Солнечная энергия будет дешеветь быстрее, чем ожидалось

"Политики должны быть информированы о том, что фотоэлектрическая солнечная энергия является самой дешевой формой электроэнергии, особенно если учитывать присущие ей низкие экономические, технические и экологические риски" - результаты научного исследования доказывают, что солнечная энергия будет дешеветь быстрее, чем предоплагалось 

4793 05.09.2019 в 07:52



Потенциал солнечной энергии недооценивается многими исследователями и институтами

В научном журнале Progress in Photovoltaics опубликована статья «Влияние средневзвешенной стоимости капитала, капитальных затрат и других параметров на будущую приведённую стоимость энергии промышленных фотоэлектрических электростанций».

«Политики должны быть информированы о том, что фотоэлектрическая солнечная энергия является самой дешевой формой электроэнергии, особенно если учитывать присущие ей низкие экономические, технические и экологические риски», — считают авторы статьи, подтверждая свое заявление расчетами.

Авторы отмечают, что потенциал солнечной энергии недооценивается многими исследователями и институтами, не только такими как Международное энергетическое агентство (МЭА), но и, скажем, МГЭИК или Европейской комиссией. Это происходит в связи с тем, что многие «основные учреждения отстают от реального развития рынка», используют в своих расчётах, прогнозах и сценариях устаревшие данные о стоимости солнечной энергии и недооценивают потенциал её снижения.

Новая статья призвана ликвидировать это пробел, она содержит самые свежие оценки реальной стоимости (LCOE) солнечной электроэнергии в разных европейских регионах, а также сценарии возможного развития солнечной генерации.

CAPEX

Предположения авторов о нынешнем (2019 год) уровне капитальных затрат (CAPEX) в фотоэлектрической солнечной энергетике являются довольно агрессивными.

В своих расчётах они используют следующие данные (на киловатт установленной мощности):

  • Солнечные модули: 197 евро;
  • Инверторы: 25 евро;
  • Прочие расходы (Balance of System – BOS): 240 евро.

В прочие расходы не включена стоимость/аренда земли, она отнесена к операционным затратам.

В результате сегодняшние капитальные затраты составляют примерно 460 евро за киловатт. Это довольно смелое предположение, которое можно сравнить с последними данными IRENA. Впрочем, авторов нельзя упрекнуть в фантазиях, они подкрепляют свои расчёты ссылками на источники.
Далее авторы приводят три сценария снижения капитальных затрат. Как мы видим на верхнем рисунке, в самом агрессивном сценарии CAPEX может снизиться к 2050 году до 110-120 евро за киловатт установленной мощности.

OPEX

Операционные расходы оцениваются в 9,2 евро на киловатт установленной мощности в год, в том числе половину составляют затраты на эксплуатацию и техническое облуживание, половину – стоимость земельного участка и другие операционные расходы.

Авторы отмечают, что в прошлом, когда выгодные льготные тарифы были доминирующей бизнес-моделью в солнечной энергетике, удельные затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание были чрезвычайно высокими. В частности, приводятся данные, что в 2011 году они составляли 35 евро/кВт/год. Однако с тех пор они упали в несколько раз, коэффициент обучения (learning rate) в период 2010-2016, по оценке авторов, составлял 37%.

Деградация солнечных модулей

При расчётах стоимости электроэнергии фотоэлектрических систем нужно учитывать деградацию солнечных модулей. Стандартная гарантия, которую предоставляет большинство производителей солнечных батарей: 25 лет при сохранении на 25-й год 80% паспортной мощности. То есть стандартный («гарантийный») коэффициент деградации составляет 0,9% в год. «На самом деле, большинство систем в Европе деградирует гораздо меньше, и, например, для немецких кровельных систем была зафиксирована средняя деградация в 0,2% в год», — отмечают авторы. В исследовании используется консервативная оценка 0,5% в год, а также 2% деградации в первый год.

Что в итоге? LCOE

Авторы рассчитали приведенную стоимость электроэнергии (LCOE) для шести регионов Европы (наверное, излишне напоминать, что выработка солнечной электростанции зависит от инсоляции, а таковая отличается от региона к региону). При этом были взяты четыре разных показателя стоимости капитала (WACC): 2%, 4%, 7% и 10%.

В расчёте LCOE учтена однократная замена инверторов в течение срока службы электростанции.

На графике показано развитие LCOE в период с 2019 по 2050 год. Синяя полоса на рисунке показывает LCOE с номинальным WACC 2%, красный — дополнительный LCOE с 4%, зеленый дополнительный LCOE — 7% и коричневый дополнительный LCOE — 10%.

LCOE при условии 7% номинальной WACC («нормальный уровень» для Европы) в 2019 году варьируется от 24 евро за МВт*ч в Малаге (Испания) до 42 евро за МВт*ч в Хельсинки (Финляндия). Эти цифры, утверждают исследователи, значительно ниже спотовых цен на электроэнергию на обоих рынках: 47 евро за МВт*ч в Финляндии и 57 евро в Испании.

В 2030 году диапазон LCOE составит 14-24 евро, а в 2050 году 9-15 евро за МВт*ч. Примечательно, чтоувеличение номинального WACC с 2 до 10% удваивает LCOE.

Структура стоимости (LCOE)

Важность стоимости финансирования подчёркнута на следующем графике – оно занимает весомую долю в структуре LCOE:

Данный расчёт приведён с использованием показателя стоимости капитала (WACC) 7% для Тулузы (Франция). «Финансирование» (на графике обозначено коричневым цветом) в данном случае – это разница между 2% и 7% WACC.

Системы накопления энергии

Авторы отмечают, что высокая доля солнечной фотоэлектрической энергии может быть достигнута только в случае использования систем хранения энергии. «В настоящее время и, скорее всего, также и в будущем, технология хранения, лидирующая в конкурентной борьбе — это батареи. Основная технология батарей для мобильных и стационарных приложений — литий-ион».

В рамках исследования авторы рассматривают капитальные затраты (CAPEX) систем хранения энергии на 2019 год в $275 за киловатт-час емкости. При этом в работе также приводятся прогнозы их дальнейшего снижения.

Самым любопытным выводом исследования является следующий: солнечные электростанции, оснащенные «двухчасовыми» (2 кВт*ч на 1 кВт установленной мощности солнечной электростанции) накопителями энергии, уже сегодня могут конкурировать со средними ценами на электроэнергию на спотовом рынке в Риме и Малаге. Еще более удивительно, что солнечные фотоэлектрические системы с часовым хранением станут конкурентоспособными в 2020 году в Лондоне и Тулузе, а к 2025 году в Хельсинки и Мюнхене — городах, не отличающихся богатыми солнечными ресурсами.

На графике ниже показана приведённая стоимость электроэнергии (LCOE) для промышленной солнечной электростанции мощностью 50 МВт, оснащенной системами накопления энергии двух размеров (50 и 100 МВт*ч) в рассматриваемых шести европейских регионах (WACC = 7%).

«Системные расходы»

Авторы отмечают, что возможные затраты на интеграцию солнечных электростанций в систему (grid integration costs) были тщательно изучены, например, в рамках проекта «PV Parity», и к 2030 году для большинства европейских стран они составят порядка от 0,01-0,02 евро/кВт*ч. Эти затраты в работе на учитываются, и можно дискутировать о том, справедливо ли их учитывать исключительно применительно к солнечным электростанциям.

Сценарии развития солнечной энергетики

Прогнозирование будущих объемов мощностей солнечной энергетики не являлось задачей работы, но эти прогнозы были необходимы для формирования ряда допущений.

В работе рассматриваются три сценария, которые основываются на выводах из докладов других авторов, в том числе МЭА. В пессимистичном сценарии к 2050 году установленная мощность фотоэлектрической солнечной энергетики достигнет 9000 ГВт, в базовом – 20 тысяч ГВТ, в сценарии «быстрого роста» — 62 тысячи ГВт (в последнем случае речь будет идти об электрификации всех секторов конечного потребления энергии преимущественно с помощью солнечной энергии).

Выводы

«Политики должны быть информированы о том, что фотоэлектрическая солнечная энергия является самой дешевой формой электроэнергии, особенно если учитывать присущие ей низкие экономические, технические и экологические риски», — отмечают авторы.

Выводы работы представляются довольно оптимистичными. В то же время можно согласиться, что указанные нынешние уровни капитальных затрат и LCOE могут быть достигнуты лучшими компаниями, качественно управляющими закупками, в идеально реализованных крупных проектах.

Сценарии снижения CAPEX и LCOE строятся на ряде допущений и предположений, некоторые из которых могут и не сбыться.

Несмотря на неопределенность будущего, которое мы знать не можем, практически не остается сомнений в одном: солнечная энергетика станет ключевой технологией производства электроэнергетики в обозримом будущем.



Читайте также:

Источник: elektrovesti
 
Интересные новости:
05.09.2019
1557
Трейдеры инвестируют миллионы в развитие логистики и расширение терминалов. Делать инвестиции в разв...
04.09.2019
1428
Законодавча та юридична практика із захисту конкуренції в глазузі електроенергії потребує значного д...
02.09.2019
1909
В столиці продовжують зводити будинки з порушеннями. Неякісно виконані роботи, матеріали та інженерн...
12.11.2019
1518
На початку листопада набрав чинності закон «Про внесення змін до деяких законодавчих актів Укр...
10.10.2019
5281
На стройках страны ощущается острый дефицит рабочих рук, не хватает специалистов практически по всем...
09.10.2019
2037
Назначение Александра Ткаченко на должность главы Киевской городской государственной администрации, ...