继德国本周一宣布将“100%可再生能源供电的目标从2050年提前至2035年”后,美国政府于3月1日晚发布国情咨文,提出要将美国的风能、太阳能清洁能源发电量实现“翻倍”。
1. 美国需新增200GW太阳能
根据统计,截止2021年底美国累计太阳能发电装机约120GW,累计风力发电约140GW,如果要让风电+太阳能的发电量翻倍,那么美国将需要240GW太阳能和280GW风电,分别增加120GW和140GW。
但实际上并不是这么算的,因为无论是在美国,或者是在中国,或是在全球,由于太阳能发电的成本低于风电,降本速度快于风电,近年来全球投资新增太阳能发电的比例是远高于风电的。
2019年,全球新增风电装机为60.4GW,同年新增太阳能发电装机为114.9GW;2020年全球新增风电装机93GW(扣除中国的历史遗留统计数据后估计市级新增在65GW左右),同年新增太阳能发电装机约为130GW,累计装机760.4GW,首次超过风电累计装机743GW。
而美国能源署(EIA)在今年年初对2022-2023年的新增发电装机预期中,太阳能将是风能的3.5倍。
因此,拜登要让风电+太阳能的发电量翻倍的话,将会以更多的太阳能替代部分新增风电。假设风电每瓦发电量是太阳能的1.8倍,新增太阳能装机量是风电的3.5倍,那么要让风电+太阳能的发电量翻倍的话,通过计算现有装机量和发电量,未来美国将新增近301.8GW太阳能和70.19GW风电。(1.8Y+3.5Y = 120 + 140 * 1.8, Y = 70.188)
以上假设是基于EIA认为2022到2023年新增规模化发电装机类型中,太阳能是风能的3.5倍。而对于非规模化发电装机(分布式发电),风能的规模则远小于太阳能,考虑这一因素的话,未来美国新增太阳能发电或将达到315GW左右,风电则缩减到55GW左右。
2. 多久实现?
按照拜登的国情咨文,需要增加200GW太阳能发电和100GW风力发电装机,那么就需要在这个量前面加一个期限,不巧的是,拜登的国情咨文中并没有给出这个期限。
但如图1所示,国情咨文中关于风电+太阳能发电量的段落第一句提到,“Let’s provide an investment and tax credit to……”,我们假设拜登做出发电量翻倍的承诺是基于其去年提出的将投资税抵免政策(ITC)延长到2030年,那么在未来9年内,美国将增加315GW太阳能发电,年均增长35GW。
如果我们做另一种假设,拜登的承诺基本上只能由他主导的民主党政府买单,换成共和党当总统了,或许会推翻重来。以非常乐观的方式祝愿拜登能连任,并健康地离任,保守一些假设民主党能够连任,继续拜登的政策,那么民主党政府还有7年的执政时期。未来7年内,美国若要增加315GW发电,年均增长需要达到45GW。
3. 全球光伏市场再起波澜
按照对拜登国情咨文的分析,美国2030年前需要实现年均35 – 45GW的新增光伏装机,那么2022年很可能实现30GW,比2021年增长20%。
加上中国中电联1月底预期2022年将新增90GW光伏,中、美、欧三大地区将实现160GW光伏新增装机,相当于2021年全球新增光伏装机量。