Betaling for solenergi

De jernbanevogne, der engang førte jernmalm rundt i Republic Steels vidtstrakte anlæg i udkanten af ​​centrum af Buffalo, New York, blev pløjet under, da stålfirmaet forlod stedet i 1984. De blev for nylig opdaget, da udgravningen begyndte til den såkaldte gigafabrik til drives af SolarCity, landets førende leverandør af solpaneler. Nu byder de rustne biler og en spredning af andre levn fra Republic Steels dage besøgende velkommen på byggepladsen, en påmindelse om byens tidligere produktionskraft og et vidnesbyrd om drømmen om, at Nordamerikas største solpanelfremstillingsanlæg kan hjælpe med at genoplive den .

Ting gennemgået

• SolarCity Gigafactory

  Buffalo, New York

• Fremtiden for solenergi

  MIT Energy Initiative, maj 2015

  
  
  

Buffalo forsøger et økonomisk comeback drevet af statens Buffalo Billion-initiativ, en flerårig ombygningsplan med guvernør Andrew Cuomo i spidsen. Inkluderet i midlerne er støtte til et nyt genomforskningscenter og et informationsteknologicenter, men i hjertet af byens ambitioner er solcellefabrikken, som New York bruger 750 millioner dollars på at bygge og udstyre. SolarCity, der er baseret i Silicon Valley, vil lease det, i det væsentlige gratis, og har forpligtet sig til at bruge 5 milliarder dollars på sine Buffalo-aktiviteter i løbet af det næste årti. For Buffalo er det et forsøg på at genskabe sin fremtid omkring solcelleproduktion. For SolarCity vil det befæste sin position som en af ​​landets mest aggressive og hurtigst voksende solcellevirksomheder.

Denne historie var en del af vores september 2015-udgave

• Se resten af ​​problemet
• Abonner

Planen om at bygge det massive produktionsanlæg kommer på et tidspunkt, hvor efterspørgslen efter solenergi boomer i USA. I 2008 havde nationen omkring 1,1 gigawatt fotovoltaisk strøm, den dominerende type solenergi; ved udgangen af ​​2014 havde den 18,3 gigawatt. Sidste år tilføjede boligejere, virksomheder og energiselskaber omkring 6,2 gigawatt, og de forventes at installere yderligere otte gigawatt i år. Meget af det er i Californien, men solenergi tager fat i andre stater, boostet af en blanding af føderale skattefradrag og statslige og lokale incitamenter. Omtrent en tredjedel af den elproduktionskapacitet, der blev tilføjet sidste år i USA, var solenergi, kun næst efter naturgasanlæg. (Alligevel leverer solenergi stadig mindre end 1 procent af landets elektricitet.)

SolarCity har spillet en stor rolle i den hurtige ekspansion. Ved at tilbyde innovative finansieringsordninger har det ansporet en stærk efterspørgsel efter tagpaneler på boliger, den hurtigst voksende sektor på solcellemarkedet. I stedet for at købe de dyre solpaneler og betale for installationen af ​​dem, kan boligejere, der deltager i et af SolarCitys tilbud, lease systemet i 20 år og betale et månedligt gebyr. Fordi det ejer panelerne, drager SolarCity fordel af den generøse 30 procent føderale investeringsskattefradrag for solenergi; boligejeren krediteres til detailelektricitetspriser for eventuel overskydende strøm tilbageført til nettet. SolarCity er stadig urentabel, men dens omsætning fordobledes fra 2012 til 2014, da dets leasingprogram viste sig attraktivt for husejere – især på steder med høje elpriser og masser af solskin, såsom Californien. Virksomheden forventer at installere nok paneler i år til at producere en gigawatt strøm.

SolarCitys fabrik i Buffalo, set her og ovenfor i maj, skal stå færdig næste år.

Ikke tilfældigt vil en gigawatt være kapaciteten på Buffalo-fabrikken, når den er helt oppe at køre, hvilket er planlagt til begyndelsen af ​​2017. Indtil nu har virksomhedens forretning været bygget op omkring markedsføring, finansiering og installation af solcelleanlæg. I stedet for at producere solpaneler køber den dem, for det meste fra kinesiske producenter. Buffalo-fabrikken ændrer alt det. Vores ambition er at bygge mange flere af disse fabrikker over tid, siger Peter Rive, teknologichefen, der grundlagde SolarCity sammen med sin bror for ni år siden (deres fætter Elon Musk er virksomhedens formand). Og selvom Rive siger, at virksomheden ikke ønsker at fjerne øjet fra bolden med at få Buffalo-anlægget bygget og driftet, tilføjer han, at kort efter det er opnået, ønsker vi at skabe det største solcelleanlæg i verden, ligegyldigt det vestlige. Halvkugle. Faktisk udtalte SolarCity tidligere, at dets plan er at tilføje et eller flere væsentligt større anlæg med årlig produktionskapacitet en størrelsesorden større end Buffalo-anlæggets.

Virksomheden vil lave en ny type solcelleteknologi i Buffalo. Solcellerne bruger krystallinsk silicium - det materiale, der bruges i konventionelle celler - med en tynd film af en anden form for silicium og et lag af et halvlederoxid. Det hybride solcelledesign, som SolarCity fik, da det købte et lille firma kaldet Silevo i 2014, er designet til at være mere effektivt end standard siliciumceller til at konvertere sollys til elektricitet, samt relativt billigt at lave. Men mens SolarCity driver et 32 ​​megawatt anlæg i Hangzhou, Kina, som Silevo byggede til at lave solcellerne, vil det være en ingeniørmæssig bedrift at opskalere disse operationer til det langt større anlæg i Buffalo.

Selvom alt går godt, kan gigafabrikken stå over for et dramatisk anderledes solenergimarked. Ved udgangen af ​​2016 skal den føderale skattefradrag for solenergi falde fra 30 procent til 10 procent for virksomheder og forsvinde helt for forbrugere, der køber deres egne solpaneler. Ved at gøre boligsolenergi mindre overkommelig, kan ændringen være ødelæggende for industrien. Og det vil komme, lige som Buffalo-fabrikken øger sin produktionskapacitet.

Sande omkostninger

Frygten for, hvad der vil ske, når skattelettelserne falder, er drevet af en uheldig realitet: De fleste steder og under de fleste forhold er usubsidieret solenergi stadig alt for dyr til at konkurrere med andre elektricitetskilder. Og solceller på taget er særligt dyrt. Subsidier og andre offentlige incitamenter er årsagen til, at solcellemarkedet boomer. Hvis teknologier blev valgt udelukkende på grundlag af, hvad det koster at producere strøm, er der ikke et marked for boligsol, siger Severin Borenstein, professor ved Haas School of Business ved University of California, Berkeley, og ekspert i el-økonomi. Uden statslige incitamenter til ren energi som solenergi, siger han, tørrer naturgas alt andet væk.

Fjern skattefradraget, og boligsolenergi vil forblive langt over netpariteten i alle stater i de kommende år.

Der er blevet gjort meget ud af, at solenergi nærmer sig netparitet - det punkt, hvor den er lige så billig som elektricitet fra naturgas eller kul. Senest har en rapport fra Deutsche Bank beregnet, at solenergi allerede er på netparitet i 14 amerikanske stater, og at næsten alle de andre vil være der næste år. Men det betyder ikke, at det er lige så billigt at producere solenergi, som det er at producere elektricitet med naturgas. Deutsche Bank-rapporten sammenligner dagens omkostninger til solenergi med detailprisen på elektricitet, som inkluderer forskellige gebyrer, herunder gebyrer for opgradering og vedligeholdelse af nettet. Det er en fornuftig sammenligning for forbrugere, der beslutter sig for, om de vil installere solenergi. Men det er ikke en sand sammenligning af omkostningerne ved faktisk at producere elektricitet. Og at er den sammenligning, der betyder noget for at bestemme den mest omkostningseffektive måde at introducere mere ren strøm og sænke vores CO2-udledning.

Omkostningerne til det solcellemodul - den del af silicium eller andre halvledere, der omdanner sollys til elektricitet - er faldet imponerende gennem årene. Et silicium solcellemodul solgt for $4 per watt i 2008; i 2014 var det 65 cents per watt. Men det har været sværere at skære ned på de andre udgifter - de såkaldte balance of system-omkostninger (BOS), som inkluderer hardware som de invertere, der er nødvendige for at forbinde panelerne til nettet og, mest afgørende, arbejdet med at installere udstyr. Det er særligt dyrt at montere tunge solpaneler på tagene af huse. I sådanne installationer tegner BOS-omkostningerne sig for omkring 85 procent af de samlede omkostninger ved systemet, ifølge en lang MIT-rapport kaldet Fremtiden for solenergi, udgivet i maj. Eller som Robert C. Armstrong, direktør for MIT Energy Initiative og en af ​​forfatterne til rapporten, udtrykker det: Selv hvis du giver [solcelle] materialerne væk gratis, kunne du stadig ikke producere elektricitet så billigt som med kul eller naturgas.

Økonomer foretrækker en måling kaldet udjævnede energiomkostninger for at sammenligne forskellige kilder til elektricitet. Beregningen estimerer omkostningerne ved at installere et system og de gennemsnitlige omkostninger ved at producere elektricitet over dets levetid. Når udgifter beregnes på denne måde, er store solfarme, der direkte leverer elektricitet til forsyningsselskaber, den mest omkostningseffektive form for solenergi. Ifølge MIT-rapporten ville solenergianlæg i det sydlige Californien og Massachusetts have udjævnet omkostningerne på henholdsvis 10,5 cent og 15,8 cent pr. kilowatt-time (Californien får langt mere sol og producerer større output). I mellemtiden kan et nyt naturgaskraftværk generere strøm til 6,6 cent per kilowatt-time. Sammenligningen for boligsolenergi er endnu mere nedslående: et hjem i Massachusetts genererer solenergi til 28,7 cents per kilowatt-time, og et i det sydlige Californien producerer det til 19,2 cent, siger MIT-rapporten.

Altså uden statstilskud. Med nutidens incitamenter, herunder skattefradraget, bliver tallene langt mere gunstige for solenergi, selvom det stadig generelt er dyrere end at producere strøm med gasfyrede anlæg.

Stefan Reichelstein, professor ved Stanford Universitys handelsskole og direktør for Steyer-Taylor Center for Energy Policy and Finance, og hans kolleger har set på, hvordan en ændring af skattefradraget vil påvirke solenergiøkonomien. De fandt ud af, at selv uden skattefradraget kunne store solcelleanlæg være konkurrencedygtige med naturgasanlæg i 2025 i stater som Californien. Men historien er meget anderledes for boligkraft. Med en kredit på 30 procent producerer en solcelleinstallation til boliger strøm til mindre end prisen på detailelektricitet i Californien (statens elpriser er langt højere end landsgennemsnittet). Det samme gælder i andre solrige stater som Colorado og North Carolina, dog ikke i en stat som New Jersey. Men slip kreditten til 10 procent, og ingen stat er på netparitet. Fjern skattefradraget fuldstændigt og - selv hvis det antages et fortsat fald i omkostningerne til solceller og installation - vil boligsolenergi forblive langt over netparitet i alle stater i mange år fremover.

Ingen sne dage

Vi får sandsynligvis brug for enorme mængder solenergi, hvis vi skal undgå de mere alvorlige virkninger af klimaændringer. MIT's Armstrong beregner for det første, at omkring 50 procent af verdens elektricitet skal komme fra solenergi i 2050, hvilket kræver omkring 12,5 terawatt solcellekapacitet. Vi er knap begyndt på den svære og dyre transformation. Til sidst vil det kræve stærkt forbedrede solmaterialer og bedre opbevaringsmuligheder såsom batterier, samt en realistisk pris på kulstofemissioner. Men i mellemtiden har vi brug for politikker, der er mere effektive til at hjælpe med at gøre solenergi til en væsentlig bidragyder til vores elforsyning. Som Armstrong siger, er penge ikke uendelige. Vi skal have så meget sol, som vi kan, for pengene.

Virkeligheden, at boomet i solenergi har været afhængigt af statsstøtte, betyder ikke, at sådanne incitamenter bør ophøre. Tværtimod gør det det tydeligt, hvor vigtige de er for at nå det mål, som samfundet bekymrer sig om: en samlet reduktion af CO2-udledningen til de lavest mulige omkostninger. Men de skal være omhyggeligt designet til at være så retfærdige som muligt. Dette betyder, siger Borenstein, at subsidier ikke bør favorisere ineffektive versioner af renenergiteknologier, såsom solenergi på taget frem for anlæg i brugsskala. Vi skal have tommelfingeren fra vægten, siger han.

En bredere fare er, at incitamenter til solenergi generelt i stigende grad vil blive opfattet som uretfærdige eller for dyre.

Tag praksis med nettomåling, den politik i de fleste stater, der effektivt tillader indbyggere at sælge solenergi tilbage til nettet til detailpriser på el. Næsten alle huse med solenergi på taget er forbundet til nettet, en nødvendighed i betragtning af solenergiens intermitterende karakter. Disse husejere bruger hovedsageligt nettet til strømlagring og backup, og de høster en lille uheld fra den høje detailpris på elektricitet i mange stater, herunder Californien og New York. Fortalere for solenergi hævder, at disse installationer tilføjer strøm til nettet, hjælper med at udligne efterspørgslen i løbet af dagen og giver andre fordele, der stabiliserer nettet. Alligevel, siger Borenstein, er nettomåling klart et tilskud, der favoriserer dem med boligsolenergi og tilføjer omkostninger til driften af ​​nettet - udgifter betalt af andre brugere.

Resultatet har været en omstridt debat i mange samfund og stater om at sætte grænser for mængden af ​​solenergi, der kvalificerer til nettomåling. En bredere fare er, at incitamenter til solenergi generelt i stigende grad vil blive opfattet som uretfærdige eller for dyre på et tidspunkt, hvor det tydeligvis endnu ikke er klar til at konkurrere uden tilskud. Selv dem, der kritiserer det sammensurium af eksisterende statslige og føderale incitamenter til solenergi, såsom Borenstein og Armstrong, er ikke ivrige efter at se skattefradraget pludselig ændre sig næste år. At slå kreditten fra brat kan skade [solindustrien], siger Armstrong. Og det ville være en skam.

Ændringen i skattepolitikken vil faktisk være en kritisk test af, hvor afhængig solcelleindustrien er af subsidier. SolarCitys Rive mener, at det vil få markedet til at stagnere i et par år. Han erkender, at SolarCity ikke længere vil være i stand til at konkurrere i flere stater, der har lave elpriser. Men han forudser, at hans virksomhed vil være okay i betragtning af dets relativt billige produkter. Og han antyder, at Buffalo gigafactory kunne give en stærk konkurrencefordel.

SolarCity forventer, at de solpaneler, der er bygget på fabrikken, kan omdanne 22 til 23 procent af det sollys, der rammer dem, til elektricitet, sammenlignet med omkring 15 til 16 procent for konventionel siliciumteknologi. Det betyder, at husejere kan installere færre paneler for at producere den samme mængde strøm, eller de kan installere det samme antal paneler og producere mere strøm. Uanset hvad, kan det være med til at holde virksomheden konkurrencedygtig.

Den nye teknologi kan også være en meget stor sag for Buffalo. Samlet set forventes gigafabrikken at skabe 3.000 arbejdspladser i byen, halvdelen på fabrikken og yderligere 1.500 hos entreprenører og leverandører. SolarCity har også forpligtet sig til at ansætte 2.000 arbejdere i staten i løbet af de næste fem år i salg og installation af sine solpaneler. Det er ikke ligefrem at genskabe arbejdspladserne i stålindustrien, der engang dominerede området, men det er en start. (Da Republic Steel lukkede i 1984, havde det 2.500 arbejdere, selvom Bethlehem Steel et par miles væk i Lackawanna havde langt flere.)

Som en af ​​de mest skyede byer i USA er Buffalo ikke et særligt attraktivt område for solenergi. Tværtimod laver SolarCity sin produktionsdebut der på grund af statens generøse incitamenter og byens industrielle infrastruktur og erfaring. Ironisk nok tilbyder Buffalo en anden enorm fordel: elprisen for producenter er i gennemsnit kun 4,79 cent per kilowatt-time, hvilket er muligt på grund af billig vandkraft genereret fra Niagara Falls. Hvis virksomheden ønsker at gøre overgangen fra i det væsentlige at være en solcelleservicevirksomhed til en producent, der spiller en vigtig rolle i landets økonomi, er Buffalo et godt sted at være.

Tidligere på sommeren pakkede hundredvis af mennesker i det lokale erhvervsliv et hotel i centrum for at høre SolarCity beskrive sine planer og lære om mulighederne for at levere tjenester til gigafabrikken. Det var det første formelle møde mellem ledere fra SolarCity med deres Silicon Valley-entusiasme og ubegrænsede ambitioner og mange af erhvervslederne i en fabriksby, der har lidt gennem årtiers økonomiske skuffelser. SolarCity vil producere 10.000 paneler om dagen på fabrikken, fortalte en af ​​dets ledere til publikum, og at bringe det ned på grund af vejret er ikke en mulighed. (Uden tvivl fik påstanden mange til at huske, at syv måneder tidligere var faldet syv fod sne over et par dage, hvilket lammede byen.)

Buffalo, engang den ottende største by i USA, er stolt af en nylig økonomisk renæssance. Centrum og en renoveret havnefront er fuld af aktivitet og fyldt med byggeprojekter. Men denne fornyelse er stærkt understøttet af statens investeringer. Og succesen for SolarCity, der selv er en stor modtager af statens finansiering, kan være afgørende for at bestemme byens økonomiske fremtid. Det vil også være en afgørende test for den rolle, regeringens incitamenter vil spille for yderligere at drive udvidelsen af ​​solenergi.

skjule