光期研究：美国新能源行业系列专题（二）——光伏篇

光期研究：美国新能源行业系列专题（二）——光伏篇 光大期货研究所 光期有色团队 有色总监：展大鹏从业资格：F3013795投资咨询：Z0013582 有色分析师：刘轶男从业资格：F3030849投资咨询：Z0016041 有色分析师：王珩从业资格：F3080733投资咨询：Z0020715 有色分析师：朱希 从业资格：F03109968 光期宏观金融团队 宏观金融分析师：赵复初从业资格：F03107639 撰写日期：2024年7月4日 期市有风险入市需谨慎 近些年来，美国电力结构经历着急速变革，美国风光发电成本稳步下降。2023年美国太阳能发电量占美国电网新增发电量的53%，首次达成过半目标。2024年一季度，美国太阳能发电量再创新高，太阳能发电占比达到美国电网新增发电量的75%。过去十年美国光伏装机年均增长率在25%。2023年美国新增光伏装机量达40.3GW，同比2022年显着增长76.2%，成为历史最高增幅，2024年第一季度美国新增光伏装机量 11.8GW，仅次于2023年四季度。 受光照条件、州级可再生能源配额目标和清洁能源配额、电量管理和电价激励等条件综合影响，美国光伏资源分布由南至北形成递减趋势。其中加利福尼亚、德克萨斯和佛罗里达具备较高的光资源储备，加利福尼亚、马萨诸塞和纽约在建立强有力的能源效率方面处于领先地位。 基于净电量结算方式，美国联邦提供投资税收返还、加速折旧、投资直接补助等优惠政策，形成光伏租赁业务、PPA等创新业务模式。在联邦政府补贴基础上，大多数州政府支持减免全部的财产税和销售税，不同区域和电力公司针对符合条件的光伏系统给予额外补贴。包括投资现金返还、度电补贴、税收减免、绿色电力牌照等。过去十年美国光伏组件平均安装成本降幅超过40%，助力光伏产业在美国普及范围迅速扩大，其中公用事业端低成本相对其他终端应用具有显著竞争力。户用硬件成本在过去10年降幅明显，但软成本远高于全球其他发达太阳能市场，严重拖累居民端光伏装机增速。 2023年4月美国针对加利福尼亚州实施太阳能新政NEM（NetEnergyMetering）3.0，加州地区由NEM2.0净计量模式转为NEM3.0净计费模式。新政大幅削减对加州屋顶光伏业主余电上网的补偿，加州居民端新增装机量同比和环比均出现下滑。从最新的数据来看，佛罗里达州新增超越德克萨斯州，成为今年开端最具增长潜力的地区。 值得注意的是，NEM3.0意在降低用户的平均上网电价，激励加州电池储能的发展，推动户用储能的配套安装。形成潜在负面影响包括降低短期太阳能投资回报率、拉长投资回报周期，进而导致户用屋顶光伏项目投资速度开始放慢。此外，企事业采购中新签约项目是美国光伏新增装机的主要驱动力，企业和国家规定的清洁能源目标将在未来继续推动公用事业端光伏装机增速维持强劲态势，但仍不能忽略美国劳动力不足问题和高压设备可用性和安全性等因素对于实际装机成效的限制。 光期研究：美国新能源行业系列专题（二）——光伏篇 1.美国新能源发展概况 1.1美国新能源市场情况 从“石油美元框架”到“清洁能源革命”，从“经济新增长”到“产业竞争力”，美国自1973年石油危机以来，通过不断进行产业政策激励，大力推进可再生能源建设，不断刺激能源结构转型。2019年对于美国来说是具有里程碑意义的一年，据BNEF，美国可再生能源行业的总投资555亿美元，增幅28%超过欧洲；据FERC和美国能源信息署(EIA)，至2019年4月美国可再生能源提供了23%的发电量，首次创纪录地超越占比20%的煤电。至2019年7月美国可再生能源的新增装机量超过了天然气，正式宣告天然气退出美国主能源地位。 图表：2010年至2024年一季度美国发电结构 资料来源：WoodMackenzie、SEIA、光大期货研究所 近些年来，美国电力结构经历着急速变革，联邦税收抵免政策退坡刺激，以及各州积极明确实现100%可再生能源、清洁能源的目标带动下，美国风光发电成本稳步下降。2023年美国太阳能发电量占美国电网新增发电量的53%，首次达成过半目标。在实现创纪录的增长后，2024年一季度，美国太阳能发电量再创新高，太阳能发电占比达到美国电网新增发电量的75%。 1.2政策驱动下的美国光伏 自世界上第一个硅光伏电池诞生以来，美国光伏产业经历了从起步到快速发展，再到贸易摩擦与本土制造的过程。从初期的生产成本过高无法大规模应用，到如今的美国光伏产业不断发展壮大，美国光伏产业成为全球光伏产业的重要组成部分，其核心驱动离不开美国政府的政策支持。 在政策大框架下，产业发展方向受到技术进步、市场需求、国际贸易环境等多重因素的推动。美国针对光伏政策不断调整，也使得全球光伏产业的发展面临着诸多不确定性。 图表：美国光伏产业的发展历程 •美国贝尔实验室发明了世界上第一个硅光伏电池。 政策支持 初期应用 •美国太阳能行业协会SEIA成立，光伏资源投资迅速增长。 •美国净光伏发电计量政策推进，分布式光伏快速推广。 技术进步与 成本下降 •规模化生产以及供应链全球化。 •政府补助转向投资端，美国实施光伏投资税收抵免(ITC)政策。 市场扩张与政策调整 •美国对华光伏产品实施"双反"调查，对中国进口产品加征的一系列关税 贸易摩擦与本土再制造 •《通胀削减法案 》，加大对本土光伏制造的支持，对低价进口光伏产品发起反规避调查。 资料来源：公开资料整理，光大期货研究所 美国光伏产业发展大体上可分为以下几个阶段： 初期应用阶段（1954年-1970年代）：1954年，美国贝尔实验室发明了世界上第一个硅光伏电池，标志着光伏技术的诞生。但由于生产技术与成本的限制，使得光伏在美国的应用规模较小， 主要用于特殊领域，如卫星和偏远地区的供电。 政策支持阶段（1970年代-2000年）：1973年石油危机后，美国开始重视太阳能等可再生能 源的开发，光伏产业得到政策支持。美国太阳能行业协会SEIA的成立使得美国光伏资源投资迅速增长。在美国净光伏发电计量政策的支持下，美国本土分布式光伏系统的安装得以快速推广。 技术进步与成本下降（2000年-2010年）：2000年后，随着技术的进步、规模化生产以及供 应链全球化的推动下，光伏成本开始显著下降，政府补助转向投资端，光伏产业进入快速发展期。尤其是2005年以来美国实施光伏投资税收抵免(ITC)政策，进一步促进了光伏产业的发展。2010 年，美国光伏装机容量达到1吉瓦，加利福尼亚州占了当时所有光伏装机容量的一半。 市场扩张与政策调整（2011年-2020年）：随着光伏技术的不断更新与市场化推广的迅速增 长，美国光伏产业的重心逐步转向如何降低光伏成本和提高光伏发电的经济性。与此同时，自2012年开始，美国对华光伏产品实施"双反"调查，对中国光伏产业造成一定冲击，尤其是特朗普时期对中国进口产品加征的一系列关税，使得中美光伏产业间的联系变得更加脆弱。 贸易摩擦与本土再制造（2020年至今）：2022年，美国通过《通胀削减法案》，加大对本土 光伏制造的支持，同时对低价进口光伏产品发起反规避调查。但伴随着进口关税豁免到期的不确定性逐渐增加，美国光伏产业未来发展方向仍需观察。 1.3美国光伏产业新政 为了进一步解决美国社会面临的气候变化、贫富不均、通货膨胀以及能源结构等问题，2022年8月，拜登政府在2021年《重建美好未来法案》（BuildBackBetter,BBB）的基础上签署《通胀削减法案》（InflationReductionAct，IRA）。相较于BBB法案，IRA法案中涉及新能源的条款更多，其在支出规模、支出结构以及补贴政策等方面都进行了一定调整。这些补助措施旨在加速美国新能源转型力度，促进新能源产业的快速发展，并推动美国向低碳经济转型。 时间 2022 2023-2033 2034* 2035 2036 1MW以下项目（2023年1月1日开始实施）基础ITC 30% 30% 22.5% 15% 0% 满足本土制造 10% 10% 10% 10% 10% 能源社区 10% 10% 10% 10% 10% 低收入社区要求-每年豁免不超过1.8GW新市场 10% 10% 7.5% 5% 0% 既有市场 20% 20% 15% 10% 0% 满足劳动力需求的项目基础ITC 24% 24% 18% 12% 0% 满足本土制造 8% 8% 6% 4% 0% 能源社区 8% 8% 6% 4% 0% 临时性豁免（财政部发布指导意见后60天内）基础ITC 6% 6% 4.5% 3% 0% 满足本土制造 2% 2% 4.5% 1% 0% 能源社区 2% 2% 4.5% 1% 0% 图表：美国《通胀削减法案》中针对光伏产业相关规定 资料来源：IRA，公开新闻，光大期货研究所 2022年通过的《通胀削减法案》加大了对于光伏产业的投资税收抵免（ITC）的覆盖范围和力度，并恢复了光伏项目的生产税收抵免（PTC）。其中ITC政策将第二次延期至2034年，并将符合条件项目的2022-2032年的基础税收抵免提升至30%（此前为最高30%），最终在2033和2034分别退坡至26%和22%。在ITC的各项补贴要求中，本土化制造的界定要求对中国光伏企业可能有一定的限制影响。细则表示在可获补贴的可再生能源发电产品系统必须满足的要求是： 1）钢铁部分需100%来自美国本土，2）构成系统的“制成产品”中美国本土制造价值量占比超过40%，2023-2025年占比逐年提升至45%/50%/55%，满足要求即可获得10%的额外补贴。若2034年未能达到“清洁能源发电排放降低75%”的目标，则光伏项目补贴退坡将会顺延，并在减排目标达标后一年开始实施。 同时，PTC政策抵免按照项目规模1MW进行区分，超过1MW项目增加工资和岗位数量要求，项目均有约2.75美分/kWh的基础补贴抵免，且抵免额度随通胀调整。满足本土化制造、能源社区要求的项目可额外分别+10%的补贴。PTC政策将延续至2032年，最高抵免额度可达 1.8美分/kWh。另外，如果光伏产品在美国本土生产，可以额外获得补贴，这可以使得光伏电站项目的制造端约可补贴50%。 除了ITC与PTC以外，美国光伏产业还有多个额外补贴，包括本土化制造、能源社区和低收入社区要求（5MW以下项目），最高补贴幅度可达到70%。例如，对组件补贴7美分/瓦，电池4美分/瓦，硅片12美元/平方米，多晶硅料3美元/公斤。同时，美国能源部还提供特定项目 的光伏补贴，例如FirstSolar获得的2100万美元光伏补贴。 2.美国光伏市场情况 得益于强有力的联邦政策，在投资税收抵免、成本的迅速下降以及美国对清洁电力的需求不断增加等因素共同作用下，过去十年美国光伏装机年均增长率在25%。2023年美国新增光伏装机量达40.3GW，同比2022年显着增长76.2%，成为历史最高增幅的一年，突破40GW大关。 图表：2010-2024Q1美国新增光伏装机量及增速（单位：GW；%） InstalledCapacityGrowth 50 40 30 20 10 0 资料来源：SEIA、光大期货研究所 100% 80% 60% 40% 20% 0% -20% -40% 我们一般将美国光伏通过终端应用划分为居民端、商用端、社区端及公用事业端。2023年居民端新增装机6.8GW，同比增长14.1%，创下历史新高；商用端新增装机1912.8MW，同比增长22.7%，打破了2017年增长记录。社区端新增光伏装机量达1148MW，同比增长3%；公用事业端新增光伏装机量达22.5GW，同比增长77%。 ResidentialCommercialCommunityUtility 150000 Residential Community Commercial Utility 100000 18.8% 19.3% 2023（内） 2024Q1（外）