风能和太阳能:美国增长最快的电力来源

贾纳维·萨吉普
作者:贾纳维·萨吉普
2021年6月15日
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    -太阳能和风能占美国新发电容量的81%。

    - 2021年初,美国已经有超过97GW的太阳能和122GW的风能在运行。

    -加利福尼亚州拥有31.3千兆瓦的太阳能,占美国总量的32%。

    -德克萨斯州拥有31千兆瓦风力发电,占美国总发电量的25%。

    使用太阳能电池板和风力涡轮机发电现在比使用煤炭或天然气便宜。早在2000年,风能和太阳能是市场份额最小的新兴技术,但现在它们是美国增长最快的电源。根据太阳能产业协会(SEIA)的数据,太阳能发电占2020年新增发电量的43%,而风能占38%。这两种技术加起来占美国新发电量的81%。

    加利福尼亚是世界上最大的城市顶级太阳能状态安装了31.3 GW,而德克萨斯州是顶部风力发电状态与31 GW。2021年初,美国拥有97.2 GW的太阳能和122.4 GW的风能。这意味着加州拥有32%的太阳能发电能力,而德州拥有25%的风能发电能力。


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    像任何技术一样,太阳能电池板和风力涡轮机有局限性。它们只能在它们各自的资源可用时发电——阳光或风。太阳能和风能可以帮助降低电力成本,但它们必须与水电和化石燃料等其他能源相结合,以确保可靠的电力供应。将太阳能电池板和风力涡轮机与电池相结合也是一个很有前途的概念,但储能的应用仍然受到其高成本的限制。

    太阳能:美国增长最快的电源

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    尽管出现了新冠病毒-19大流行,但2020年是美国太阳能产业创纪录的一年。新增容量为19.2 GW,使总容量达到97.2 GW。自从太阳能26%的联邦税收抵免延期两年,预计这种增长还会继续。根据SEIA的数据,目前美国已经安装的太阳能发电能力可以为1770万家庭提供电力。

    • 公用事业规模的太阳能发电厂占新增发电量的最大份额,2020年部署了近14GW。项目管道更大,69 GW正在开发和建设中。
    • 家庭太阳能发电增长了3.2 GW,而非住宅部门增长了2 GW。

    太阳能发电受到规模经济的影响,项目成本随着装机容量的增加而降低。根据SEIA的最新数据,家用太阳能的平均成本是2.83美元/瓦,非住宅太阳能的平均成本是1.36美元/瓦,公用太阳能的平均成本是0.78美元/瓦。当加入单轴跟踪时,太阳能公用事业的成本增加到0.91美元/瓦。

    在所有州中,加州新增的太阳能装机容量最多,2020年新增装机容量为3904兆瓦。然而,德克萨斯州以3425兆瓦紧随其后。佛罗里达州以2822兆瓦排在第三,而弗吉尼亚州以1406兆瓦排在第四。这是2020年新增太阳能发电超过1000兆瓦的四个州,其中27个州新增太阳能发电超过100兆瓦。

    风力发电:紧随太阳能之后的第二位

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    风能和太阳能经常被同时提到,而且这两种发电方式都能产生廉价的电力,而且能源投入几乎是无限的。然而,太阳能电池板和风力涡轮机之间也有重要的区别。太阳能电池板在所有规模的项目中都具有成本效益,而风力涡轮机需要一定的规模才可行。此外,太阳能电池板可以用于任何无遮阳的屋顶,结构能力支持他们,而风力涡轮机是非常苛刻的场地条件。

    风力发电的增长速度位居第二在2020年的所有美国电源中,新增容量为16.9GW,总计达到122.4GW。德克萨斯州仍然是风力发电的领导者,2020年新增4235兆瓦。然而,去年还有其他一些州也部署了超过1000兆瓦的风力发电能力:

    • 爱荷华州= 1498兆瓦
    • 怀俄明州= 1123兆瓦
    • 伊利诺斯州= 1029兆瓦
    • 密苏里州= 1028兆瓦

    到目前为止,陆上风电几乎占全部装机容量,而美国在2021年初只有42兆瓦的海上风电。然而,美国拥有大量的海上风力资源,并且已经有26 GW的项目在进行中。大西洋海岸拥有美国最大的海上风力发电潜力——每年可能达到4.6万亿千瓦时。

    结论

    美国仍有60%的电力来自化石燃料美国环境影响评估的最新数据.风能和太阳能分别占8.4%和2.3%,但它们正在快速增长。它们占2020年新增产能的81%,而化石燃料和其他能源占剩下的19%。随着税收优惠和技术成本的降低,这一趋势有望继续下去。

    标签可再生能源|太阳能|风力发电|太阳能|风能

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