The path to US$0.015/kWh solar power, and lower

Whilst we’ve seen prices for solar power installations globally fall well below one U.S. dollar per watt, it was only relatively recently (later in 2016, early 2017) that these prices were seen in the United States. A wraz z efektami taryf na importowane panele słoneczne w ramach sekcji 201, istnieją pewne projekty, które mogłyby być pod tą liczbą, które nie zostaną zrealizowane – jeszcze.

GTM Research zrobił matematykę jako część prezentacji menedżera badań Scott Moskowitz na GTM’s Solar Summit, Trends in Solar Technology and System Prices, który przewiduje, że systemy stacjonarne w skali użyteczności publicznej mogą osiągnąć 70 centów amerykańskich za wat do 70 U.S. centów za wat do 2022 r.

Należy zauważyć, że taryfa Sekcja 201 ma się zakończyć na początku 2022 r., a aby zakwalifikować się do 22% ulgi podatkowej na inwestycje w energię słoneczną (ostatni rok, zanim zostanie ona obniżona do 10% na czas nieokreślony), należy rozpocząć prace ziemne w 2021 r. i zakończyć projekt przed końcem 2023 r.

Badania GTM przewidują oszczędności w wielu obszarach. Największe oszczędności pochodzą z paneli słonecznych – oczekuje się, że ich cena spadnie z 37¢ za wat (W) obecnie do 24¢/W do 2022 r., co stanowi spadek o 35%. Pracownicy magazynu pv przewidują, że do 2022 r. średnia sprawność paneli w skali użyteczności publicznej może wynieść 20% – co stanowi wzrost o 17-25% w stosunku do średniej sprawności 16-17% stosowanej obecnie.

GTM Research ostrzega, że trudniej będzie wydobyć koszty z innych części systemu. Na przykład pokazali, że ceny inwerterów spadają z historycznych 10-20% rocznie do 5-10% spadku cen począwszy od 2019 r.

Jednakże wkradł się bardzo optymistyczny slajd – moduł słoneczny bifacial, system jednoosiowego trackera, którego wydajność wzrosła o 13% w porównaniu do zwykłych modułów zamontowanych na jednoosiowych trackerach. Jest to zgodne z danymi magazynu pv, który na początku tego roku odnotował wzrost o 12,5%.

Efekt zwiększonej ekonomiki systemu wynikający z wyższej sprawności – nie dwuosiowych – paneli został już dobrze udokumentowany, a jednoosiowe systemy solarne osiągają już współczynniki wydajności powyżej 30% na południowym zachodzie USA.

Korzyść finansowa wynikająca ze zwiększonej sprawności dwuosiowych paneli słonecznych zamontowanych na jednoosiowych trackerach tworzy złożone korzyści w całej instalacji. Jeśli umieścimy panel dwupłaszczyznowy na trackerze jednoosiowym, który jest zoptymalizowany do gruntu pod nim i położenia geograficznego, w którym się znajduje – uzyskamy wspomniany wcześniej 12,5% wzrost do prawie 34% współczynnika wydajności. To o 20% więcej energii elektrycznej z tego samego kawałka ziemi niż w przypadku standardowego panelu słonecznego zamontowanego na stojaku o stałym nachyleniu.

Wszystkie te czynniki składają się na jeden jasny obraz. Cena energii elektrycznej wytwarzanej na skalę przemysłową spada. Badania sugerują szeroki wpływ na cały system energetyczny, przy czym oczekuje się, że energia słoneczna i wiatrowa obniży ceny hurtowe o 50% do końca 2020 roku.

Dochodząc do centów za kilowatogodzinę

Korzystając z kalkulatora LCOE (Levelized Cost of Energy Calculator) opracowanego przez National Renewable Energy Labs (NREL) zaczynamy orientować się, po jakich cenach najwięksi światowi deweloperzy instalacji słonecznych będą produkować energię elektryczną.

Określamy okres 25 lat, ponieważ pokrywa się on z obecną gwarancją na panele słoneczne. Do 2022 r. okres ten może zostać wydłużony, ponieważ deweloperzy będą mogli spieniężyć przyszłe zasilanie farm słonecznych i moduły słoneczne o dłuższym okresie eksploatacji.

Dla celów tej analizy pv magazine zdecydował się zwiększyć koszt systemu do 75¢/W, aby uwzględnić tracking jednoosiowy. Naszym zdaniem cena ta daje dodatkowy grosz lub dwa, biorąc pod uwagę wzrost wydajności.

Współczynnik wydajności – zaczęliśmy od 30,2%, które otrzymaliśmy w kalifornijskich panelach jednoosiowych w zeszłym roku i rok wcześniej, a następnie dodaliśmy 12,5% za wzrost panelu bifacialnego. To dało nam współczynnik wydajności 34%.

Następnie podnieśliśmy współczynnik wydajności do 38%, co oznacza wzrost o około 11,8%. Zrobiliśmy to, ponieważ 20% dwupłaszczyznowe panele słoneczne oznaczają wzrost sprawności paneli o 17-25% w stosunku do dzisiejszego produktu, a 38% wydawało się konserwatywne.**

Następnie skorygowaliśmy koszty O&M do 7,50$/kW, aby dostosować się do spodziewanych wzrostów również w tym przypadku. Obecnie zdarzają się kontrakty na poziomie 8-10$/W – częściowo pod wpływem ulgi podatkowej, częściowo z powodu super gęstych obszarów instalacji.

Elektrownie słoneczne nie mają zmiennych kosztów O&M (PDF).

To pozostawia nas z prostym, wyrównanym kosztem energii odnawialnej na poziomie 1.5¢/kWh. Cena ta zawiera zyski deweloperów skali użyteczności publicznej.

A jeśli deweloper energii słonecznej byłby partnerem strategicznego inwestora podatkowego, który zdyskontowałby ulgę podatkową i amortyzację o 25% – obniżając efektywny koszt kapitału do 52¢/W instalacji, otrzymalibyśmy cenę 1,1¢/kWh. To najtańsza energia elektryczna na świecie, tutaj w Stanach Zjednoczonych.

Te liczby, choć wyglądają fantastycznie, nie są tak odległe od ofert, które już widzimy w niektórych globalnych przetargach. Arabia Saudyjska widziała 1.78¢/kWh, które zostało odrzucone prawdopodobnie dlatego, że używali oni dwupłaszczyznowych paneli słonecznych. Meksyk, po uwzględnieniu certyfikatów czystej energii, otrzymał ofertę na poziomie 1,97¢/kWh. Chile dostało 2,15¢/kWh.

Przemyślenie nadchodzi.

**Zauważono, że zwiększenie wydajności paneli słonecznych, podczas gdy obniży to szersze koszty związane z systemem – w rzeczywistości nie zwiększy współczynnika mocy elektrowni, ponieważ moc znamionowa elektrowni będzie skalować się wraz ze wzrostem wydajności. Aby uzyskać te korzyści, należałoby uzyskać przyrost produkcji kWh z tego samego rozmiaru systemu – np. z paneli dwupłaszczyznowych (jeśli przyrost nie dotyczy mocy DC) lub z jednoosiowych trackerów.

Zmiana kalkulacji LCOE oznaczałaby wartość 1,7¢/kWh przy 750 USD/kW i 1,3¢/kWh przy 520 USD/kW.

Poprawiając kalkulację LCOE, można by uzyskać wartość 1,7¢/kWh przy 750 USD/kW.