2024年波多黎各棕色地带太阳能光伏发电潜力评价报告-分析与模型

评估波多黎各棕地和水库的太阳能光伏潜力：分析和建模 Ángela Ortega Pastor, Grant Ellwood, Maya Fein-Cole, Jal Desai, Larson Lovdal, Evan Rosenlieb,Marie Rivers, Ben Rakov y Gail Mosey 六月 2024 内容 1引言及概述 2技术经济分析： . 概述 . 超级基金和其它污染场所 . 废料堆放场 . 电站痕迹 . 传输线路的通行权（ROW，英文缩写） . 水库 3项目开发 . 周期与战略 . 场地选择 . 最佳实践与考虑因素 . 物业模式 资源 感谢 作者们愿向以下组织表达我们的感谢，感谢它们宝贵的贡献和投入：美国能源部网络实施办公室（GDO，英文缩写），美国环境保护署（EPA，英文缩写）的加勒比地区2办公室，美国农业部波多黎各办公室，波多黎各州长能源事务秘书处办公室，波多黎各自然资源部，波多黎各政府管理与预算办公室，AES Puerto Rico，GeneraPR以及其他关键利益相关方。 我们也深深感谢Barceloneta、Cayey、Cidra、Fajardo、Guayama、Jayuya、Juncos、Mayagüez、Peñuelas、Ponce、San Juan和Toa Alta等地的市政府，以及EC Waste、ConWaste和AES公司，因为他们的欢迎。没有他们的支持，我们的研究将不会如此完整。 此工作由可再生国家能源实验室完成，并由可持续能源联盟有限责任公司运营，受美国能源部（DOE）合同编号DE-AC36-08GO28308的委托。联邦紧急事务管理局也根据机构间协议HSFE02-23-IRWA-0003，第一年度，为该工作提供了支持。文章中表达的观点并不必然代表能源部或美国政府的态度。美国政府保留了一项全球性的、非独占的、付费的、不可撤销的许可证，用于发布或复制此工作的出版格式，或允许其他人为了美国政府的目的进行此类操作。在接受文章出版时，编辑承认该许可证。 引言及概述 波多黎各承诺在2050年实现100%清洁能源，这将需要确定新的发电项目的合适地点。 在康复的优点中棕地（先前用于工业和商业目的，可能存在污染的土地）包括： • 扩大能源基础设施，同时不损害有限的土地资源。• 为之前边缘化地区的整治和再生产性利用作出贡献。 在添加的优势中太阳能光伏浮岛技术应用至水库包括： • 支持水资源管理，包括水质和保育。• 通过水电和污水处理及水泵站的靠近，改善能源生产和供应。• 提供无中断的渐进式扩展。 分析和建模以评估太阳能光伏能的潜力波多黎各棕地水库 在此研究中，国家可再生能源实验室（NREL）评估了太阳能光伏（PV）的理论潜力，在： – 旧工业区 • 旧址超级基金及其他受污染地点• 填埋场• 电力设施的足迹• 输电线路的权利通行（ROW，英文缩写） –水库 随后，NREL在选定地点进行了详细的技经分析。 本报告总结了该研究结果，并提供了一系列技术、规范和经济方面的考虑。 技术附件提供了额外细节。 太阳能潜力光伏理论总量尊敬的：截至 3.3千兆瓦（GW）Brownfieldsyembalses de波多黎各 21-50兆瓦预计容量为传输线路的两条道权 213 兆瓦de capacidad solar fotovoltaica estimadaen41 closed landfills 对于本研究，棕地包括超级基金遗址和其他受污染地点、垃圾填埋场、电厂足迹以及输电线路通行权。 636兆瓦FPV的预计能力在55个水域质量 1-2.5吉瓦预计容量为160个污染地点 所有分析过的地点都位于现有38 kV、115 kV或230 kV输电线路1英里或更近的地方。该团队没有进行任何容纳能力的评估研究。 78 兆瓦预计容量为两座电厂的足迹 NREL | 7 .康复棕地与开发新项目提出成本和不同的挑战 Brownfields的康复： • 常常因为需要评估场地、去除污染以及可能消除污染物等原因，初始成本会更高，这可能导致项目启动延迟和增加财务风险。 • 然而，它可能提供诸如利用现有基础设施和社区支持来振兴未使用的工业区等优势。 美国环境保护署（EPA，英文缩写）的棕色地带和超级基金项目，以及美国农业部（USDA，英文缩写）的农村能源援助计划（REAP，英文缩写）的贷款和补贴，可以帮助为可再生能源项目开发准备场地。 相反，新项目的发展： • 往往意味着环境管理初始成本较低且法律复杂性较低。 • 可能会因土地使用变化和可能的生态影响而面临更多来自公众和规范方面的阻力，这会影响项目选址和可行性的决策。 利用棕地开展能源项目具有潜在优势 在利用Brownfields的优势中，可以包括以下几点： 经济与社区促进一般性就业机会，增加财政收入，并通过能源成本节约和政府租金收入创造新的收入来源。 环境改善和土地使用效率: 减轻对自然栖息地发展的压力，降低清洁成本，并解决被忽视社区的环保正义问题。 基础设施与能源弹性利用现有基础设施实现盈利性发展，并提高能源可靠性（尤其是在关键基础设施附近），支持在停电期间的基本服务。 环境正义探讨在传统上被忽视或边缘化的地区长期存在的环境和社会忽视问题，这些地区通常位于棕地，通过降低能源成本、创造当地就业机会和为能力发展计划提供机遇，以及提高当地能源弹性。 封闭的垃圾填埋场迫使使用非渗透性太阳能光伏系统，这些系统带有压载并安装在地面，依赖于重量并具有固定倾斜角度以实现稳定性（由于维护成本较低，固定倾斜角度的系统更为常见）。在其他棕地（Brownfields）上，地面立柱上的系统可能更合适，并且可能比带有压载的系统更具经济性。 光伏浮动系统（FPV，缩写）在水库中的应用提供了潜在的优势 水资源管理: 太阳能板充当屏障，减少了水对太阳光和风暴露。降低蒸发指数以改善水资源保护。 水质太阳能板可以作为物理屏障，拦截相邻土地的污染物，并减少径流。阴影限制了阳光，保持较低的温度，这使得水海不利于藻类生长。 与水电站的协同作用混合固定翼无人机与水电站可以提高能源产量（同步水流以满足可变需求）。• 动态扩展飞行潜望镜技术允许能力的增量扩展，同时适应不断变化能源需求，而不会造成显著的中断。• •最近的能源来源地热能可以供应污水处理站和抽水泵站能源，得益于其接近的位置。 太阳能光伏模块的冷却板下蓄水有助于散热，避免组件过热，同时在太阳能电池板模块中保持最佳的工作温度。 改编自Spencer, Macknick, Aznar, Adam和Reese (2018)。 技术经济分析：概述 国家可再生能源实验室（NREL，英文缩写）对波纹地以及波多黎各的湖泊进行了太阳能光伏分析。 经济考量在棕地清洁能源发展中的应用 高额初始成本和严格的互联互通标准，这限制了中型项目的推进。这些规范为超过250 kW的项目创造了经济困难，这些项目规模不足以抵消接入电网的额外成本1. • 为覆盖开发成本，对于小于5兆瓦的项目，预计需要...PPA的价格应介于每兆瓦时（MWh）120至140美元之间，相比之下，参考价格为每兆瓦时108美元。6.鉴于棕地不需要大量能源，由此产生的自给自足能源的潜在节约是有限的。 • Los项目属于在波多黎各注册地实体通常不符合投资税收抵免资格。（ITC，其英文缩写为），但可能受益于生产税收抵免（PTC ，其英文缩写为），包括直接支付选项(请参阅第22张幻灯片的详细信息。). 现有税收优惠措施以促进波多黎各清洁能源发展 联邦激励措施：• 根据所有权性质，在波多黎各建造的项目有资格获得投资税收抵免（ITC）和 生产税收抵免（PTC），以及可累积的奖金。1 • 美国税收实体可能符合获得全套清洁能源税收优惠和抵扣资格。符合条件的抵扣将取决于项目地点、系统规模、工资率和注册学习计划中学徒的就业情况。2访问网站联邦太阳能税收抵免政策（针对企业）（联邦太阳能税收抵免）以获取对ITC、PTC和奖金的概述。 • 政府机构和免税实体现在可以利用2022年通货膨胀削减法提供的新选项，在所在领土享受某些投资和生产清洁能源的信用额度。访问网站了解更多信息美国清洁能源税收抵免清洁能源税务信贷 使用选择工资制度的地区美国各领土（通过选择性支付）获取更多关于在美属领土注册的实体如何获得 地方激励措施：清洁能源税收抵免信息。 • La波多黎各绿色能源激励法提供100%的州消费税和销售税及使用税减免，适用于用于生产绿色能源的原材料和设备。 改编自联邦太阳能税收抵免政策（针对企业）（联邦太阳能税收抵免，针对企业），美国能源部，20 1波多黎各实体拥有的项目通常不符合投资税收抵免（ITC）的资格，但可以使用生产税收抵免（PTC），包括直接支付。 23年8月。 技术经济分析：Superfund场地及其他受污染地点 棕地：160个超级基金和受污染的地点提供约1-2.5吉瓦的光伏发电能力 在160个污染站点中，超过10英亩的站点具有显著的太阳能光伏潜力，可达2.5吉瓦。 七个Superfund地点被选用于详细分析。 受污染程度高（由美国环保署提供的地点）。El NREL evaluó 18 sitios Superfund y 142 sitios 电池回收公司 Peñuelas 科技园区 Haz105-Ppg Industries +Ppg Canal 军科巴塞罗纳GE帕尔默密理波Cidra El NREL realizó un技术经济分析7个站点的深度选举基于： • 表面积小于10%的坡地• 现有植被覆盖• 现有结构和城市化• 与变电站和输电线路的邻近性• 社区和当地政府的参与• 波多黎各工业发展公司（PRIDCO）的初步评估1• 美国环境保护署的评论 两个超级基金地点（Dos sitios Superfund ）巴塞罗内塔和胡安科斯) 也被归类为垃圾场。 席托斯超级基金：经济上可行的修复 技术经济分析：垃圾填埋场 棕地：41个关闭的垃圾填埋场估计拥有213兆瓦的太阳能光伏容量 太阳能光伏发电站安装在封闭垃圾填埋场（通常靠近重载区域）可以避免改变垃圾填埋场的覆盖层，并可能减轻在新建项目中安装的压力。 垃圾填埋场：实现潜力所必需的战略投资 活性垃圾填埋场：潜力 根据美国环保署(EPA)的规定，垃圾填埋场的单元格通常以3:1（33.5%）的坡度关闭，单元格顶部有一个小的低坡度区域。坡度小于10%最适合光伏发电的发展，因此封闭的陡峭斜坡将具有有限的能力。 垃圾填埋场：项目开发的财务考量 • 分析强调需要战略性投资以确保经济可行性。预计市级所有权的项目大约需要16%的总资本成本通过激励或补贴进行融资。另一方面，第三方所有权的项目可能需要大约11%的总资本成本通过金融支持机制进行覆盖。 • 项目如卡塔尼奥、瓜亚尼拉和圣胡安11表现出强大的经济潜力，在第三方所有权模式下实现6%-7%的内部收益率（TIR）。 • 本分析亦表明，负债初始杠杆率较高的网站可能从资本成本降低中受益，从而增强其吸引力。由于投资税抵免和激励措施，第三方所有权模型也呈现出引人入胜的开发机遇。 项目在两种模式下的可行性面临的挑战包括高昂的安装成本、低价的电力购买协议（PPA）以及税收抵免的资格。 1由于仅los proyectos < 5 MW son elegibles para la bonificación por bajos ingresos del ITC, del 10%, si San Juan 1 se reduce a 5 MW de energía fotovoltaica, en lugar de la capacidad total de 8.88 MW, muestra un mayor potencial económico. 圣胡安垃圾填埋场（盖尔·莫