A finales de 2022, Estados Unidos tenía 110,1 gigavatios (GW) de capacidad instalada de energía fotovoltaica (servicios públicos y de pequeña escala) y energía solar concentrada combinada. [3] Esta capacidad sólo es superada por China y la Unión Europea . [4] En 2021, el 36% de toda la nueva capacidad de generación de electricidad en el país provino de la energía solar, solo superada por la eólica con un 41%. [5] En 2015, el empleo solar había superado al petróleo y al gas, así como al empleo del carbón en los Estados Unidos. [6] En 2020, más de 230.000 estadounidenses estaban empleados en la industria solar. [3]
Estados Unidos llevó a cabo muchas de las primeras investigaciones sobre energía fotovoltaica y energía solar concentrada. Se encuentra entre los primeros países del mundo en electricidad generada por el sol y varias de las instalaciones a gran escala más grandes del mundo están ubicadas en el desierto del suroeste. La planta de energía solar más antigua del mundo es la central térmica de 354 megavatios (MW) de Solar Energy Generating Systems en California. [7] El sistema de generación eléctrica solar Ivanpah es un proyecto de energía solar térmica en el desierto de Mojave , a 40 millas (64 km) al suroeste de Las Vegas , con una capacidad bruta de 392 MW. [8] La estación generadora Solana de 280 MW es una planta de energía solar cerca de Gila Bend, Arizona , a unas 70 millas (110 km) al suroeste de Phoenix , terminada en 2013. Cuando se puso en servicio, era la planta cilindroparabólica más grande del mundo y la primera. Planta solar estadounidense con almacenamiento de energía térmica en sales fundidas . [9]
Hay planes para construir muchas otras grandes plantas solares en Estados Unidos. Muchos estados han establecido objetivos individuales de energía renovable, incluyendo la energía solar en diversas proporciones. Hawái planea obtener electricidad 100% de fuentes renovables para 2045. [10] El gobernador Jerry Brown ha firmado una legislación que exige que las empresas de servicios públicos de California obtengan el 100 por ciento de su electricidad de fuentes sin emisiones de carbono para fines de 2045 (incluido el 60% de fuentes de energía renovables para 2030). . [11] [12]
Potencial solar
Mapa de insolación de Estados Unidos con capacidad fotovoltaica instalada
Un informe de 2012 del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) describió los recursos de energía renovable técnicamente disponibles para cada estado y estimó que la energía fotovoltaica urbana a escala comercial podría suministrar 2232 TWh/año, la energía fotovoltaica rural a escala comercial 280 613 TWh/año y la energía fotovoltaica en tejados 818 TWh. /año, y CSP 116.146 TWh/año, para un total de casi 400.000 TWh/año, 100 veces el consumo actual de 3.856 TWh en 2011. [13] [14]
A modo de comparación, el potencial eólico terrestre se estima en 32.784 TWh/año, y la eólica marina en 16.976 TWh/año, mientras que el total disponible de todos los recursos renovables se estima en 481.963 TWh/año. [15]
La energía renovable es ahora la fuente menos costosa de generación de energía, [16] incluso considerando el costo inicial de instalación. Por lo tanto, la economía de la transición a las energías renovables es ahora muy favorable a diferencia de décadas anteriores. La energía solar ocupa ahora el segundo lugar, después de las turbinas eólicas terrestres, en cuanto a competitividad del costo nivelado de la electricidad . [17] Hoy en día, reemplazar las fuentes históricas de energía fósil (carbón, petróleo y gas natural) con energía solar y eólica resulta en costos operativos más bajos para los proveedores de servicios públicos y costos de energía más bajos para los consumidores. [18] Esto no tiene en cuenta la importante carga adicional de salud y mortalidad que supone para la sociedad el uso de combustibles fósiles, que los hace aún más caros de lo que parecen. [19]
En comunidades históricamente desfavorecidas y con pocos servicios bancarios , como las comunidades negras e indígenas y otras comunidades de color, obtener financiamiento para la infraestructura solar puede garantizar que los beneficios de la energía solar estén disponibles para todos. [20] Los proyectos solares comunitarios tienen potencial para empoderar a las comunidades al permitirles poseer y generar su propia energía local e independientemente. [20]
Historia
El despliegue de energía solar aumentó a un ritmo récord en Estados Unidos y en todo el mundo en 2008, según informes de la industria. El " Resumen del año 2008 de la industria solar de EE. UU." de la Asociación de Industrias de Energía Solar encontró que la capacidad de energía solar de EE. UU. aumentó un 17% en 2007, alcanzando el equivalente total de 8.775 megavatios (MW). El informe SEIA contabiliza todos los tipos de energía solar, y en 2007 Estados Unidos instaló 342 MW de energía eléctrica solar fotovoltaica (PV), 139 megavatios térmicos ( MW th ) de calentamiento solar de agua , 762 MW th de calentamiento de piscinas y 21 MW. º de calefacción y refrigeración solar de espacios. [23]
Generación mensual de energía solar en Estados Unidos desde 2008
Otro informe de 2008 de la firma de investigación y publicación Clean Edge y la organización sin fines de lucro Co-op America encontró que la contribución de la energía solar podría crecer hasta el 10% de las necesidades energéticas del país para 2025, y que casi el 2% de la electricidad del país provendría de sistemas de concentración de energía solar. , mientras que los sistemas solares fotovoltaicos proporcionarían más del 8% de la electricidad del país. Esas cifras se corresponden con casi 50.000 megavatios de sistemas solares fotovoltaicos y más de 6.600 megavatios de energía solar de concentración. [24] El informe señalaba que el coste por kilovatio-hora de los sistemas solares fotovoltaicos había ido cayendo, mientras que la electricidad generada a partir de combustibles fósiles se estaba volviendo más cara. Como resultado, el informe proyecta que se espera que la energía solar alcance la paridad de costos con las fuentes de energía convencionales en muchos mercados de EE. UU. para 2015. Para alcanzar la meta del 10%, las empresas de energía solar fotovoltaica necesitarían hacer de la energía solar un sistema "plug-and-play". "tecnología", o simplificar el despliegue de sistemas solares. [24]
El informe también subraya la importancia de las futuras tecnologías de " redes inteligentes ". [24]
La Asociación de Industrias de Energía Solar y GTM Research descubrieron que la cantidad de nueva capacidad eléctrica solar aumentó en 2012 en un 76 por ciento con respecto a 2011, elevando la participación de mercado de las instalaciones mundiales de los Estados Unidos por encima del 10 por ciento, en comparación con aproximadamente el 5 al 7 por ciento en el pasado. siete años. [25]
Según la Administración de Información Energética de EE. UU. , hasta septiembre de 2014, la energía solar a gran escala había enviado 12.303 gigavatios-hora de electricidad a la red estadounidense. Se trata de un aumento de más del 100% respecto al mismo periodo de 2013 (6.048 GWh). [26]
El número de hogares con sistemas solares instalados había aumentado rápidamente; de 30.000 en 2006 a 1,3 millones en 2016 [27] y un estudio del Departamento de Energía de EE. UU . predice que la cifra podría llegar a 3,8 millones de hogares en 2020. [28]
En 2015, un artículo informó que las empresas de servicios públicos en los Estados Unidos habían liderado una campaña en gran medida infructuosa para frenar el crecimiento de la energía solar. [29] [ se necesita aclaración ]
Energía solar fotovoltaica
Ubicación de instalaciones solares fotovoltaicas con una capacidad de corriente continua de 1 megavatio o más [30]
Capacidad instalada de energía solar fotovoltaica
Factores de capacidad mensuales promedio para la generación de electricidad por plantas solares de gran escala, 2011-2014 (datos de la Administración de Información Energética de EE. UU.)
En Estados Unidos, se instalaron 14.626 MW de energía fotovoltaica en 2016, un aumento del 95% con respecto a 2015 (7.493 MW). Durante 2016, 22 estados agregaron al menos 100 MW de capacidad. [39]
En 2013 solo se completaron 4.751 MW de instalaciones fotovoltaicas. A finales de 2010, Estados Unidos tenía aproximadamente 440 MW de energía fotovoltaica fuera de la red. Hasta finales de 2005, la mayoría de la energía fotovoltaica en los Estados Unidos estaba fuera de la red. . [40] : pág.6 [41]
Se espera que la energía solar represente 51 GW (o el 48 %) de la nueva capacidad de generación instalada en los Estados Unidos entre 2022 y 2023. [42]
Generación solar fotovoltaica
La cantidad de electricidad que una unidad es capaz de producir durante un período prolongado de tiempo se determina multiplicando la capacidad por el factor de capacidad . El factor de capacidad de las unidades solares fotovoltaicas depende en gran medida del clima y la latitud y, por lo tanto, varía significativamente de un estado a otro. El Laboratorio Nacional de Energía Renovable ha calculado que los factores de capacidad solar voltaica promedio a nivel estatal más altos se encuentran en Arizona, Nuevo México y Nevada (cada uno con un 26,3 por ciento), y el más bajo es Alaska (10,5 por ciento). El factor de capacidad promedio estatal más bajo en los 48 estados contiguos se encuentra en Virginia Occidental (17,2 por ciento). [47]
Energía solar por tipo
La tabla anterior ofrece una indicación de la distribución de la energía solar entre los diferentes tipos a finales de 2021. Las cifras de capacidad pueden parecer menores que las citadas por otras fuentes y es probable que las capacidades se midan en MW AC en lugar de MW DC. el primero de los cuales da una lectura más baja debido a las pérdidas de conversión durante el proceso mediante el cual los inversores transforman la energía de corriente continua a corriente alterna.
Instalaciones fotovoltaicas a gran escala
Panel solar en la Base de la Fuerza Aérea de Nellis . Estos paneles siguen al sol en un eje. Crédito: Foto de la Fuerza Aérea de EE. UU. del aviador senior Larry E. Reid Jr.
Las plantas de energía fotovoltaica a gran escala en los Estados Unidos a menudo constan de dos o más unidades que corresponden a etapas de construcción y/o fases de mejora tecnológica de un proyecto de desarrollo particular. Normalmente, estas unidades se ubican en las proximidades de la misma subestación de transmisión de alta capacidad y también pueden alimentar esa subestación con otras grandes plantas fotovoltaicas que están ubicadas adyacentes pero desarrolladas por separado. A partir de 2018, las diez plantas operativas más grandes de los Estados Unidos, según la agrupación de desarrollo y la capacidad total de energía de CA , son:
La planta Solar Star de 579 megavatios (MW CA ) (Unidades I y II) en California era la central de energía fotovoltaica más grande del mundo cuando se completó en 2015. [48] Fue reemplazada más tarde ese año por el Parque Solar de la Presa Longyangxia en China.
La planta solar Edwards & Sanborn en California tendrá 875MW de energía solar y 3.320 megavatios-hora (MWh) de almacenamiento de energía. Una vez finalizada en 2023, la instalación se convertirá en la más grande de su tipo en los Estados Unidos. [49]
Mount Signal Solar de 460 MW de CA alcanzó su capacidad actual cuando la unidad III entró en funcionamiento a finales de 2018; El proyecto alcanzará los 600 MW cuando la unidad II esté terminada alrededor de 2020.
El proyecto Mesquite Solar de 400 MW AC en Arizona constaba de tres unidades a finales de 2016 y todavía se está ampliando.
Un objetor de la organización sin fines de lucro “Basin and Range Watch” a la Zona de Energía Solar Riverside East en el desierto de California dijo en 2023 que “las plantas solares crean innumerables problemas ambientales, incluida la destrucción del hábitat y “trampas letales” para las aves, que se sumergen en los paneles, confundiéndolos con agua... un proyecto derribó 600 acres de hábitat crítico designado para la tortuga del desierto en peligro de extinción , mientras que las poblaciones de lagartos de Mojave y borrego cimarrón también se han visto afectados.' El mismo artículo incluía muchos otros ejemplos de cómo el mismo proyecto solar había dañado la flora y la fauna del desierto, según los ambientalistas. [56]
Generación distribuida
Dentro de la capacidad fotovoltaica acumulada en Estados Unidos, ha habido un crecimiento en el segmento de generación distribuida , que son todas instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red en los mercados residencial y no residencial. El mercado no residencial incluye instalaciones en propiedades comerciales, gubernamentales, escolares y de organizaciones sin fines de lucro.
Entre 2000 y 2013 se instalaron 2.261 MW de energía solar residencial y 4.051 MW de energía solar no residencial. [63] Después de años de reducción de costos, el precio promedio por vatio en EE. UU. estuvo entre $ 2,51 y $ 3,31 en 2020 para sistemas de 10 kW, [64] y $ 1,05/W para sistemas de servicios públicos. [sesenta y cinco]
Otro tipo de generación distribuida implementada por una empresa de servicios públicos fueron los primeros paneles solares conectados a la red conectados a postes del Public Service Enterprise Group en Nueva Jersey. Más de 174.000 paneles fotovoltaicos están montados en postes de servicios públicos a lo largo de las calles de Nueva Jersey con una capacidad total de 40 MW. [66] [67]
En noviembre de 2017 [actualizar], había casi 5.500 escuelas en los Estados Unidos que tenían instalaciones solares con una capacidad total de aproximadamente 910 MW. Los cinco primeros estados fueron Nevada, California, Hawaii, Arizona y Nueva Jersey con el 23,10%, 14,50%, 14,50%, 14,10% y 13,00% de las escuelas en los respectivos estados que tenían instalaciones. [68] En abril de 2018 [actualizar], había una capacidad total de 2.562 MW de instalaciones solares comerciales de más de 4.000 empresas en 7.400 ubicaciones. Las cinco principales corporaciones fueron Target, Walmart, Prologis, Apple y Kohl's. [69]
En los Estados Unidos, el 18 % de los usuarios de energía solar en 2018 ganaron por debajo del ingreso familiar medio nacional, [70] mientras que el 30 % estaba por debajo de la mediana de los hogares ocupados por sus propietarios. [71] Sin embargo, a medida que los precios han caído rápidamente en los últimos 10 años y los modelos de negocios han evolucionado para evitar costos iniciales o puntajes crediticios altos, la energía solar en tejados tiende a llegar a más y más familias de todos los ingresos.
Para los hogares que no pueden acceder a la energía solar en sus propios tejados, la energía solar comunitaria es una opción. La energía solar comunitaria permite a los clientes registrarse para acceder a un panel solar compartido y recibir créditos en su factura mensual de servicios públicos. [72] La energía solar comunitaria está disponible en aproximadamente un tercio de los estados, incluidos MN, NJ, CA, NY, MA y CO. [73]
Paneles fotovoltaicos en el tejado de una casa en Boston
Paneles fotovoltaicos en un ayuntamiento
Paneles fotovoltaicos en un edificio escolar
Paneles solares conectados a postes en Nueva Jersey
A finales de septiembre de 2008, Sanyo Electric Company, Ltd. anunció su decisión de construir una planta de fabricación de lingotes y obleas solares (los componentes básicos de las células solares de silicio) en Salem, Oregón. Estaba previsto que la planta comenzara a funcionar en octubre de 2009 y alcanzara su capacidad de producción total de 70 megavatios (MW) de obleas solares por año en abril de 2010. En abril de 2013, la planta cerró su operación de corte de obleas. En febrero de 2016, la empresa matriz, Panasonic, anunció que despediría al 37% de la plantilla restante. [75]
A principios de octubre de 2008, First Solar , Inc. inició la construcción de una expansión de su Perrysburg, Ohio , planeaba agregar suficiente capacidad para producir otros 57 MW por año de módulos solares en la instalación, elevando su capacidad total a aproximadamente 192 MW por año. En noviembre de 2016, la empresa redujo la plantilla en la planta de Perrysburg en un 20 % como parte de una reestructuración mundial. [76]
A mediados de octubre de 2008, SolarWorld AG abrió una planta de fabricación en Hillsboro, Oregón . En 2016 la planta de Hillsboro era la planta de fabricación de tecnología fotovoltaica más grande del hemisferio occidental. Mantiene anualmente 500 megavatios de capacidad de fabricación de células y 350 MW de capacidad de ensamblaje de módulos. [77]
La rápida caída de los precios fotovoltaicos puso en suspenso la fábrica planeada por General Electric en Colorado, [78] y llevó a la quiebra de Konarka Technologies , que esperaba producir 1.000 MW de módulos solares por año para 2011, y Solyndra , que incumplió un pago de 535 millones de dólares. garantía de préstamo, lo que llevó a los miembros republicanos del comité de Energía y Comercio a votar para dejar de aceptar nuevas solicitudes para el programa de préstamos.
En septiembre de 2014, SolarCity inició la construcción de una planta de fabricación de paneles solares en Buffalo, Nueva York . Tras su finalización en 2016, se proyectaba que sería la instalación de fabricación de energía solar más grande del hemisferio occidental, con una capacidad de fabricación anual de 1 gigavatio. [79] Sin embargo, a partir de 2019, la instalación no ha cumplido con las proyecciones sobre producción o creación de empleo. [80]
Desecho
Como en la tecnología solar fotovoltaica se utilizan cadmio, indio, selenio, nanopartículas y otros elementos nocivos, la eliminación es similar a los resultados de los residuos electrónicos . [81] [82] Esto puede presentar posibles riesgos para los trabajadores que eliminan el producto. [81] [82]
Un estudio de 2021 realizado por Harvard Business Review indica que, a menos que se reutilicen, para 2035 los paneles desechados pesarían más que las unidades nuevas en un factor de 2,56. Pronostican que el costo de reciclar un solo panel fotovoltaico para entonces alcanzaría entre 20 y 30 dólares, lo que aumentaría el LCOE de la energía fotovoltaica en un factor de 4. Al analizar el mercado de EE. UU., donde no existe una legislación similar a la de la UE a partir de 2021, HBR señaló que sin La legislación sobre reciclaje obligatoria y como el costo de enviarlo a un vertedero era de solo 1 o 2 dólares, hubo un incentivo financiero significativo para desechar los paneles desmantelados. El estudio asumió que los consumidores reemplazarían los paneles a mitad de su vida útil de 30 años para obtener ganancias. [83] Sin embargo, los precios de los paneles nuevos aumentaron en el año posterior al estudio. [84] Un estudio de 2022 encontró que los módulos duraban más de lo estimado anteriormente y dijo que eso podría resultar en menos desperdicio fotovoltaico de lo que se pensaba. [85] En 2023, la EPA consideró regulaciones. [86]
Una de las primeras aplicaciones de la energía solar concentrada fue el motor solar de 6 caballos de fuerza (4,5 kW) fabricado por HE Willsie y John Boyle en 1904. [87]
Frank Shuman , uno de los primeros pioneros de la energía solar de los siglos XIX y XX , construyó una planta de demostración que utilizaba energía solar para bombear agua utilizando una serie de espejos en un recipiente para generar vapor. Ubicada en Filadelfia, la estación de bombeo de agua solar era capaz de bombear 3.000 galones estadounidenses (11.000 L) por hora en esa latitud, lo que corresponde a 25 caballos de fuerza (19 kW). [88] Después de siete semanas de pruebas, la planta fue desmontada y enviada a Egipto para probarla como planta de riego. [89]
En 1973, Karl Böer de la Universidad de Delaware construyó una casa experimental llamada Solar One, la primera casa en convertir la luz solar en energía. [90]
La estación generadora Solana es una planta de energía solar cerca de Gila Bend, Arizona , a unas 70 millas (110 km) al suroeste de Phoenix , terminada en 2013. Cuando se puso en servicio, era la planta cilindroparabólica más grande del mundo y la primera planta solar de EE. UU. con energía fundida. Almacenamiento de energía térmica en sal . [9] Construido por la empresa española Abengoa Solar , [92] tiene una capacidad total de 280 megavatios (MW), [92] que es suficiente para alimentar 70.000 hogares evitando alrededor de 475.000 toneladas de dióxido de carbono . [92] Su nombre es el término español para "lugar soleado". [93]
La rápida caída del precio de la energía solar fotovoltaica había provocado el abandono o la conversión a tecnología fotovoltaica de varios proyectos. [98] El proyecto de energía solar Blythe se convirtió en un proyecto fotovoltaico, el proyecto de energía solar Rice se suspendió indefinidamente, el proyecto solar Palen intentó convertirse a fotovoltaico pero se le negaron los permisos, [ necesita actualización ] el proyecto solar Hidden Hills se suspendió en 2013 y posteriormente cancelado. [99] [100] No queda ninguna planta importante de CSP en construcción en los Estados Unidos.
Capacidad y generación de CSP
El proyecto CSP de 280 MWac de Abengoa se puso en funcionamiento en el tercer trimestre y la primera fase de Genesis Solar de 125 MWac se puso en funcionamiento en el cuarto trimestre de 2013, con lo que el total ascendió a 410 MWac para el año y 918 MWac en total. Ivanpah ya estuvo terminada durante el primer trimestre de 2014. La actual planta de energía CSP más grande del mundo tiene 392 MWac y eleva el total a 1310 MWac. El proyecto Crescent Dunes de 110 MWac comenzó a ponerse en marcha en febrero. Se espera que la planta de energía solar Mojave de 250 MWac, la segunda fase de 125 MWac de Genesis Solar y la planta de energía de 1,5 MWac de Tooele Army Depot Solar entren en funcionamiento en 2014. [102] Se espera que entren en funcionamiento un total de alrededor de 9,5 GW de capacidad solar fotovoltaica y CSP. en línea en 2016, más que cualquier otra fuente. [103]
Las cifras totales de EE. UU. a partir de 2016 incluyen solo la capacidad a escala de servicios públicos.
Apoyo del gobierno
Se mantiene una lista completa de incentivos en la Base de datos de incentivos estatales para energías renovables (DSIRE). [112]
La mayoría de los sistemas de energía solar están conectados a la red y utilizan leyes de medición neta para recibir compensación por la electricidad que no se consume en el sitio y se exporta a la red.Nueva Jersey lidera el país con la ley de medición neta menos restrictiva y California lidera el número total de hogares que tienen paneles solares instalados. Muchos se instalaron gracias a la iniciativa de un millón de techos solares. [113] En algunos estados, como Florida , la energía solar está sujeta a restricciones legales que desalientan su uso. [114]
Federal
El crédito fiscal federal para la energía solar se amplió durante ocho años como parte del proyecto de ley de rescate financiero , HR 1424, hasta finales de 2016. Se estima que esto creará 440.000 puestos de trabajo, 28 gigavatios de energía solar y generará una inversión de 300.000 millones de dólares. mercado de paneles solares. Esta estimación no tuvo en cuenta la eliminación del límite de $2000 en créditos fiscales residenciales a finales de 2008. [115] [ necesita actualización ] Un crédito fiscal del 30% está disponible para instalaciones residenciales y comerciales. [116] [117] Desde 2009 hasta 2011, se trataba de una subvención del 30%, no de un crédito fiscal, conocido como programa de subvención 1603. [118]
El crédito federal para propiedades residenciales con eficiencia energética ( crédito fiscal sobre la renta en el formulario 5695 del IRS) para energía fotovoltaica residencial y energía solar térmica se amplió en diciembre de 2015 para permanecer en el 30% del costo del sistema (piezas e instalación) para los sistemas puestos en servicio a finales de 2019. , luego 26% hasta finales de 2020, y luego 22% hasta finales de 2021. Se aplica a la residencia principal y/o segunda residencia de un contribuyente, pero no a una propiedad que esté alquilada. No hay un límite máximo para el crédito, y el crédito se puede aplicar al Impuesto Mínimo Alternativo , y cualquier crédito excedente (mayor que la obligación tributaria de ese año) se puede transferir al año siguiente. [119] [120] La industria solar y los servicios públicos chocaron ampliamente en la renovación, pero la industria solar prevaleció. [121] [ fuente poco confiable? ] Se espera que la renovación agregue $38 mil millones de inversión para 20 GigaWatts de energía solar. [122]
Subvenciones de la sección 1603
El proyecto de ley de estímulo del presidente Obama en 2009 creó un programa conocido como subvenciones de la Sección 1603 . El programa fue diseñado para otorgar subvenciones federales a empresas solares para el 30 por ciento de las inversiones en energía solar. Desde 2009, el gobierno federal ha otorgado a las empresas solares 25 mil millones de dólares en subvenciones a través de este programa. El programa de subvenciones de la Sección 1603 expiró en 2011. [123]
El 9 de junio de 2016, el senador Orrin Hatch solicitó al Departamento del Tesoro, al Servicio de Impuestos Internos (IRS) y al Inspector General del Tesoro para la Administración Tributaria (TIGTA) detalles sobre cómo las empresas utilizan las subvenciones y créditos fiscales de la Sección 1603. En marzo de 2016, Hatch pidió al IRS y al Departamento del Tesoro que demostraran que las agencias utilizan salvaguardas y se coordinan entre sí al revisar las solicitudes de subvenciones de la Sección 1603. [124]
El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) anunció el 29 de septiembre de 2008 que invertirá 17,6 millones de dólares, sujetos a asignaciones anuales , en seis proyectos fotovoltaicos (PV) en etapa inicial liderados por empresas en el marco del programa "PV" de la Iniciativa Solar America . Oportunidad de financiación "Incubadora", diseñada para financiar prototipos de componentes y sistemas fotovoltaicos con el objetivo de pasarlos por el proceso de comercialización para 2010 y hacerlos rentables con las formas convencionales de electricidad para 2015 ( paridad de red ). [125] [126]
Iniciativa SunShot
La Iniciativa SunShot tenía como objetivo reducir el coste de la energía solar en un 75% entre 2010 y 2020. El nombre se basa en "Moon shot", el objetivo de John F. Kennedy de 1961 de llegar a la Luna en esa década. [127]
Objetivos:
Los precios de los sistemas residenciales se redujeron de $6/W a $1,50/W
Los precios del sistema comercial se redujeron de $5/W a $1,25/W
Los precios de los sistemas a escala de servicios públicos se redujeron de $4/W a $1,00/W (CSP, CPV y PV)
administración Trump
En 2018, como parte de una guerra comercial entre Estados Unidos y China , el presidente estadounidense Trump impuso aranceles a las células solares importadas. [128] La presión para imponer aranceles para proteger la manufactura estadounidense y los empleos en la industria de la energía solar comenzó en abril de 2017, cuando un fabricante de células solares con sede en Georgia en quiebra presentó una queja comercial alegando que una avalancha de importaciones baratas los ponía en grave desventaja. En respuesta, el presidente impuso aranceles del 30% a las importaciones de energía solar en enero de 2018. [129] La industria solar es actualmente una de las de más rápido crecimiento en los Estados Unidos y emplea a más de 250.000 personas en 2018. [128] Por un lado, Estos aranceles obligaron a cancelar o reducir muchos proyectos y restringieron la capacidad de las empresas para contratar más trabajadores. [128] Por otra parte, tienen el efecto previsto de incentivar la fabricación nacional. Muchas empresas de energía solar están haciendo la transición hacia la automatización y, en consecuencia, dependerán menos de las importaciones, especialmente de China. [128] Los analistas creen que los aranceles de Trump han tenido un impacto claro. Sin ellos, la capacidad de fabricación de células solares en Estados Unidos probablemente no habría aumentado significativamente, de 1,8 gigavatios en 2017 a al menos 3,4 gigavatios en 2018, argumentan. Sin embargo, debido a la creciente dependencia de la automatización, no se crearán muchos nuevos empleos, mientras que las ganancias fluirán a otros países, ya que muchas empresas son extranjeras. [129] En 2019, la industria de la energía solar se ha recuperado de los reveses iniciales debido a los aranceles de Trump, gracias a iniciativas de varios estados, como California. [130] Además, está recibiendo un apoyo considerable del Departamento de Energía. El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) lanzó el concurso "Premio Solar de fabricación estadounidense" en junio de 2018 y ha entregado entre decenas y cientos de miles de dólares en premios en efectivo a los diseños de células solares más prometedores. [131] Los precios de las células solares siguen bajando. [129]
administración biden
En 2022, el presidente Biden amplió otros cuatro años el arancel actual del 15% sobre los paneles solares. [132] La Ley de Reducción de la Inflación aumentó los créditos fiscales disponibles para proyectos solares y proporcionó financiación a estados y organizaciones para instalaciones solares.
El gobernador Jerry Brown firmó una legislación que exige que las empresas de servicios públicos de California obtengan el 50 por ciento de su electricidad de fuentes de energía renovables para finales de 2030. [12]
La Junta de Supervisores de San Francisco aprobó incentivos solares de hasta $6,000 para propietarios de viviendas y hasta $10,000 para empresas. [133] Las solicitudes para el programa comenzaron el 1 de julio de 2008. [134] en abril de 2016, aprobaron una ley que exige que todos los edificios nuevos de menos de 10 pisos tengan paneles solares en los tejados, lo que la convierte en la primera ciudad importante de EE. UU. en hacerlo [135 ]
En 2008, Berkeley inició un programa piloto revolucionario en el que los propietarios de viviendas pueden agregar el costo de los paneles solares a su evaluación del impuesto a la propiedad y pagarlos con sus ahorros en el costo de la electricidad. [136] En 2009, más de una docena de estados aprobaron leyes que permitían la financiación mediante impuestos a la propiedad. En total, 27 estados ofrecen préstamos para proyectos solares [137] (aunque después de la conclusión del programa piloto, debido a problemas con Fannie Mae y Freddie Mac, Berkeley ya no ofrece este mecanismo de financiación [138] ).
La Iniciativa Solar de California se ha fijado el objetivo de crear 3.000 megavatios de nueva electricidad producida con energía solar para 2016.
New Hampshire tiene un programa de reembolso residencial de $3,750 por hasta el 50% del costo del sistema para sistemas de menos de 5 kWp ($6,000 desde el 1 de julio de 2008 hasta 2010). [139]
Luisiana tiene un crédito fiscal del 50 por ciento hasta 12.500 dólares para la instalación de un sistema eólico o solar. [140] [141]
Massachusetts tiene múltiples incentivos para fomentar la energía solar. Los nuevos paneles solares residenciales de MA son elegibles para un crédito fiscal estatal del 15 % hasta $1000, una exención del impuesto sobre las ventas solares y una exención del impuesto sobre la propiedad solar. [144] El Plan Solar Massachusetts Renewable Target (SMART) también está disponible para instalaciones solares hasta 2022 en función de la utilidad del cliente. [145]
Tarifas de alimentación
La experiencia ha demostrado que una tarifa de alimentación es el medio menos costoso y más eficaz para desarrollar la energía solar. Los inversores necesitan seguridad, que obtienen gracias a una tarifa de alimentación. [146] California promulgó una tarifa de alimentación que comenzó el 14 de febrero de 2008. [147] [148] El estado de Washington tiene una tarifa de alimentación de 15 ¢/kWh que aumenta a 54 ¢/kWh si los componentes se fabrican en el país. estado. [149] Hawaii, [150] Michigan , [151] y Vermont [152] también tienen tarifas de alimentación. [153] En 2010, la Comisión Federal Reguladora de Energía (FERC) dictaminó que los estados podían implementar tarifas de alimentación superiores a las del mercado para tecnologías específicas. [154] [155]
En 2012, el Departamento de Comercio de Estados Unidos impuso un arancel del 31% a las células solares fabricadas en China. [156] En 2018, la administración Trump impuso un arancel del 30% a todos los equipos solares importados. [157]
Certificados de energía solar renovable
En los últimos años, los estados que han aprobado leyes de Estándar de cartera de energía renovable (RPS) o Estándar de electricidad renovable (RES) han dependido del uso de certificados de energía solar renovable (SREC) para cumplir con los requisitos estatales. Esto se hace agregando una exclusión solar específica al Estándar de Cartera de Renovables (RPS) estatal. El primer programa SREC fue implementado en 2005 por el estado de Nueva Jersey y desde entonces se ha expandido a varios otros estados, incluidos Maryland, Delaware, Ohio, Massachusetts, Carolina del Norte y Pensilvania. [158]
Un programa SREC es una alternativa al modelo de tarifas de alimentación popular en Europa. La diferencia clave entre los dos modelos es el mecanismo basado en el mercado que impulsa el valor de los SREC y, por lo tanto, el valor del subsidio a la energía solar. En un modelo de tarifa de alimentación, el gobierno fija el valor de la electricidad producida por una instalación solar. Si el nivel es más alto, se construye más energía solar y el programa es más costoso. Si la tarifa de alimentación se fija más baja, se construye menos energía solar y el programa es ineficaz. El problema de los SREC es la falta de certeza para los inversores. Una tarifa de alimentación proporciona un retorno de la inversión conocido, mientras que un programa SREC proporciona un posible retorno de la inversión.
Acuerdos de compra de energía
En 2006, los inversores comenzaron a ofrecer la instalación gratuita de paneles solares a cambio de un contrato de 25 años, o acuerdo de compra de energía , para comprar electricidad a un precio fijo, normalmente fijado en las tarifas eléctricas actuales o por debajo de ellas. [159] [160] En 2009, más del 90% de los sistemas fotovoltaicos comerciales instalados en los Estados Unidos se instalaron mediante un acuerdo de compra de energía. [161] Aproximadamente el 90% de la energía fotovoltaica instalada en los Estados Unidos se encuentra en estados que abordan específicamente acuerdos de compra de energía. [162]
Mandatos de nueva construcción
En marzo de 2013, Lancaster, California, se convirtió en la primera ciudad de EE. UU. en exigir la inclusión de paneles solares en las casas nuevas, exigiendo que "cada nuevo desarrollo de viviendas debe tener un promedio de 1 kilovatio por casa". [163]
PASO
Un acuerdo de financiación innovador iniciado en Berkeley, California , y Palm Springs , presta dinero a un propietario para un sistema solar, que debe reembolsarse mediante una evaluación fiscal adicional sobre la propiedad durante 20 años. Esto permite la instalación del sistema solar a "un costo inicial relativamente pequeño para el propietario". [164] Ahora conocido como PACE, por Property Assessed Clean Energy, está disponible en 28 estados. [165] Freddie Mac y Fannie Mae se han opuesto a que el reembolso de los préstamos solares sea superior a los préstamos hipotecarios, y algunos estados han relegado los préstamos PACE a préstamos subordinados. HR 2599 se introdujo para evitar la interferencia de otros prestamistas con el programa PACE. [166] La característica principal del programa es que el saldo del préstamo se transfiere a los nuevos propietarios en caso de que se venda la propiedad, y el préstamo se paga en su totalidad mediante ahorros en la factura de electricidad. A diferencia de un préstamo hipotecario, cuando se vende la propiedad no se transfieren fondos, sólo se transfiere la obligación de pago. Los programas PACE están funcionando actualmente en ocho estados: California, Colorado, Florida, Maine, Michigan, Missouri, Nueva York y Wisconsin, y están suspendidos en muchos otros, a la espera de que se resuelva la objeción de Freddie Mac y Fannie Mae. [167]
Generación (PV y CSP)
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Otras lecturas
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Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la energía solar en Estados Unidos .
Paneles solares en la Casa Blanca.
Estudio: La energía solar podría proporcionar el 10% de la electricidad de EE. UU. para 2025
Sensibilidad de las proyecciones de implementación solar a escala de servicios públicos en el estudio Sunshot Vision con respecto a los supuestos de mercado y de rendimiento Laboratorio Nacional de Energías Renovables
La Base de Datos de Incentivos Estatales a las Energías Renovables (DSIRE)
Monitorización en vivo de más de 1400 instalaciones solares.
Oficina de Gestión de Tierras Proyectos Prioritarios de Energía Renovable 2012
Mapas de zonas de energía solar aprobadas en EE. UU., mapeo adicional
Cobertura de nubes en Estados Unidos
Formulario 5695 del IRS: instrucciones y créditos de energía residencial
Mapas solares: NREL anual y mensual (CSP y fotovoltaica), instalaciones en EE. UU.
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