「太陽光の次は蓄電池」、州政府が相次いで普及政策を導入 電力会社への「調達義務付け」や「補助金プログラム」など

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　2年前、米国カリフォルニア州太陽エネルギー産業協会の政策アドバイザーが 、「2017年のエネルギー貯蔵市場は、太陽光発電市場が2007年にいた位置にいる」と言っていた。つまり、エネルギー貯蔵市場は、太陽光発電の10年後を追っていると評価されている。

　太陽光発電市場の成長過程を振り返ると、1990年代の終わりから2000年代の初めは「コストが高い」とされ、補助金など州政府による政策的な後押し無しでは、市場は拡大できなかった。しかし、コスト削減が加速されると、市場も飛躍的に拡大し、公的な支援からも徐々に「卒業」できるようになった。

　エネルギー貯蔵は今米国では成長初期の段階で、太陽光発電のようにさらなる成長には政府のサポートが必要なのである（図1）。

図1●カリフォルニア州の年間エネルギー貯蔵導入量（MW）

（青色：年間、黄色：累積、出所：CALSEIA）

　今年7月末、エネルギー貯蔵テクノロジー・アドバンスメント・パートナシップ（ESTAP）が、「エネルギー貯蔵の州政策ベストプラクティス（効率的な実践方法）」と題したセミナーを開催した。ESTAPとは、エネルギー貯蔵技術の普及を米国で加速させることを目的とした情報共有プロジェクトで、米エネルギー省（DOE） から資金を提供され、サンディア国立研究所によって管理されている。

　以下の地図は、2019年第１四半期時点における州別のエネルギー貯蔵に関する推進策の段階が示されている（図2）。グレー以外の州は、すでに何らかの推進策が考慮または、実施されている。特に、緑色の州は「リーダー」的に存在で、3つ以上のエネルギー貯蔵の推進策が成立している。米国ではエネルギー貯蔵の導入政策が至る所で始まっているのがわかる。...Read More Here

米で検討の再エネ新政策「クリーン・パワー・スタンダード」、ダックカーブを改善 RPSを発展させ、需要ピーク時の「再エネ容量」確保を義務付け

Published at Nikkei Technology --- 　これまで米国の太陽光発電を含めた再生可能エネルギー導入の主要な牽引役はRPS（再生可能エネルギー・ポートフォリオ基準＝Renewable Portfolio Standard）だった。

「再エネ100％」と言うものの…

　RPSは、全ての電気事業者または電力小売事業者に対して、電力販売量の一定割合を再エネから供給することを義務付ける制度である。RPSは州レベルで法律化され、現在29州とワシントンDCで実施されている。

　さらなる「低炭素化」または「脱炭素化」を目指し、多くの州でRPSの義務量を引き上げている。実際、ハワイ州では既に「再エネ100％」が成立しており、カリフォルニア州でもハワイ州に続き、「100％法案」が9月10日に可決されたばかりである（図1）。

図1●「100％法案」への支持を表明する
アーノルド・シュワルツェネッガー前カリフォルニア州知事（出所：California State Archive/Peter Grigsby）

　しかし一方で、義務量を今後、さらに増やし続けても、相対的で効率的な温室効果ガス（GHG）排出量の削減に繋がらない、という分析結果が公表された。

　その背景には太陽光発電の大量導入で生じた電力の需要と供給のミスマッチと、拡大するピーク需要がある。

　2014年のカリフォルニア独立系統運用機関（CAISO）による分析によると、カリフォルニア州のRPS導入目標を2024年に33％から40％に引き上げた場合、再エネ導入量は7％増加するものの、GHG削減量は2％にとどまるという結果となった。...Read More Here

米国の州で始まった太陽光・新買取制度の「革新性」 大規模案件の入札結果に連動、農地などに「特別加算」も

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州の目標に「太陽光1.6GW」

　米国マサチューセッツ州は2017年11月、太陽光発電システムの新しい買取制度をスタートさせた。メガソーラー（大規模太陽光発電所）の入札での落札価格をもとに、小・中規模の太陽光発電の買取価格が設定される「ハイブリッド」型にしたのが特徴だ。

　同買取制度は、マサチューセッツ州が定めた再生可能エネルギーの導入目標である「Solar Massachusetts Renewable Target（SMART）」の頭文字をとって、「スマート・ソーラープログラム」と名付けられた。同州は、今後数年間で連系出力合計1.6GWの太陽光発電システムを導入する目標を掲げている。プログラムの対象となる太陽光発電システムのサイズは25kW以下の小規模案件から5MWのメガソーラーまで幅広く設定している（図1）。

図1●1.6GWの太陽光の導入目標を掲げた
（出所：Massachusetts Department of Energy Resources）

　マサチューセッツ州はこれまで、RPS（Renewable Portfolio Standard：再生可能エネルギー・ポートフォリオ基準）法に基づき、太陽光発電・環境価値（Solar Renewable Energy Credit：SREC）買取制度を導入し、既に連系出力1.6GWが導入済みだ。

　しかし、SREC買取制度は株式市場のように価格変動が大きいため、太陽光発電事業者にとっては将来の収入予測が難しく、ファイナンスに課題があった。そのため今回は買取価格を長期間固定し、安定的かつ継続的な収入を確保することでビジネスリスクを下げ、資金調達を容易にする狙いがある。

200MWごとに4％ずつ低下

　スマート・ソーラープログラムの運用では、1.6GWを200MWずつの8つの「ブロック」に分け、ブロックが埋まるごとに買取価格が4%ずつ下がる。これは「逓減ブロック」と呼ばれるモデルで、需要の拡大に応じて価格が低下する仕組みである。... Read More Here

California is the biggest PV market, but not the cheapest... What influences price differences among states?

EnergySage published a new report “Solar Marketplace Intel Report,” which compared the residential PV market data in the second half of 2016 with the first half of the same year. Based on quotes EnergySage collected from market place users across 34 states and Washington DC, it revealed that the average national gross cost in H2’16 declined by 6.25% from H1’16 to $3.36.

Of the findings presented, one of particular interest is the difference in system costs among the 10 states (Arizona, California, Florida, Illinois, Maryland, Massachusetts, New York, Ohio, Texas and Virginia) EnergySage selected for this report.  Looking at data in H2’16, Arizona has the lowest gross cost of $2.97/W, followed by $3.01/W in Ohio and $3.02/W in Virginia.  According to the Solar Energy Industry Association, in 2016 Arizona installed 656 MW of PV, of which one thirds was for residential installations. In fact, Arizona is the second largest residential PV market. Does the low cost reflect the size of the market?

Chart: Residential PV System Cost: 1H’16 vs. 2H’16

Looking closer at the data, you will notice that California has the third highest PV system cost at $3.38, after New York with $3.59/W and Massachusetts with $3.57/W.

How does California, the biggest PV market in the U.S., have one of the highest gross costs? Isn’t this the assumption: “the more PV is installed; the cheaper installation costs become”?

A large market size does not necessarily bring down the cost

The chart below shows (1) residential PV installed system cost ($/W) in H2’16 and (2) net-metered residential PV capacity at the end of 2016 (data source: EIA).

Chart: H2’16 Residential PV System Cost and Net-Metered Residential PV Capacity (as of December 2016)

California’s residential market is about 5 times as big as that of Arizona and the cost in California is 15% higher than Arizona.  Similarly, California’s residential market is about 153 times as big as Virginia, but the cost in California is 12% higher than Virginia. One would expect the market size to influence the installation costs more consistently.

Let’s check the relationship (the correlation) between (1) installed cost and (2) market size. The correlation coefficient between gross cost per watt and net-metered PV capacity is 0.32. This correlation value indicates a relatively weak positive relationship between those two variables. That means, for example, in California, the largest PV market, PV installation costs are not necessarily the cheapest.

Economies of Scale, does the size matter?

Normally, as the system size gets bigger, the cost per watt goes down.  That’s why utility-scaled solar plants or non-residential PV systems are much cheaper than residential in terms of dollar per watt.

According to EenrgySage’s data, the average system size in H2’16 in Florida is 12 kW, over 70% bigger than that of California (7 kW) while the gross cost in Florida is just 10% lower than that of California.  The correlation coefficient between gross cost per watt and average system size is -0.53, indicating a not-so-strong negative relationship between these two variables. It means that a larger system doesn’t necessarily lower the dollars per watt.

Chart: H2’16 Residential PV System Cost and H2’16 Average System Size

Electricity is the biggest influencer

Because utility electricity rates have a major impact on PV economics (payback time and investment return), let’s check whether electricity rates influence the system cost. The chart below shows (1) the residential PV installed system cost ($/W) in H2’16 and (2) the 2016 average residential electricity price ($/kWh) (data source: EIA).

The correlation coefficient between gross cost per watt and electricity price is 0.88, indicating a strong positive relationship between these two variables. The higher the electricity price, the higher the system cost and the lower the electricity price, the lower the system cost.

Chart: H2’16 Residential PV System Cost and 2016 Average Residential Electricity Price

Both Massachusetts ($0.19/kWh) and New York ($0.18/kWh) have the highest electricity price as well as the highest system cost. The average residential electricity price in California was $0.17/kWh. Compared to Virginia, the electricity price was 52% higher and the gross system cost was 12% higher.

Considering that component costs (solar modules, inverters and mountings) are relatively similar across the states, let’s check with an important part of the soft costs – installation labor.

By using labor data collected by U.S. Bureau of Labor Statistics, the chart below shows (1) residential PV installed system cost ($/W) in H2’16 and (2) Electricians’ (47-2111) hourly mean wage in May 2016 (data source: U.S. Bureau of Labor Statistics). The correlation coefficient between gross cost per watt and electricians’ mean hourly wage is 0.83; similar to the one with electricity price, indicating a strong positive relationship between these two variables. For example, New York has the highest electricians’ hourly mean wage as well as the highest gross cost.  Virginia has the third lowest electricians’ hourly mean wage as well as the third lowest gross cost. 

Chart: H2’16 Residential PV System Cost and Electricians’ Hourly Mean Wage (as of May 2016)

Looking at statewide incentive programs (excluding programs run by municipals), out of the 10 states, only Maryland and New York offer rebate programs (Maryland Residential Clean Energy Grant Program, The NY-Sun Incentive Program, respectively). Four states (Ilinois, Maryland, Massachusetts and Ohio) have active SREC markets toward the state RPS carve-out.  Arizona, Massachusetts and New York offer personal tax credits.

Statewide Incentive Comparison

	Personal Tax Credit	SREC Trading (2016 Average)	Rebate
Arizona	25% (up to $1000)
Illinois		~$168/MWh
Maryland		~$167.5/MWh	$1000/per system
Massachusetts	15% (up to $1000)	~$285/MWh
New York	25% (up to $5000)		$0.40/W (step 7)
Ohio		~$15/MWh

To sum up what influences price differences among states, Nick Liberati, Communication Manager at EnergySage stated as follow:

“As far as why certain states are higher, it's most likely a result of electricity prices and the availability of incentives. MA and NY have strong incentive programs and high electricity rates, while other states (e.g., Florida, Virginia) have lower electricity rates. This means installers in these states have to price their products lower in order to be competitive, even if it means that they take a lower margin.”