Het pad naar US$0,015/kWh zonnestroom, en lager

Terwijl we de prijzen voor zonnestroominstallaties wereldwijd tot ver onder de één Amerikaanse dollar per watt hebben zien dalen, was het pas relatief recent (later in 2016, begin 2017) dat die prijzen in de Verenigde Staten werden gezien. En met de effecten van tarieven op geïmporteerde zonnepanelen in het kader van Sectie 201, zijn er enkele projecten die mogelijk onder dat getal hebben gezeten die er niet zullen komen – nog niet.

GTM Research deed de wiskunde als onderdeel van een presentatie van Research Manager Scott Moskowitz op GTM’s Solar Summit, Trends in Solar Technology and System Prices, die projecteert dat utility scale fixed-tilt systemen 70 U. kunnen bereiken.Amerikaanse cent per watt kunnen bereiken in 2022.

Opgemerkt moet worden dat het Section 201-tarief volgens planning begin 2022 afloopt, en dat om in aanmerking te komen voor de 22% Solar Investment Tax Credit (het laatste jaar voordat deze voor onbepaalde tijd naar 10% gaat) je in 2021 met de grond moet beginnen en het project voor eind 2023 moet afronden.

GTM Research verwacht besparingen op een aantal gebieden. De grootste besparing komt van de zonnepanelen – die naar verwachting zullen dalen van 37¢ per watt (W) nu tot 24¢/W in 2022, een daling van 35%. Een groot deel van deze prijsdaling kan alleen al komen door een verhoging van de efficiëntie. Het personeel van pv magazine verwacht dat in 2022 de gemiddelde efficiëntie van panelen op energieschaal 20% kan zijn – een verhoging van 17-25% ten opzichte van de gemiddelde efficiëntie van 16-17% die nu wordt gebruikt.

GTM Research waarschuwt dat het moeilijker zal zijn om de kosten uit andere delen van het systeem te wringen. Ze laten bijvoorbeeld zien dat de prijzen van omvormers vertragen van de historische prijsdalingen van 10-20% per jaar naar 5-10% prijsdalingen vanaf 2019.

Ze laten echter wel een zeer optimistische dia zien – een bifaciaal zonnepaneel, enkel-assig trackersysteem waarvan de prestatiewinst ten opzichte van gewone modules gemonteerd op enkel-assige trackers 13% was. Dit komt overeen met de 12,5% winst die Pv Magazine eerder dit jaar zag.

Het effect van hogere systeemeconomie door panelen met een hoger rendement – niet bifacial – is al goed gedocumenteerd, en single-axis zonne-energiesystemen bereiken in het zuidwesten van de VS al capaciteitsfactoren van boven de 30%.

Het financiële voordeel van het hogere rendement van bifacial zonnepanelen op single-axis trackers creëert samengestelde voordelen in de hele installatie. Als we dat bifaciale paneel op een eenassige tracker zetten die is geoptimaliseerd voor de grond eronder en de geografische locatie waar hij zich bevindt, krijgen we die eerder genoemde 12,5% sprong naar een capaciteitsfactor van bijna 34%. Dat is 20% meer elektriciteit uit hetzelfde stuk grond dan een standaard zonnepaneel op een vast kantelrack.

Al deze factoren geven één duidelijk beeld. De prijs van elektriciteit op energieschaal daalt. Onderzoek wijst op brede effecten voor het hele energiesysteem, waarbij wordt verwacht dat zonne- en windenergie de groothandelsprijzen tegen het eind van de jaren 2020 met 50% zullen doen dalen.

Om te komen tot centen per kilowattuur

Met behulp van de National Renewable Energy Labs (NREL) Levelized Cost of Energy Calculator (LCOE) beginnen we enig inzicht te krijgen in wat de grootste zonne-energieontwikkelaars ter wereld voor elektriciteit gaan produceren.

We stellen de periode in op 25 jaar, omdat dat goed overeenkomt met de huidige garantieperiode voor zonnepanelen. En in 2022 kan deze periode nog verder worden opgerekt als ontwikkelaars de toekomstige heropwekking van zonneparken en zonnepanelen met een langere levensduur te gelde maken.

Voor deze analyse heeft pv magazine ervoor gekozen om de systeemkosten te verhogen tot 75¢/W om rekening te houden met tracking via één as. Wij zijn van mening dat deze prijs in feite een extra cent of twee oplevert, gezien de efficiëntiewinst.

Voor de capaciteitsfactor zijn we uitgegaan van de 30,2% die we vorig jaar en het jaar daarvoor in Californische eenassige trackers kregen, en we hebben daar 12,5% aan toegevoegd voor de bifaciale paneelwinst. Dat bracht ons op een capaciteitsfactor van 34%.

Daarna brachten we de capaciteitsfactor op 38%, een toename met ongeveer 11,8%. We hebben dit gedaan omdat 20% bifacial zonnepanelen een toename in paneelrendement betekent van 17-25% ten opzichte van het huidige product, en 38% leek ons conservatief.**

Daarnaast hebben we de O&M kosten aangepast naar $7,50/kW om in lijn te komen met de stijgingen die ook hier verwacht worden. Momenteel sluipen er contracten uit op $8-10/W – sommige beïnvloed door het belastingkrediet, andere door superdichte installatiegebieden.

Zonne-energiecentrales hebben geen variabele O&M kosten (PDF).

Dat brengt ons op een eenvoudige, genivelleerde kostprijs van duurzame energie van 1,5¢/kWh. In deze prijs zijn de winsten voor de ontwikkelaars van nutsvoorzieningen inbegrepen.

En als de ontwikkelaar van zonne-energie zou samenwerken met een strategische investeerder met belastingvoordeel, die het belastingkrediet en de afschrijving met 25% verlaagt – waardoor de effectieve kapitaalkosten voor de installatie dalen tot 52¢/W, krijgen we een prijs van 1,1¢/kWh. De goedkoopste elektriciteit ter wereld, hier in de Verenigde Staten.

Deze cijfers, hoewel ze er fantastisch uitzien, zijn niet zo ver verwijderd van biedingen die we al zien rondzweven in sommige wereldwijde biedingen. Saoedi-Arabië zag 1,78¢/kWh dat werd afgewezen, mogelijk omdat zij bifaciale zonnepanelen gebruikten. Mexico, wanneer rekening wordt gehouden met schone energiecertificaten, zag een bod van 1,97¢/kWh. Chili kreeg een bod van 2,15¢/kWh.

Er komt een afrekening.

**Het is al opgemerkt dat het verhogen van de efficiëntie van een zonnepaneel weliswaar de bredere systeemgerelateerde kosten zal verlagen, maar in feite de capaciteitsfactor van de centrale niet zal verhogen, omdat de nominale capaciteit van de centrale zal meegroeien met de efficiëntieverhoging. Er zou een toename in kWh-productie moeten zijn met dezelfde systeemgrootte, om deze voordelen te behalen – bijvoorbeeld met bifaciale panelen (als de toename niet is genoteerd in DC wattage) of single axis trackers.

Aanpassing van de LCOE-berekening zou een waarde van 1,7¢/kWh betekenen bij $750/kW en 1,3¢/kWh bij $520/kW.