligence/en/news-insights/latest-news-headlines/multi-gigawatt-solar-surge-could-turn-texas-energy-market-upside-down-59832283
https://ieefa.org/ieefa-u-s-solar-will-push-much-of-remaining-texas-coal-fleet-offline/
ERCOT=德州电力可靠委员会
capacity reserve=备用容量
(翻译|洪笑峰 编辑|蔡译萱)
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