美国光伏的“社区”模式 潜在规模达750GW以上
来源:能见Eknower 作者:张程程 2017/7/7
关键词: 社区太阳能 太阳能发电 美国光伏市场
一个好的市场需要四重属性：一是客户需求；二是规模成长潜力；三是资本回报率高；四是能长期存续。而社区太阳能市场几乎满足以上所有条件。更重要的是，这个市场目前得到美国政府的大力支持。
最近一段时间，美国成立了“政府社区太阳能合作联盟”，第一次尝试让市政府集体购买社区太阳能电力。该联盟由住房城市发展部、环境保护署、农业部等政府机构与太阳能公司、非营利组织、州和社区领导人、金融机构等主要代表合作，特别强调将帮助低收入和中等收入家庭节省能源使用成本。
明尼苏达州是全美国最大、最发达的社区太阳能市场之一，预计今年将开发建成100兆瓦的社区太阳能电力项目。现在，该州有31个城市共同参与“政府社区太阳能合作联盟”项目，于今年建设33兆瓦左右的社区光伏项目。
该项目为那些寻求购买社区太阳能电力的社区提供了一个渠道，每一个社区与社区太阳能开发商签订25年合同或能帮助城市节省数十万美元，甚至超过100万美元的电费。
在美国，即使有政府出台的鼓励政策，居民在屋顶安装一套能够提供房屋全部能耗的太阳能电池板仍耗资巨大，所需费用足够支付未来7~10年的电费。除了成本过高，技术上也有难题，美国有半数住宅因屋顶狭窄、遮荫等问题不适合安装屋顶太阳能。
而社区太阳能模式能让没有条件在自家屋顶设置光伏发电系统的用户，可以去购买当地社区及其附近设置的部分光伏发电系统使用。社区太阳能发电的电力也可以像自家设置的光伏发电系统一样出售给电力公司，由此削减每月的电费。
根据落基山研究所的最新报告，美国无法安装屋顶太阳能设备的家庭和商业建筑所需的社区规模太阳能市场潜在规模达到了750GW以上。（见下图）
社区太阳能投资回报率最高可达20%-30%
这几年，美国“社区太阳能”模式一直受到开发商和投资者的关注。美国主要太阳能开发公司如SolarCity、NRG能源公司等都已加入社区太阳能开发。
目前，美国社区太阳能大多由电力公司、当地的NPO（非盈利组织）法人、开发商共同运营。由于NPO机构拥有的竞争性优势，由机构支持的项目也更容易扩大规模。最主要的是，NPO机构可以利用已经建立的客户关系,控制接入电网的途径，而且很多时候并不需要对法规进行修订，就可以推出新的计划。
在佛蒙特州，美国开发商SoverenSolar在北斯普林菲尔德就建成了一个社区太阳能项目，系统规模为900kW。为该地区提供服务的电力公司是GreenMountainPower（GMP），由此，GMP的电力用户就可以购买这些社区太阳能。
在SoverenSolar的官网上，可以看到该项目的详细信息。
SoverenSolar在一片开放的土地上建造一个面积为1-4英亩的太阳能电站。个人和企业都能够在这个电站上购买太阳能电池板。
用户以250W为单位、3-4美元/W的价格从SoverenSolar公司购买太阳能电池模块。购买的模块所发的电力从用户的用电量中扣除，用户只需向GMP公司支付差额。
该项目符合美国30%的联邦税收抵免政策。扣除税款后，净成本是2.8美元/W。业主的投资回报率大概在10%左右。如果是企业购买社区太阳能系统的话，还将获得7.2%的佛蒙特州投资税收抵免，这可以给太阳能投资带来20%-30%的回报率。
SoverenSolar在佛蒙特州有当地合作的银行负责提供项目贷款，每千瓦系统将产大约250美元/年的信贷。而在至少30年的时间里，房主或企业不需要另外支付维护系统的成本。如果用户想知道自己需要购买多大容量的太阳能模块系统，只需将每年的电费除以250美元即可。
按照佛蒙特州的法律规定，电力公司购买光伏发电系统发电的电力时，需要在原来的电价基础上提高6美分/kWh。所以，该社区太阳能的参与者可以在10年里以14.7美分/kWh的价格从GMP公司购电，然后以20.7美分/kWh的价格售电。
据SoverenSolar介绍，1kW太阳能电池模块每年发电的电力相当于约250美元。如果是每年的电费为1500美元的电力用户，则购买6kW的模块即可抵消掉全年的用电量。
如上图显示，税收抵免后，净成本为16800美元。
对大多数人来说，他们向银行支付的贷款金额和他们目前支付给GMP公司的电费相同。根据项目大小，用户还清贷款大概需要10-15年的时间，剩下的10-15年就可以免费使用电力了。
对于如何控制成本，位于佛蒙特州另一个城市的社区太阳能发电厂也有借鉴意义。西拉特兰BoardmanHill太阳能发电厂是当地社区太阳能发展的典范之一。该由一家叫BHSFLLC的公司运营。该公司由当地居民联合成立。
为了节约成本，经过谈判议价，BHSF公司从一个本地安装公司购买了太阳能板。此外，BHSF公司将项目的日常行政和财务管理工作与太阳能板的所有权相关联，避免了中间价差与利润边际。项目由成员所有、管理及筹资。没有第三方投资人，将成本降到了最低。
BHSF公司用能源信用来支付土地租金。原本的土地租赁费用总额为7万美元，租期25年。然而，BHSF公司购买了5％的太阳能板（价格与租金相同），用这些太阳能板的产能来抵消日常用电的账单。用户仅需要为此支付2.5万美元的前期费用，节省下来的4.5万美元甚至超过了未出售的可再生能源证书的价值。通过享受项目5％的能源产出，土地拥有者每年获得的收入不变，但项目参与者却只需支付太阳能板的前期费用，而不必在今后25年里每年都支付租金。
过去，投资社区规模太阳能项目的家庭无权享受30％的居民税收减免。然而BoardmanHill项目的一位成员向美国国税局申请了私人信件裁决，为其争取到了税收减免权。
由此，成本低至2.87美元／瓦，加上额外的税收减免，一个3kW装机的项目成本大约是6000美元。每年电费节约超过700美元，这就意味着太阳能项目投资的年均回报率将高达12％。根据对该项目的报道显示，如果用户无法一下子拿出足够的首付资金，他们可以利用本地银行和信贷机构发行的低利率绿色信贷，以平时向电力公司支付的等额费用作为首付，分期逐年偿还项目贷款。
企业购买“社区太阳能”绿电能降低价格风险
促进社区太阳能发展的另一个动力是美国企业对使用可再生能源电力的承诺，财富500强企业中的43%都设定了各自的可持续发展目标，其中还有部分公司承诺100%使用可再生能源。
在美国，企业采购可再生能源的最主要方式是通过虚拟购电协议(VPPAs)，即签订可再生能源项目合约，这部分电力将在电力批发市场上交易。企业也可以选择安装现场太阳能发电系统，一般由电力公司以净计量方式计费，允许企业将多余电量出售给电网。第三种方式是通过电力公司绿色电费计划购买可再生能源电力。
社区规模太阳能具有的风险结构与虚拟购电协议不同。在虚拟购电协议下，企业按照与太阳能开发商签订的购电协议，以固定价格购买10-25年的可再生能源电力，然后按照动态批发市场价格将电量出售。许多企业将签署虚拟购电协议视为防范电价升高的对冲手段。当批发价格低于或高于该固定价格时，企业将分别亏损或盈利。
而在按虚拟净计量的社区规模太阳能模式下，企业通过场外电站发电量抵扣电费账单，抵扣标准通常在整个购电协议生效期内都相对固定。由于抵扣标准和电费价格都是已知的，项目的成本和收益固定，因此社区规模太阳能能提供低风险回报。
政府的手
不过，目前美国的社区太阳能装机量仅占该国现有光伏装机总量的0.6%。彭博新能源财经公布的数据显示，目前全美共有86个社区太阳能项目，完成装机总量只有110兆瓦。但随着各州法律的完善，及政府的推广，社区太阳能项目的建设成本可低至48美金/兆瓦时（不含利润）。
而针对此次美国政府尝试共同推广社区太阳能，美国大平原研究所(GreatPlainsInstitute)的项目经理特雷弗˙德雷克(TrevorDrake)表示，尽管全国其他地区的市政府都聚集在一起购买屋顶太阳能电力，但是还没有市政府在社区太阳能这个新兴市场上尝试过。
德雷克说，虽然通过该项目购买的电力是可观的，但仍然远低于该项目组织在2015年启动“政府间社区太阳能合作”项目时所制定的180兆瓦的目标。
FalconHeights市圣保罗郊区也参与了这个项目，这座城市的市政厅安装了一套40千瓦的太阳能光伏系统。该区还通过政府社区太阳能项目，找到一个开发商并购买其1兆瓦的光伏项目，来增加该区对太阳能电力的投资。目前该区只节省了大约1000美元/年的能源成本。
区长PeterLindstrom表示：“目前省下的成本相对较少。但我们想鼓励州内太阳能发电的开发，所以我们认为这是一件好事。”
到目前为止，购买社区太阳能电力的总量还是令人比较失望。德雷克说:“这比我们想象的要少得多。不过在刚开始的时候，整个州的太阳能发电项目只有33兆瓦，所以180兆瓦的目标是一个比较大的数字。”
到去年为止，用户参与的程度低于预期，这一结果可归于几个因素。
第一，明尼苏达州的监管机构限制了开发商建造1兆瓦社区太阳能项目的数量。所以开发商开始纷纷出售他们的地产，导致用户能够选择的光伏项目减少。
第二，美国联邦投资税收抵免政策将逐步取消，将使得市场更加混乱。
第三，包括圣保罗在内的东部都市区企业很少受到开发商的邀请。
德雷克说，政府间合作的目的是为了让各个市区更快地进入太阳能市场，增加城市用电方式，降低城市能源成本，节省电费。
不过，市场对于社区太阳能发展的钱景还是非常看好。NavigantResearch预计，到2020年全国各地社区太阳能项目总装机容量将达到1.5GW，市场价值达到25亿美元。而美国国家可再生能源实验室也认为，到2020年社区太阳能将为美国太阳能产业带来新增投资80亿美元。