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2022 年，太阳能连续第 18 年成为增长最快的电力来源，与 2021 年相比增长了 241.由于成本下降、技术进步和扶持政策，太阳能在全球能源结构中的比例稳步上升。许多国家继续投资太阳能基础设施，并实施可再生能源目标，以进一步加快太阳能的应用。本文将分析各国和各州的住宅太阳能采用率，并探讨造成这种情况的因素。
接下来的分析将重点关注住宅太阳能市场的增长和市场动态。2
住宅太阳能应用的驱动因素
推动住宅太阳能应用增长的因素多种多样，这些因素的组合因地而异。以下是一些最常被提及的推动住宅太阳能应用的因素，其中包括有关购买、安装或分析太阳能技术的决策：
-电力成本：纳税人成本上升推动了对太阳能的需求。
-电网稳定性： 一个国家或地区无法可靠地生产足够的电力来维持稳定的电力供应，这就对抗灾能力提出了要求。
-当地辐照度：阳光充足的地区通常为太阳能的发展提供更有利的条件。下图显示了全球直接水平辐照度（读作：照射到地球表面的阳光量）。
-设备成本：光伏（PV）系统组件和安装劳动力价格的下降对住宅太阳能系统的采用产生了积极影响。
-监管结构：有利的法规，如净计量或政府激励措施，通常会推动住宅太阳能安装量的增长。
-地缘政治驱动因素：在能源供应或价格方面出现意外变化的世界性事件会加速可再生能源的应用。
-社会驱动力：希望降低碳足迹、通过储能促进电网保护、通过随着时间的推移产生节余和投资回报来预测经济效益，等等。
尽管这些因素并不是一个包罗万象的清单，但它们为分析住宅太阳能应用的增长动力或限制因素提供了一个有用的框架。此外，这些因素的重要性以及它们在不同地区的组合也各不相同。
要计算住宅太阳能采用率，需要将某一地区的住宅太阳能安装数量数据除以独立住宅数量。在无法获得住宅太阳能安装数量的情况下，则用以兆瓦为单位的住宅总装机容量除以平均住宅系统规模，从而合理估算出住宅安装数量。
下表提供了国家一级住宅太阳能普及率的基本情况，其中包括上述两个最容易衡量的太阳能应用驱动因素。
在本文研究的国家中， 澳大利亚的住宅太阳能采用率最高，达到 37.7%。"澳大利亚大陆每平方米的太阳辐射量居各大洲之首，因此拥有世界上最好的太阳能资源"。4这个阳光充足的大国一直在制定令人印象深刻的太阳能目标，以减少对其他能源的依赖。5在收集这些数据时，澳大利亚已安装了 340 万套住宅系统，平均每年新增 30 万套。6澳大利亚政府提供了许多不同的激励措施来推动太阳能的应用，包括小型技术证书（STC）和上网电价（FiT），这些措施通常是州一级激励措施的增量。7
荷兰是欧洲最成熟的太阳能市场之一，其住宅太阳能附着率为 24.0%，在过去几年中大幅增长8.高昂的电力成本（0.49 美元/千瓦时）可能是安装数量惊人的最主要原因。荷兰政府还为太阳能提供上网电价（FiT），到 2023 年底，上网电价将进行调整，届时将会发生什么，我们拭目以待。9
日本的太阳能产业已从专注于地面安装公用事业太阳能设备过渡到更多的商业和住宅屋顶安装。作为第三大采用住宅太阳能的国家（21.5%），日本正朝着能源部设定的 2030 年可再生能源目标大步迈进。10日本政府为太阳能提供适度的上网电价 (FiT)，该政策不包括 2022 年 1 月 17 日之前接入电网的系统。11
捷克共和国正在利用太阳能促进经济增长和社会福利，目前住宅太阳能采用率为 15.1%。12捷克正在参与欧盟的能源目标，即 "到 2030 年，欧盟的总体能源结构中至少有 40% 使用可再生能源......"。随着政府实现增加可再生能源的目标，预计发电量将增长，从而推动市场发展"。13政府为太阳能住宅的业主提供上网电价 (FiT)。
德国的住宅太阳能采用率为 12.3%，这在很大程度上归因于消费者支付的高电费。14德国太阳能行业协会（BSW）表示："业主采用率提高的主要驱动力是能源价格的上涨，以及消费者对长期稳定性和可预见性的渴望"。15德国消费者为电网提供的电力支付每千瓦时 0.557 美元的电费，作为光伏技术的积极早期采用者，德国是太阳能应用历史最长的国家之一。
丹麦提出了到 2030 年实现 100% 可再生能源消费的宏伟目标，其中太阳能发挥了关键作用。16丹麦目前的住宅太阳能采用率为 10.3%。上网电价（FiT）和税收减免等政府激励措施是主要驱动力，很可能抵消高纬度地区较低的辐照水平。
南非的住宅太阳能采用率较低，仅为 5%。17"到 2030 年，南非太阳能协会的目标是再部署 6GW 光伏发电，到 2030 年，（整个行业，而不仅仅是住宅）光伏发电装机容量将从目前的电力供应总量增加到 11%"。个人购买新的和未使用的太阳能电池板，可申请最高 25% 的退税，每人最高退税额为 15000 兰特。18
意大利仅有 25 兆瓦19 住宅太阳能发电能力，使该国的采用率达到 4.7%。意大利的电费为 0.579 美元/千瓦时，是欧洲电费最高的国家之一。当地的太阳能产业有望继续增长，但市场的成熟可能意味着增长将比过去更为温和。由于向财政部收取的成本过高，该国还不得不控制之前的绿色建筑税收优惠政策。20
英国的住宅太阳能采用率为 5%。 21英国预计将继续增加太阳能发电量，以实现到 2050 年实现净零排放的目标。事实上，国际能源署还预计，到 2030 年，英国的太阳能发电能力将增加近两倍。22目前，英国已安装了约 120 万套太阳能系统，为英国公民提供六种不同的太阳能补助，包括 ECO4、家庭升级补助、SEG、Solar Together、增值税折扣和 PPA 计划。
美国是世界第二大能源消费国，这凸显了能源结构多样化的重要性。23美国的住宅采用率为 3.4%，房主可以利用州和地方的各种激励措施，以及联邦投资税减免 30% 的安装费用。24以下是美国各州的具体情况。25
在流行的住宅净计量和净计费激励计划的推动下，墨西哥的太阳能在未来几年有望继续增长。26墨西哥的辐照度为 3.37-8.06 千瓦时/平方米/天，辐照度非常适宜，因此太阳能是一种高效、可靠的可再生能源。墨西哥的太阳能采用率为 2.7%，公民可以 "在一个财政年度内抵扣其初始投资的 100%，纳税人在购买太阳能系统时最多可节省 30%"。27
根据巴西的太阳辐照和人口规模，巴西拥有巨大的太阳能潜力。28巴西虽然地域辽阔，但住宅太阳能采用率仅为 1.9%，已部署 146 万套系统。巴西的辐照度充足（3.01-6.22 千瓦时/平方米/天），但电价也相当低（0.175 美元/千瓦时）。巴西提供净计量、上网电价、税收减免以及地方激励措施，以推动住宅太阳能的采用。
加拿大的采用率为 0.3%，这一相当低的数字可归因于较低的辐照度（1.59-5.05 千瓦时/平方米/天）（视地区而定），以及全年大量降雪和组件脏污。29加拿大提供 30% 的太阳能投资税收抵免，以帮助降低安装成本。30公用事业规模的太阳能发电在加拿大尚未得到推广，但加拿大推动住宅太阳能发电的目的是减少对肮脏能源的依赖。
在美国，"住宅太阳能市场在 2022 年经历了连续第 6 个创纪录的年份"。31然而，各州的住宅太阳能采用率差异很大，有些州高达近 20%，而有些州则几乎为零。32除了辐照的地区差异，基础设施的缺乏也是造成差异的主要原因。
下表根据房屋数量、住宅太阳能安装数量以及计算出的截至 2023 年 6 月的采用比例，列出了美国排名前十和后五的州。住宅数据来自伍德麦肯兹，住宅数据来自美国人口普查。
夏威夷州：夏威夷的住宅太阳能采用率为 24.4%，居全国之首，该州的电费也以每千瓦时 0.43 美元的价格居全国之首。阿罗哈州的房主可以申请太阳能安装成本的 35% 税收抵免，将多余的电力输出到电网以获得抵免，并获得太阳能电池板价值的免税。33
加利福尼亚州：尽管加州拥有最高的总装机容量（13,359.37 兆瓦时）和最多的家庭数量（8,301,530 户），但其采用率仅为 15.2%，排名第二。该州各地的电价不尽相同，平均为 0.295 美元/千瓦时；这是上述分析的较高成本之一。加利福尼亚州充分利用其高水平的太阳能辐射，其平均太阳能辐射量为 5.75 千瓦时/平方米/天。房主可以申请太阳能电池板安装费用 26% 的税收减免，参与 NEM3 净计量，获得贷款以支付太阳能电池板安装的最终费用，无需支付首付款，或获得太阳能电池板价值的财产税减免。34
亚利桑那州：亚利桑那州的住宅太阳能采用率为 11.1%，占有重要地位。该州的总装机容量为 2448.94 兆瓦，拥有 2031053 户家庭。亚利桑那州的平均太阳辐射量为 6.49 千瓦时/平方米/天，是世界上太阳辐射量最高的州，房主可以申请 25% 的太阳能电池板安装费用税收抵免，参与净计量以获得抵免，并获得免税以帮助支付太阳能安装费用。
内华达州：内华达州以 10.6% 的采用率排名第四。与夏威夷州相比，该州拥有更多的家庭（793,296 户）和更高的装机容量（903.54 Mwdc）。该州也是平均辐照度较高的州之一，为 6.23 千瓦时/平方米/天。房主可以申请太阳能电池板安装费用 25% 的税收减免，参与净计量，利用财产税减免，并获得 PACE 融资。
马萨诸塞州：排名第五，采用率为 8.2%。生活在这个东海岸州，电费高达 0.32 美元/千瓦时。房主可以申请太阳能电池板安装费用 26% 的税收减免，参与净计量，享受财产税减免，并获得 PACE 融资。
新泽西州： 尽管新泽西州的太阳能采用率仅为 7.9%，但其家庭数量（2,027,880 户）和装机容量（1,475.00 兆瓦）也相对较少。房主可以申请太阳能电池板安装费用 26% 的税收减免，参与净计量，享受财产税减免，并获得 PACE 融资。
马里兰州35康涅狄格州36犹他州37及佛蒙特州38采用率从 7.7% 到 5.4% 不等，表明住宅太阳能采用率处于中等水平。它们也有平均水平的太阳辐射量可供利用。康涅狄格州的电费较高，为 0.34 美元/千瓦时，居民可以从更多的太阳能发电中受益。所有四个州都提供 26%-30% 的所得税减免、净计量和财产税减免，以帮助减轻前期财务负担，推动住宅太阳能的采用。
美国太阳能采用率最低的州是佐治亚州39(46), 田纳西州40(47）、南达科他州41(48), 北达科他州42(49) 和阿拉巴马州43(50).这些州的采用率为 0.1% 或更低。由于太阳能辐射量和电费与联邦兄弟州相比都没有很大差别，因此住宅太阳能对于有进取心的企业家来说是一个发展机会。此外，这五个州还拥有太阳能投资税收抵免、财产税减免、PACE 融资和净计量计划，以及田纳西流域管理局（TVA）等组织，为太阳能项目提供高达 1000 美元的返利。44
本文引用的是 2023 年的数据，随着越来越多的家庭接受太阳能以及新政策和激励措施的实施，排名和采用比例将随时间推移而变化。2023 年第二季度，美国电网新增发电量中已有 54% 来自太阳能。与其他技术相比，太阳能的竞争力不断增强，使其在美国总发电量中的份额迅速增加，从2010年的0.1%增加到现在的近5%、45而且进一步增长的机会仍然很多。
在各种影响因素的作用下，住宅太阳能的采用率在全球范围内稳步上升。成本降低、技术进步和扶持政策在推动太阳能发展方面发挥了重要作用。许多国家已投资建设太阳能基础设施，并制定了可再生能源目标，以加快住宅太阳能发电的实施。住宅太阳能发电的优势很多，包括可以通过储能增加复原能力、减少公用事业账单、净计量带来的好处、政府激励措施、较低的碳足迹、长期财务节约，以及通过长期累积节约带来的财务回报。这些优势结合在一起，推动着世界各国迈向由太阳能驱动的未来。
其他参考资料：
