天然气中的繁荣会伤害太阳能吗？显然不是

本文最初出现在Ensia.com。

在明尼苏达州圣保罗市中心的郊区，高桥生成站提供了美国当前发电状态的标志性景观。534兆瓦的天然气设施于2008年开放，作为替代老化的燃煤电厂的替代品，在三个太阳能光伏面板上隐约可见，除9.8千瓦的电力外，该板为该地点提供了雕塑元素。

根据美国，2014年美国，PV占美国电力生产的0.5％，而天然气的27％占美国电力的27％。美国能源信息管理局。然而，如果PV似乎比严重的能源竞争者更具装饰性，那么过去两年中的数据记录了PV代的急剧增长，这表明了一个有前途的新秀准备参加大联盟。

天然气和PV都具有引人注目的属性，在这个时代，人们对​​全球气候变化的担忧导致公众和政治压力减少碳排放。PV几乎没有碳，并且在所有实际目的中都有无尽的能量发生器。但是，这是间歇性的，而天然气在二氧化碳排放量的水平几乎一半为煤炭中提供了恒定的基线能量。

近年来，天然气价格和光伏成本都跌倒了。西部的Somes公用事业规模的光伏项目的发电发电与数百兆瓦的发电厂相当，并且是与其他能源竞争的成本。同时，由于水力压裂和下降成本，天然气产量正在迅速增长。

所有这些都导致了一个大问题：随着天然气的增长，它会剪辑太阳能的成功吗？还是两个人可以成为创建碳含量较低的能源系统的合作者？

耀斑

让我们从事实开始。EIA指出，从2013年到2014年，PV发电量增加了100％以上，这是任何一代来源中最高的增长率，远远超出了天然气或风。使用联邦能源监管委员会数据，最近的报告可再生能源世界显示可再生能源在2014年的新一代中略微击败了天然气（占49.81％，而48.65％）。单独的PV和太阳能热量占20.4％。

在去年的前四分之三中，美国每三分钟安装了一次光伏项目，太阳能工业协会报道说，预测表明，在接下来的两年中，美国的20吉瓦太阳能将翻一番。今年早些时候，苹果宣布对一个耗资8.5亿美元的第一太阳能农场进行投资，该农场将为加利福尼亚的业务提供动力，并加入了其他公司，例如沃尔玛和喜达屋酒店和度假村，以使用太阳作为能源。苹果首席执行官蒂姆·库克（Tim Cook）在投资者会议上说：“我们知道气候变化是真实的。”“谈话的时间已经过去了。现在的行动时间是。”

四个因素推动了PV的戏剧性上升。Stefan Reichelstein，教授斯坦福大学商学院，指出太阳能设施的联邦税收抵免，州可再生投资组合标准（RPSS），要求公用事业投资可再生能源，亲太阳策略和面板的暴跌成本。

“在过去的几年中，太阳能如何使这么多的增长能够实现？法规和公共政策是其中的很大一部分。”他说。“他们确实推动了增长。”

SEIA执行事务副总裁汤姆·金比斯（Tom Kimbis）表示，住宅和商业项目的“投资税收抵免”为30％，帮助创造了100,000多个工作岗位。他说：“增长的轨迹甚至超过了创造政策制定者的预测。”“在太阳能中，我们已经进行了公共投资，就像我们对煤炭，石油，天然气以及核和水电一样。通过这项投资，我们看到了惊人的回报。”

California is a good example, with a renewable portfolio standard calling for 33 percent of all retail electric sales to come from renewable energy by 2020. With one of the country’s best solar resources, the Golden State added 1,700 megawatts of PV in 2014 out of total of 2,500 MW of新的可再生生成（PDF）， 包含世界上最大的PV装置。美国去太阳计划和大型公用事业规模的项目导致了该国太阳能生产的第一排名。29个州也具有可再生的投资组合标准，有助于助长PV的增长。Seia的安装容量最高太阳能国家包括北卡罗来纳州，德克萨斯州，亚利桑那州和密苏里州。

气臂

平行于PV的受欢迎程度的增加是天然气发电的可用性和使用的急剧上升。Natural gas’s boom derives from the hydraulic fracturing — fracking — revolution that began in an experimental phase in the 1970s and 1980s as a result of federal government-sponsored research at a time when the industry had been in a slow decline, according to the environmental think tank突破研究所（PDF）。液压压裂使用水，沙子和化学物质的混合物在石灰石和页岩中钻孔以回收天然气。

经过二十年的实验，与政府机构进行了广泛合作的米切尔能源公司（Mitchell Energy）开发了一种创新，廉价的钻探技术，广泛归功于启动页岩化石燃料革命。今天，大约三分之一的天然气来自页岩。

咨询公司高级能源市场专家弗兰克·布罗克（Frank Brock）表示，“这是一个从煤炭到天然气的壮观转变”。ICF国际。“由于Marcellus地区的页岩，我们处于气体盈余环境中。这确实非常令人难以置信，这发生在短短几年内。”

太阳倡导者将天然气视为竞争对手，而更多的互补能源。FERC在2014年报告说，2014年有59家天然气厂的扩建和新设施在全国范围内增加了7,485兆瓦。前一年，增加了更多的植物和大约相同的功率。While it’s true that PV installation rate grew faster than the natural gas installation rate over the past two years, the aggregate amount of electric generation from the sun is still smaller than natural gas and wind, so new natural gas production added more power than any other energy source.

一种协同感

因此，回到我们最初的问题时，天然气的上升对美国太阳能的未来意味着什么？

太阳倡导者将天然气视为竞争对手，而更多的互补能源。金比斯说：“在我看来，天然气和太阳能是能源部门中许多力量的两种力量来源，至少在可预见的将来，这是前进的最大球员。”他说，“伟大的协同作用”在部署PV作为天然气状态的间歇性电源补充中，作为基线电源，该水源是24/7的基线电源。佛罗里达电厂这两者都可以优化功率生产。他说：“我们无法攻击天然气，因为它非常适合太阳能。”

光伏市场实际上是三个独立的市场，不同的引擎推动了其增长：屋顶；社区太阳能；和公用事业尺度太阳能。根据天然气价格，公用事业规模的光伏项目（主要是在西南州和加利福尼亚州建造）将受到天然气价格最大的影响。ICF国际。

他说：“他们与天然气竞争是因为它们出售到批发市场，但由基础RPS政策提供了补贴，以换取绿色保费，可再生能源信贷。”“如果天然气价格仍然很低，那意味着纳税人将为太阳能提供更多的能源。”

使情况复杂化的是，天然气和光伏都有自己的一系列挑战，可以阻止未来的增长。难以预测RPS的减少将如何影响屋顶太阳能和社区太阳能。许多房主部署光伏不仅利用太阳，而且利用税收抵免。面板从每瓦7美元降至今年的可能2.30美元的价格下跌，从经济上讲，PV“在经济上，在惊人的距离内，用于传统发电技术的新建筑，例如煤炭，天然气和核能，”根据麦肯锡公司的说法。至于社区太阳能，明尼苏达州的早期结果表明，大型公司和机构中的食欲像20年合同所提供的对冲一样。

复杂的挑战

使情况变得复杂的事实是，天然气和PV各自都有自己的一系列挑战，可以阻止未来的增长。

在天然气中，在液压压裂和地下水污染的成本，化学药品的使用以及提取过程中污染物泄漏的情况下，一直存在环境问题。天然气通过管道和卡车的运输造成了对环境退化的恐惧。环境社区正在为反对液压压裂的努力做出努力，而一些财务分析师则指向可能造成金融崩溃的天然气过剩。

太阳能光伏面临自己的问题。一个显然是30％太阳能投资税收抵免，国会可能会在2016年底的信贷失败之前进行辩论。正如风行业所发现的那样，没有保证续签税收抵免。风能行业使用与地热和生物能源共享的“生产税收抵免”。国会推迟了2014年通过PTC，终于在年底前两周做到了。为期一年的扩展名仅适用于2014年始于2014年的项目。

国会允许1992年颁布的PTC到期六次。有关科学家的联合报道这些到期后的几年中的风装量在76％至93％之间。今年延长它看起来令人生畏。太阳能会遇到相同的问题吗？

如果税收抵免消失，光伏的价格将上涨。赖希尔斯坦说：“这可能会给太阳能带来阻尼器。”“它的成本曲线将来必须在未来关闭天然气之前再次下降。”

但是，数十年来的天然气行业已经享有自己的大量补贴。2011年为核能研究所准备的报告（PDF）从1950年到2010年的管理信息服务公司，天然气公司获得了1,210亿美元的补贴，大多数（1006亿美元）通过税收政策获得了补贴。该报告指出，钻井和开发成本的耗尽津贴以及替代燃料生产信贷是天然气的主要补贴。

尽管很少有专家希望太阳能发电公司很快就会超过天然气，但随着美国政府逐步减少碳排放和市场降低风险的行动，其上升的想法似乎是一致的。无论如何，显然比成本要多。

的确，尽管很少有专家希望太阳能发电能够在任何时候超过天然气，但随着美国政府逐步减少碳排放和市场降低风险的行动，其上升的想法似乎是可以同意的。The most recent EIA forecast suggests natural gas overtaking coal in electricity generation by 2040, although faster retirement of coal plants could make that happen as soon as 2019. By 2040 renewable energy, including PV, will generate 16 percent of the nation’s electric needs, the EIA predicted.

对于不太碳富裕的未来，这不一定是一个不好的结果。作为创建污染不足的发电系统平台的主要组成部分，天然气看起来不像竞争对手，而是PV和其他形式的可再生能源的好伴侣。