2016年11月，美國能源部（Department of Energy：DOE）發布了“2030目標”，表示“要在2020年至2030年之間，使光伏發電的成本減半”。

這意味著電力公司用來經營發電事業的百萬光伏電站的成本“到2030年要降至3美分/kWh”。

DOE在2011年啟動了旨在降低光伏發電系統成本、為期10年的技術開發項目，即“太陽計劃（SunShot Initiative）”。

“太陽計劃2020”啟動時的目標，是要使發電業務用系統的成本從2010年的27美分/kWh，“到2020年減少約70％，降低到6美分/kWh”。目標發電成本與傳統化石燃料的發電成本相當。而且，在光伏發電的成本中，完全不包含稅收抵免等補貼。

“太陽計劃2030”設定了具有挑戰性的新目標（出處：The Department of Energy） （點擊放大）

住宅用為5美分、非住宅用為4美分/kWh

之后，隨著光伏發電產業突飛猛進，發電業務用系統的成本已從2010年的27美分/kWh，降低到現在的7美分/kWh，太陽計劃啟動5年來，已經完成了2020年目標的約90％。

借助發展的勢頭，DOE設定了新目標：到2030年，使百萬光伏電站的平準化電力成本（Levelized Cost of Electricity：LCOE）降低到2020年的一半，即“3美分/kWh”。

而且，與發電業務用系統一樣，住宅用和非住宅用（商用）的成本目標也進行了大幅下調。非住宅用系統的發電成本要從2020年的7美分/kWh降低到4美分/kWh，住宅用系統的發電成本要從2020年的9美分/kWh降低到5美分/kWh。

順便一提，目前非住宅用系統的發電成本為13美分/kWh，住宅用系統的發電成本為18美分/kWh，雖然不及發電業務用系統，但也完成了2020年目標的70％（圖1）。

圖1：太陽計劃光伏發電成本2030年目標（出處：The Department of Energy） （點擊放大）

達成3美分/kWh的方案

“3美分/kWh”的目標看上去相當具有挑戰性，但現在已經涌現出了很多現實可行的方案。

比如說，削減太陽能電池、太陽能電池以外的硬件、軟件與O＆M（運營管理、維修檢查）的成本，大幅提高、改善太陽能電池的轉化效率與系統的可靠性。而且有觀點認為，大幅削減投資費用也有助于達成目標。

下面這個例子，是達成2030年目標，即3美分/kWh的一個方案（圖2）。

圖2：達成太陽計劃光伏發電成本2030年目標的方案（出處：The Department of Energy） （點擊放大）

（1）可持續性地削減太陽能電池的成本：從65美分/W降至30美分/W 
（2）削減平衡系統（太陽能電池以外的其他系統組件）與軟件成本：從85美分/W降至55美分/W 
（3）改善太陽能電池的可靠性：使用壽命從30年延長至50年，輸出功率衰減從每年0.75％降至0.2％ 
（4）削減O＆M成本：從每年14美元/kW降至4美元/kW

負責統籌DOE太陽計劃的負責人查理·蓋伊博士說，削減太陽能電池的價格，必須實現“可持續發展”。

進入2016年后，太陽能電池因為供應過剩和庫存增加，平均零售價格（ASP）的下跌速度越來越快。但即使價格再低，如果光伏發電企業的盈利能力下降，創造不出利潤，就培育不出“可持續發展”的光伏發電產業。蓋伊博士說，為此，“對于企業，有利潤、可持續地削減價格非常重要”。

在削減成本的基礎上，DOE為了進一步整合電網，還對提高電網的靈活性、溝通性及控制功能展開了研發。

光伏發電2050年將占全美供電量的40％

2010年，光伏發電還不到全美供電量的0.1％。而到2016年上半年，光伏發電的累計設置容量已經超過31GW，光伏發電的供電量增加到了總供電量的1％。而且，在2014年和2015年，光伏發電占到了美國新建電站的3分之1。

按照制定“太陽計劃2020”時的預測分析，在2030年之前，光伏發電將占到全美電力需求量的14％，到2050年將占到27％。

但隨著過去5年的快速普及，“太陽計劃2030”將預測進一步上調到了“在2030年之前占到20％，在2050年之前占到40％”。按照這一樂觀的預測，通過削減成本，光伏發電將會成為美國電力供應的主流。（特約撰稿人：Junko Movellan）