可再生能源大图：第2部分（包括19个图表）

继续昨天的“可再生能源大图”帖子，这里是“可再生能源大图”：第2部分。如昨天所述，这两个系列的文章基本上是我本周对一班可再生能源研究生的演讲。享受第二部分，如果有任何有趣或有用的想法，请在下面输入。

德国太阳能vs美国太阳能

如昨天所述，德国的太阳能和美国的太阳能都已经快速增长了数年，而且两国的太阳能价格一直在稳步下降。但是，从相对的角度看每个国家的太阳能容量，德国的人均太阳能安装量是美国的21倍以上（每百万人301.47兆瓦，而每百万人13.973兆瓦）。

不过，这并不是美国和德国太阳能之间的唯一大差异。美国的太阳能价格也与德国的太阳能价格有很大不同。我们在6月份有一篇文章指出，德国的太阳能装机价格约为2.44美元/瓦，而美国的安装价格为4.44美元/瓦。从那以后，两国的太阳能价格都有所下降，但总体差异仍然存在。

11月《追踪太阳》报告中的劳伦斯·伯克利国家实验室（Berkeley Lab）的这张图表显示，所有太阳能项目的规模都存在差异。

那么，为什么太阳能在德国便宜得多？

许多人对此事进行了深入研究。例如，CleanTechnica的撰稿人约翰·法雷尔（John Farrell）制作了一张图表，显示了这两个国家太阳能的各种成本有多少不同，这是他关于此事的报告的一部分，“通过削减繁文Tape节将太阳能的价格降低了一半”。这是图表：

这是伯克利实验室的另一张图表：

伯克利实验室的一些评论：“ [1] 2011年德国安装人员的平均软成本为0.62美元/瓦，比美国安装人员的平均软成本低2.70美元/瓦…[2]德国的客户获取成本平均仅为0.07美元/瓦，或大约比美国低$ 0.60 / W”

软成本，繁文tape节，购置成本-这是聚会发生（或没有发生）的地方。但是，既然我们已经确定了价格差异发生的位置，那么对价格差异产生的原因进行一点思考呢？

我认为，一个值得注意的原因仅仅是德国拥有更加成熟的市场。（同样，它的人均太阳能安装量是美国的20倍以上。）随着市场的成熟，竞争加剧，规模经济越来越多，成本下降了。

而且…如果我们要谈论如何建立更大的市场渗透率，我们必须看看实际采取了哪些政策。对于太阳能（和其他清洁能源技术），没有什么比简单的上网电价更好的了。正如约翰大约一年前所指出的那样，世界上大部分的太阳能和风能都来自上网电价补贴：

值得注意的另一个非常有趣的因素是，补贴可能对成熟或成熟的技术产生负面影响。这是全球首要的太阳能政策和金融专家之一，吉加尔·沙（Jigar Shah），几个月前就在CleanTechnica的一篇独家客座文章中重点介绍了这一点。他的文章“补贴会阻碍美国的太阳能部署吗？”指出，美国的太阳能补贴是由投资者操纵的，以便获得更高的投资回报率。换句话说，通过宣称太阳能系统的成本高于成本，投资者可以获得更多的税收抵免。

Jigar指出：“太阳能现在具有成本效益，而无需为美国30个州的300家公用事业公司的理想客户提供补贴。”因此，他建议我们削减补贴，并注意太阳能价格的下跌。

另一点值得注意的是，许多人（包括学校，政府大楼和非营利组织）无法利用美国的太阳能补贴。因此，当务之急是我们不要为那些有不必要补贴的潜在客户增加太阳能的成本。

我敢肯定，这是一个有争议的话题，关于此事还有很多细节要讨论，但是我们暂时不做总结。

风电补贴

风力发电可能不在同一条船上，因为它不适合分散部署以及太阳能。尽管在许多地方，新风是最便宜的新电力选择，但取消补贴或威胁要取消补贴，却导致了美国风电的巨大“萧条”年（而紧随其后的是“繁荣”年）。这是与此相关的能源信息管理局图表：

但是，我想知道，如果有一天没有希望再次出现补贴，风能开发商和投资者将怎么做。可以肯定的是，与非补贴年相比，他们的发展和投资要多得多。如果您错过了一年的大额税收抵免，但希望明年能回来，为什么不等一会儿，同时将资金投资到更具支持性的地区或国家？（这可能就是我要做的。）

脏能源补贴

我不想过多地关注这一点，因为这是有关可再生能源而不是不可再生能源的文章（那很吸引人，不是吗？）。但是，事实是，由于数十年来获得了巨大的补贴，肮脏的能源在财政上有很大的偏差。我已经多次解决了这个问题。要注意的一件事是，社会外部性（例如仅在美国每年就从煤炭中获得5000亿美元的医疗费用）是对化石燃料行业的巨额补贴。但是，除此之外，还有一些来自我们的风电资源页面的图表，它们表明政府对各种能源的补贴完全不平衡：

头15年对各种能源的补贴。

在我演讲之前，我们的德国作家托马斯·格克（Thomas Gerke）将这个谜语传给了我：

“与能源有关的数字所占比例相似：”

答案：

“政府在1970-2012年间为德国的常规能源和可再生能源提供了十亿欧元的支持：”

我敢肯定，世界各地的情况大致相同。我认为，目前有关补贴的关键是必须彻底削减脏能源补贴。作为其一部分，污染和其他外部因素需要适当定价。当然，如果这样做的话，化石燃料将更加昂贵。但是，化石燃料行业正在努力应对这种变化，并在很大程度上赢得了胜利（到目前为止）。

功绩顺序效应

考察“可再生能源大局”时要涵盖的另一个非常有趣的话题是绩效顺序效应。

要对此事进行更详细的了解，请查看上面链接中的信息，但这里有一个简短的摘要：

当公用事业需要更多电力时，他们从竞争的电力生产商那​​里购买电力。这些生产商竞标提供电力购买。当然，为了生产更多的电力，燃煤电厂需要输入更多的煤，而天然气电厂则需要输入更多的天然气，这要花钱。然而，风能和太阳能生产商却拥有阳光照耀和免费吹来的风。真正不需要采取任何措施，因此向电网发送更多电力的额外成本基本上为零。这意味着太阳能和风能项目的业主可以将出价降低到0美元（在某些情况下，甚至可以降低补贴）。

这产生了相当大的影响：它压低了电力批发市场上的电价。

我们已经在德国看到了这种情况：

在澳大利亚：

在德克萨斯州：

还有很多其他地方。

我认为在这里特别值得注意的是，太阳能在峰值功率需求期间通常是最丰富的。在高峰需求期间供电通常更为昂贵。这种情况已经存在了很长时间，以至于几乎都刻在石头上。但是，由于上述共生关系（以及绩效顺序效应），太阳能发电正在切断高昂的峰值电价。这是来自德国的两个图表，显示了这种情况：

值得注意的是，在第二张图中，您可以看到一天中的电价太低了，几乎和半夜的电价一样低。通常情况下，一天中的电量应该很高。但是，在电网上获得足够的太阳能，世界就会倒过来。

这是另外一些图像，这些图像显示了按能源产生的电力：

不幸的是，正如我们多次指出的那样，因择优效应（即可再生能源）而导致的批发电价降低并不总是通过降低电力零售价而传递给消费者。

人们希望这是例外而不是常规。

技术

尽管市场渗透，规模经济和良好政策是光明，清洁能源未来的关键组成部分（以及使煤炭和天然气的价格更准确地与煤炭和天然气的真实成本保持一致），技术进步突破也不错。好消息是，我们每天几乎都有关于这种进步和突破的消息。以下是有关风力涡轮机的一些最新信息：

关于太阳能的一些：

黑硅对我来说是特别有趣的一种：

太阳能窗户也一样：

能源储备

我们真正可以使用一些突破的领域是能量存储。太阳能和风能最大的缺点是它们不可控，有时甚至无法控制。

的确（并且未得到充分认识）这两种能源是非常互补的：

另外，太阳总是在某个地方照耀着，风总是在某个地方吹来。有了一个连接良好的大型电网，电力用尽的问题就可以最小化，甚至可以解决。

图片来源：托马斯·格克

尽管如此，根据我们今天的情况，更便宜的储能将是巨大的推动力。这可能是我每天最想看到的重大新闻。许多顶级科学家和工程师都知道这一点（当然，这不是关于我的事，而是关于廉价能源存储的巨大潜力的事）。以下是一些致力于突破性储能技术的公司：

我不会期望他们都能实现自己的目标，但是如果其中一个人带领我们进入了一个新的能源存储时代，以及一个新的能源时代，我一点也不感到惊讶。

此外，已经有一些公司希望将家用储能系统推向大众市场。例如，松下。如昨天所述，大规模的市场生产和市场渗透本身可以极大地降低技术成本。如果松下或其他公司开始生产大众市场的储能解决方案，请当心。

另一个潜在的能量存储解决方案是简单地在电动汽车中使用电池来帮助平衡能量供需。

大众市场的电动汽车正在快速增长，并且似乎是未来。约有95％的时间将汽车停在闲置状态。他们的电池在停放时可能会有用。我听说公用事业公司的首席执行官对此进行了热烈的讨论。不过，我也看到了一些令人信服的反对这种想法的争论。走着瞧。我认为这不是灵丹妙药，但这可能是解决方案的一部分。而且，当然，如果您拥有太阳能和插电式电动汽车，则您可能已经开始将电池用于非车辆用途。

潜力巨大（可再生能源非常丰富）

“比较有限和可再生的行星能源储量（兆瓦-年）。显示了有限资源的总可采储量。显示了可再生能源的年度潜力。”（资源：佩雷斯和佩雷斯，2009a）

我经常在此类演示文稿中从这张图片开始，但这次我决定以这张图片结束。上面的图表显示，每年的太阳能潜力是任何类型的化石燃料或核能的有限能量储备所产生的潜力的几倍（风能也具有巨大的潜力）。是的，对于可再生能源，代表的是每年的潜力，而这仅是来自其他能源有限储量的潜力。

最后，这里有一些视频，介绍了本博文和《可再生能源大图片》中提到的一些内容：第1部分，以及这些帖子中未涉及的一些内容：