米太陽光業界も新型コロナ対策、テスラは「人工呼吸器」生産へ ファーストソーラーはパネル生産を継続、業界団体がガイダンス

Published at Nikkei Technology "Mega Solar Business"

ファーストソーラーは「影響なし」

　米国では大都市の自治体や州政府により、新型コロナウイルス（COVID-19）の感染拡大を防ぐための準備や対策が急ピッチで進んでいる。一般市民、そして企業への積極的な対策、そして対策への参加を求めている。

　3月26日、化合物型太陽光パネルのトップメーカーである米ファーストソーラー（First Solar）が、新型コロナウイルスによるパネル生産への影響について発表した。

　米アリゾナ州に本社を構える同社は、テルル化カドミウム（CdTe）を使った化合物半導体を使った薄膜パネルを開発・製造しており、米オハイオ州ウッド郡、マレーシアのクリム、そしてベトナムホーチミン市で工場を運営している。

　米国ではワシントン州が非常事態宣言を発令したのを皮切りに、市、そして州規模で「外出自粛」「外出禁止」令が発令された。外出禁止令の中、「エッセンシャル・ビジネス」と呼ばれる医療機関、食料品販売などの社会生活を維持する事業や商業に関しては、従来通りビジネスを継続できるが、その他の商業・事業は一時的に店舗・工場を閉鎖するか、オフィスの場合従業員はオンラインによる在宅勤務が求められている。

　同社はオハイオ州のペリスバーグとレイク・タウンシップで工場を持っていて、そのオハイオ州でも、「外出自粛」が発令された。しかし、同社によると、現時点で、ファーストソーラーのオハイオ州の工場は、生産の継続が認められたとしている。ちなみに、ファーストソーラーは、現在、西半球で最大の太陽光パネルの生産規模を有している（図1）。

図1●米ファーストソーラーのオハイオ州にあるパネル工場, Credit First Solar

　オハイオ州と同じように、同社のマレーシア、ベトナムの工場も生産を継続している。

　同社は、2019年第4四半期の投資家向け財務報告の中で、マーク・ウイッドマCEO（最高経営責任者）は、「私たちは、原材料を提供する中国のパートナーを含め、地理的に多様なサプライチェーンを持っているが、現在まで、コロナウイルスの感染拡大による影響をしっかり管理しており、当社の事業に重大な影響はない」と、語った。

テスラは人工呼吸器の生産へ移行

　ニューヨーク州に生産工場を持つ米テスラ（Tesla）は、3月25日に同社の太陽電池セル（発電素子）とパネルの工場を一時的に閉鎖することを発表した。ニューヨークではコロナウイルスの感染者が急増し、人工呼吸器が不足するなどの深刻な事態が起こっている。

　そこで、同社CEOのイーロン・マスク氏は、同社の「テスラ・ギガファクトリー２」と呼ばれるニューヨーク州バッファローの工場で、「人的リソースの可能な限り、早急に人工呼吸器の工場として、生産を再開すると公表した。「ニューヨークの市民を助けるために、持てる力であらゆることに取り組む」とツイッターを通して発表した。...Read More Here

「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

パナソニックとサンパワーが米市場でバトル！？ 「ACモジュール」と米国内での増産を競い合う

Published at Nikkei Technology --- 　米国で高効率の太陽光パネル（モジュール）メーカーと言えばサンパワー (SunPower)。日本で高効率パネルと言えばパナソニック。そんな２つのプレミアム・パネルメーカーが米国の住宅用太陽光市場でバトルを繰り広げようとしている。

　両社は「ACモジュール」と、米国国内でのセル（発電素子）・パネル生産に関してしのぎを削ることになりそうだ。

住宅市場で伸びる「ACモジュール」

　「ACモジュール」とは、太陽光パネル1枚ごとに超小型のインバーター（パワーコンディショナー＝PCS）を背面に装着し、セルで出力した直流（DC）を交流（AC）に変換しつつ、MPPT（最大電力点追従）制御を行う技術だ。通常の直流を出力するモジュールに対して、モジュールレベルで交流に変換されるので、「ACモジュール」と呼ぶ 。

　クリーンテクノロジーリサーチ・コンサルティングの米GTMリサーチによると、2017年にマイクロインバーターは米国住宅用太陽光向けPCS市場で66％を占めていたという。

　パナソニックが今年2月にマイクロインバーター（超小型PCS）で先駆的なメーカーである米エンフェイズ (Enphase) と提携すると、発表した。パナソニックの「Nシリーズ」モジュールにエンフェイズのマイクロインバーターを取り付け、「ACモジュール」として販売するという。

　サンパワーも「ACモジュール」に数年前から力を入れている。同社は2014年にマイクロインバーターメーカーのソーラーブリッジ（SolarBridge）を買収した。同社の高変換効率のXシリーズモジュールとソーラーブリッジのマイクロインバーターを組み合わせた。Read More Here

米加州の住宅太陽光のコストが下がりにくい理由 発電量よりも電気料金の水準が導入費用に影響

Published at Nikkei Technology Online --- 太陽光発電導入コストが3.36ドル/Wに低下

　米エネルギーセイジ（EnergySage）社の最新のレポートによると、太陽光発電システムの全米平均導入コストは、2016年後期（7～12月）の3.36ドル/Wで前期（1月から6月）から6.25％も下がった。

　この削減率は、ここ数年で一番大きかったという（図1）。この価格の低下は、顧客獲得コストの低下、市場競争の高まり、そして太陽光発電の設備コストの低下などが反映されている。

図1●米国における半期別太陽光発電システム導入コスト（米ドル/W）
（出所：EnergySage）

　エネルギーセイジ社は、太陽光発電システムに興味を持つ住宅所有者に複数の業者から見積もりを取れる便利なオンラインマーケットを提供する 。 同社のサイトには、厳しい審査基準をクリアした、高い実績・評判を持つ地域の販売・設置事業者350社以上が参加している。しかし、米住宅太陽光市場において全国規模でビジネスを展開しているテスラ社に昨年末買収されたソーラーシティ社やサンラン社などは参加していない。

導入コストは州によって大きな差

　エネルギーセイジ社は半年毎に、収集した見積もりデータを分析し、「ソーラー・マーケットプレイス　インテリ・レポート」として発表している。このレポートで興味深い点は、全米のみならず、州別の導入コストのデータが含まれていることだ。今回のレポートに含まれている州は、アリゾナ、カリフォルニア、フロリダ、イリノイ、メリーランド、マサチューセッツ、ニューヨーク、オハイオ、テキサス、バージニアの全10州となる。

　どの州でも前期から後期にかけて平均導入コストは低下したが、特に低下の大きかった州はバージニアだ。後期の導入コストは前期から14％減の3.02ドル/Wだった（図2）。ちなみに、同州の2016年における太陽光発電の導入量は192MWで、全米で17番目だった。しかし、導入量の大部分は、電力発電事業用の大規模太陽光発電所であった。

　アリゾナ州の平均導入コストは、2.97ドル/Wとなり、3ドル/Wを切った。同州の2016年における太陽光発電導入量は656MWで、全米で7位番目だった。導入量の約3分の1は住宅用システムが占め、同州の住宅太陽光市場（累積）はカリフォルニア州に続き、全米で2番目に位置する。

　低コスト化が進んでいるのは、住宅用システムに導入量、または普及率の高さを反映しているとも考えられる。...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.”

米テスラがパナソニックと太陽電池生産で提携、その真意は？ 「トンネル接続」と「ヘテロ接合」、どちらを生産するか？

Published at Nikkei Technology Online --- 先月、米電気自動車（ＥＶ）大手の米テスラ・モーターズ（Tesla Motors）とパナソニックは、共同で太陽電池の生産を米国で始める検討に入ったと、発表した。

米国で「HIT太陽電池」を共同生産

　世界トップレベルの変換効率を持つパナソニックの「HIT太陽電池」（結晶シリコンと非晶質シリコンによるヘテロ接合型太陽電池）のセル製造技術を使い、2017年に太陽電池の生産開始を予定している。生産候補地は現在、米ニューヨーク州バッファローとなっている。

　テスラといえば、この夏、分散型太陽光発電システム販売・施工において米国ナンバーワンの米ソーラーシティ（SolarCity）を26億米ドルで買収すると発表したばかりである。実は、そのソーラーシティは数年前から年間1GWの生産能力を持つ「ギガファクトリー（Gigafactory）」と呼ばれる太陽電池工場を、同じニューヨーク州バッファローに建設している。

SolarCity GigaFacutry Ground Breaking in New York
Credit: State of New York

　ソーラーシティの1GWの太陽電池工場の完成が間近に迫るなか、テスラはなぜパナソニックと太陽電池生産の提携を進めようとしているのか？

「トンネル接続」型技術で効率24％を目指していたが…

　ソーラーシティは、2014年6月に米太陽電池ベンチャーであるシボレ社（Silevo）を２億米ドルで買収した。

　同ベンチャーは、アプライドマテリアズ（Applied Materials）の幹部によってカリフォルニア州シリコンバレーに設立された。結晶シリコンと薄膜のハイブリッドの太陽電池セルの開発・生産を行う会社である。「トンネル接続型」という先端技術を使用して、高効率化しつつ、製造工程を減らし低コストを達成した。同社のトリックス (Triex)と呼ばれるセルテクノロジーの変換効率は22～23％で、世界トップレベルにある。

　既に、カリフォルニア州フレモントでパイロット生産と、...Read More here

300軒分の住宅太陽光と蓄電池で「仮想発電所」を構築, NYの大手電力が「クリーンで災害に強い」新サービス

Published at Nikkei Technology Online --- 電力大手と太陽光パネル、蓄電池メーカーが連繋

　米ニューヨーク州の大手電力会社 Consolidated Edison（以下Con Ed）社は、1500万米ドルを投じ、「仮想発電所（バーチャルパワープラント：VPP）」のパイロットプログラムを開始すると発表した。米SunPower社と米SunVerge社とのパートナーシップのもとで実施する。
　同プログラムでは、ニューヨーク州の「エネルギービジョンの改革（REV）」の一部で、同州ブルックリン市とクイーンズ市の家庭約300戸に高効率太陽光発電システムと定置型Liイオン蓄電池を設置し、Con Ed社が「仮想発電所」として制御する。
　多数の小規模太陽光発電と蓄電池をアグリゲーション（集約・統合管理）することにより、非常時のバックアップ用途だけではなく、グリッド（電力系統）の復元力、信頼性、そしてサステナビリティの改善を目指す。
　「仮想発電所」とは、送配電系統の需給に合わせ、太陽光や蓄電池などの分散電源をあたかも一つの発電所のように群制御することで、需給バランスを最適化する次世代型の電力ビジネスモデルである（関連記事）。Con Ed社では、従来のエネルギー供給モデルを補い、経済的、効率的、そしてイノベーティブな仮想発電所の提供を目指す。

需給ミスマッチを蓄電池の「放電」で最適化

　ニューヨークでは2014年の1年間で過去の累計設置容量を上回る勢いで屋根置きの太陽光が設置された。太陽光の導入拡大は温室効果ガスの削減と大気質の改善に大きく貢献することは間違いない。
　ただ、Con Ed社のサービス管轄内では、太陽光発電による電力供給のピーク時間帯と電力需要のピーク（午後5時以降）が異なっている。従って、夕方から夜にかけては、化石燃料を燃やす火力発電に依存することになり、太陽光によるクリーンな電力を送配電網の貴重な資産として最大かつ最適に活用できない（図2）。

図2●Con Ed社のサービス管轄内に設置された太陽光発電システム（白丸）と電力需要：
青色は日中の電力需要がある地域を示し、黒色は電力需要が夕方・夜に起こる地域を示す。
太陽光発電と需要ピークのミスマッチがわかる（出所：Consolidated Edison社）

「第3者所有モデル」で急成長した米ソーラーシティ社 「太陽光発電を無料で設置！」は日本で成功するか？

Published at Nikkei Technology Online --- 　日本で太陽光発電のリーディングカンパニーである日本エコシステムがついに「あのサービス」を立ち上げた。「あの」とは、太陽光発電を手持ち資金なしで設置でき、自分の屋根で発電した電気を自分で使える電力小売りモデルである。

　「じぶん電力」と名付けたこの新サービスは、米国で2008年から急速に普及し始めた「第三者所有（Third-Party Ownership：TPO）モデル」の仕組みとほぼ同じである。

　米国には、自宅に太陽光発電設備を設置して、電気料金を削減し、地球温暖化防止に貢献したいと思うものの、システムの高額な導入費と長期間に渡るシステムメインテナンスを考えると一歩踏み出せない、という電力消費者が多い。そんな消費者の要望に応えるように、太陽光発電を手軽に活用できる方法として、TPOモデルが登場した。

ニューヨーク州での「TPOモデル」浸透率は90％

　従来は、インストーラーがシステムを販売して設置し、電力消費者がシステムを（現金、またはローンで）購入、所有していた。TPOモデルの場合、デベロッパーが第三者から資金を調達して電力消費者の自宅の屋根に太陽光発電を設置し、さらに、システムから発電される電力を消費者に販売するものだ。

　消費者は大きな導入費無し、修理・メインテナンスに煩わされずに、太陽光発電の恩恵を享受できる。このモデルはシステムのリースと違い、電力売買を伴うので、電力購入契約（Power Purchase Agreement：PPA）とつなげて、TPOPPAと呼ばれることもある。

Residential PV TPO Penetration Rates by Key States, Credit: NREL

　「導入費なし」が受け、TPOはオーナー所有（現金、ローン購入）をぐんぐん抜き、2014年には米国住宅用太陽光発電市場のなんと72％を占めるまでに成長した。その設置容量は890MWに達する。TPOの貢献は大きく、米国住宅用太陽光発電市場は過去4年連続で50％の成長率を続け、2014年から非住宅用（産業・商業）市場規模を上回るまでになった。Read More Here

再エネ比率「2030年50％」を宣言、カリフォルニア州知事 - 州ごとにエネルギー計画を策定

Published at Nikkei Technology --- 　カリフォルニア州の知事であるJerry Brown氏は、2015年1月の就任式で「2030年までに再生可能エネルギー電力の比率を50％に高める」と意欲的な目標を発表した。

　カリフォルニア州はこれまでに、太陽光発電や太陽熱発電、地熱発電の導入で全米をリードしてきた。Brown州知事は、全米だけでなく世界においても、再生可能エネルギーの導入でリードしようというのである。再生可能エネルギーの導入を積極的に進めることで、温暖化ガスの排出量の削減だけでなく、産業の育成や、環境・健康被害を防ぐといった利点を得られる。

「50％」は実現可能な数値

　カリフォルニア州において、電力販売量の半分を再生可能エネルギーで供給することは、実現不可能な目標ではないとみられている。すでにカリフォルニア州は、「再生可能エネルギー・ポートフォリオ基準（RPS：renewable portfolio standard）」によって、2020年までに州内の電力販売量の33％を再生可能エネルギーで賄う目標に向かって進んでいるからだ。...Read More Here

Is New York Rising to the Top Solar State, Modeling After California?

What do current New York Governor Cuomo and former California Governor Schwarzenegger have in common? Solar. Long-term solar initiative.

In his 2014 State of the State address, New York Governor Cuomo affirmed his commitment to solar energy by further expanding NY-Sun Initiative, which he first proposed in his 2013 State of the State address.  His goal is to achieve a 3-gegawatt of installed solar photovoltaic (PV) capacity by 2023. 

Under his vision, the New York State Energy Research and Development Authority (NYSERDA) recently filed a petition for new funding of $864 million for PV incentives from 2016 through 2023. By adding $108 million funding previously approved for 2014-2015, there will be $1.08 billion for 10 years.

3 GW in 10 years. Does it sound familiar? This vision was once created by former California Governor Schwarzenegger in 2004.