「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

米加州、蓄電池向け補助金を強化、 総額10億ドルに！ 「貯めて使う」ことで、高い電気の購入を避ける

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総容量は366MWに

　先月末、米カリフォルニア州のブラウン州知事は分散型エネルギーを貯蔵するシステムの導入を奨励するプログラムに関し、さらに5年間延長する法律に調印した。このプログラムに対し、追加的に投入される予算は総額8億3000万米ドルに達し、大半の約7億米ドルは家庭・商業用の蓄電池に当てられると予想されている。

　このプログラムは「セルフ・ジェン」または「SGIP（Self-Generation Incentive Program）」と呼ばれる、自家発電設備の導入支援補助プログラムで、2000 年夏から2001年にかけて起きたカリフォルニアでの大停電を契機にスタートした。同州は、同プログラムを電力需要と温室効果ガス（GHG）の排出削減策として位置づけている。

　補助対象の自家発電設備には、コンバインドサイクル発電、風力発電、燃料電池などが含まれる。ちなみに太陽光発電もこのプログラムに含まれていたが、2007年に太陽光発電用の「California Solar Initiative (CSI)」と呼ばれるプログラムが新設されたのに合わせて、SGIPの補助対象から外れている。分散型エネルギーの貯蔵システムに関しては2008年からSGIP の補助対象になった。

　実は同州は昨年5月に2017～19年の3年間を対象に5億6669万ドルの予算を投じたばかりである。この時には、総予算の79％となる4億4819万ドルがエネルギー貯蔵システムに割り当てられた。

　ちなみに、現時点での補助金申請データを分析してみると、設備導入済み・補助金交付済みの分散型エネルギー貯蔵は92MWで、支払われた補助金の総額は1億5100万ドルになる。補助金認定済みのエネルギー貯蔵は、導入済みの２倍以上の238MWであるが、支払われる補助金総額は約1億6200万ドルで、市場拡大に合わせて補助金額が引き下げられるのがわかる。ここに、補助金申請済みで認定待ちのエネルギー貯蔵を含めると、総容量は366MWに達し、補助金総額は3億3700万ドルとなる（図1）。

図1●カリフォルニア州SGIPエネルギー貯蔵補助金申請ステイタス

（2018年10月2日付）

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　これに近日、法案の可決された7億ドルを加えると、総額10億ドルを超えることになる。...https://tech.nikkeibp.co.jp/dm/atcl/column/15/286991/101600094/?n_cid=nbpnxt_mled_dm

太陽光がEV普及を後押し、加州でシェア争いし烈に 深刻化する電力需要の「ダックカーブ」緩和に期待

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　カリフォルニア州サンディエゴ市で2月11日、太陽光発電関連の展示会「ソーラーエクスペリエンス」が開催された。

　この展示会は毎年行われているもので、例年太陽光発電や蓄電池メーカーの展示や参加者が多いが、今年特に注目を浴びていたのはEV（電気自動車）のテスト走行のデモンストレーションであった。独BMW、米GM、伊フィアット、トヨタ自動車が車両を出展した。カリフォルニア州のベンチャー企業であるレヴェロ（REVERO） もテスラのロードスター似たスポーツカータイプのハイブリッド車を展示した（図1）。

図1●サンディエゴで行われた太陽光発電関連展示会「ソーラーエクスペリエンス」の様子。手前はREVOROが展示した太陽光パネルを搭載したハイブリッド車

（出所：J. Movellan）

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　サンディエゴ市は、太陽光発電システムの設置量では、全米の都市で最大となっており、導入拡大により電力需要のロードカーブが急激に増減する現象「ダックカーブ」が早くも問題となっている。実際、サンディエゴ市の電力会社は、「南カリフォルニアで太陽光発電などの再生可能エネルギーの普及が進むにつれて、ピーク需要時が夕方から夜に変化している」とし、夏期時間別電気料金のピーク時間帯を従来の午前11時～午後6時から午後4～9時に移行した。

　このピーク時間帯の移行により、昼間の太陽光発電の電力はより低いオフピーク料金で売電され、太陽光が発電しない夕方から電気料金が高くなる。太陽光発電システムの所有者にとっては、「高く売り、安く買う」から「安く売り、高く買う」という経済的メリットが得られない状況となった。

　この解決策として、個人レベルでは、昼間の余剰電力を家庭用蓄電池で充電し、夜に放電するパターンが顕在化し、州レベルでは、EV所有者に対し、昼間にオフィスやショッピングセンターなどの駐車場で充電することを促す動きが出てきた。これにより、日中の余剰電力が減ることで「ダックカーブ」の緩和につながる。EVの普及により、太陽光を持続的に拡大しやすくなる余地が出てくる。

22万台に補助金を交付

　カリフォルニア州では2010年3月から、蓄電池だけで走るEV（図2ではBEV）とPHEV（プラグ・イン・ハイブリッド車）への「クリーン自動車補助金プログラム（CERP）」を開始し、後にFCEV（燃料電池自動車）も加わった。現在、FCEV には5000ドル、EVには2500ドル、PHEVには1500ドルが支給される。さらに、州政府からは、税金の支払い時にEVの購入者は7500ドルの税額控除が適用される。

　カリフォルニア州では、今までに約22万台に対して補助金が交付された。金額ベースでは4億8000万ドルを超える。...Read More Here

米加州、予算を大幅に増加し蓄電池を推進 放電時間と容量で補助率を変動する新手法、需給バランスに活用

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　米国カリフォルニア州は2017～19年の3年間に5億6669万ドルの予算を投じ、コージェネレーション（熱電併給）システム、風力、蓄電池、そして燃料電池などの導入を拡大する。

この予算が組まれているのは、セルフ・ジェネレーション・インセンティブ・プログラム（SPIG:自家発電補助金プログラム）で、2010年にカリフォルニア州の温室効果ガス排出の削減とグリッド（系統網）の安定化を促すために開始した。

　今回は蓄電池への予算が拡大され、総予算の79％の4億4819万ドルが蓄電池に充てられる。うち3億9081万ドルは出力10kW以上の大型蓄電池、残りの5738万ドルは出力10kW未満の小規模・住宅用蓄電池に充てられている。

　5月1日に予約申請の公募を開始した。実は、前回の公募ではプログラム開始と同時に蓄電池用の予算枠が少数の施工業者・メーカーによって、非住宅蓄電池用に抑えられてしまった。その反省から、今回はより多くの家庭や企業に蓄電池が広まように、制度上、いくつか改善している。

　まず今回は、住宅用に予算が割り当てられ、1社の施工業者が申請できる件数にも上限をもうけた。さらに、補助金が５段階（ステップ）に分かれており、予約申請の合計額が予算に達すると補助金が下がる（ステップダウン）仕組みになっている。

　具体的には、ステップ予算に達するたびに補助金額は0.05ドル/Wh下がるようになっている。しかし、もしプログラム開始10日以内に予算に達した場合、２倍の0.10ドル/Whで下がる。つまり、需要が高ければ、補助金額の下がりかたに加速がつき、資金効率を高めている（表1・2）。

表2●加州SGIP蓄電池用補助金（ドル/Wh）ステップ別

グリッド安定化に貢献する電池を優先

　今回は、「Investment Tax Credit（ITC）」と呼ばれる連邦政府からの「再生可能エネルギー導入投資税控除（システム設置にかかった投資額の30％を税額控除）」を利用する場合、大型蓄電池用に限り、補助金額が0.04ドル/Wh低く設定されている。

　さらに、前回は少数のメーカーまたは施工会社などによって、プログラム開始と同時に補助金予算枠が押さえられてしまったので、今回は、もし1日で応募が予算を超えた場合、「抽選」制度が使用される。温室効果ガス排出の削減量、またはグリッド（系統網）への利点が多いプロジェクトは優先権が得られる。... 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.”