Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Паритет энергосистемы для солнечных фотоэлектрических систем по всему миру
  Достигнута сетка-паритет до 2014 г.
  Достигнута сетка-паритет после 2014 г.
  Достигается сеточный паритет только для пиковых цен
  Штаты США готовы достичь паритета энергосистемы
Источник: Deutsche Bank, по состоянию на февраль 2015 г. (см. Описание файла)

Сетевой паритет (или паритет розеток ) возникает, когда альтернативный источник энергии может вырабатывать электроэнергию по нормированной стоимости электроэнергии (LCOE), которая меньше или равна цене электроэнергии из электросети . Этот термин чаще всего используется при обсуждении возобновляемых источников энергии , особенно солнечной энергии и энергии ветра . Четность сети зависит от того, рассчитываете ли вы с точки зрения коммунального предприятия или розничного потребителя. [1]

Достижение сетевого паритета считается точкой, в которой источник энергии становится претендентом на широкое развитие без субсидий или государственной поддержки. Широко распространено мнение, что массовый переход на эти формы энергии произойдет, когда они достигнут сетевого паритета.

Германия была одной из первых стран , чтобы достичь паритета солнечных фотоэлектрических в 2011 и 2012 для коммунальных масштаба солнечных и на крыше солнечные фотоэлектрические , соответственно. [2] : 11 К январю 2014 года паритет энергосистемы для солнечных фотоэлектрических систем уже был достигнут как минимум в девятнадцати странах. [3]

Энергия ветра достигла паритета энергосистемы в некоторых частях Европы в середине 2000-х годов и продолжает снижаться в цене.

Обзор [ править ]

Цена на электроэнергию из сети сложна. Большинство источников энергии в развитом мире производится на предприятиях промышленного масштаба, разрабатываемых частными или государственными консорциумами. Компания, обеспечивающая электроэнергию, и компания, поставляющая эту мощность потребителям, часто являются отдельными организациями, которые заключают Соглашение о покупке электроэнергии, которое устанавливает фиксированный тариф на всю мощность, поставляемую станцией. На другом конце провода местная распределительная компания (LDC) взимает ставки, которые будут покрывать их покупку электроэнергии у различных производителей, которых они используют.

Эти отношения непростые; например, НРС может покупать большие объемы мощности базовой нагрузки у АЭС по низкой фиксированной цене, а затем покупать пиковую мощность только по мере необходимости у пиков природного газа по гораздо более высокой цене, возможно, в пять-шесть раз. В зависимости от их политики выставления счетов клиенту может быть выставлен счет по фиксированной ставке, объединяющей две ставки, которые платит LDC, или, альтернативно, на основе политики ценообразования на основе времени, которая пытается более точно сопоставить затраты на вводимые ресурсы с ценами клиентов.

В результате этих политик точное определение «паритета сети» меняется не только от места к месту, но и от клиента к клиенту и даже от часа к часу.

Например, энергия ветра подключается к сети на стороне распределения (в отличие от стороны потребителя). Это означает, что он конкурирует с другими крупными формами энергии промышленного масштаба, такими как гидроэлектростанции, атомные электростанции или угольные электростанции, которые, как правило, являются недорогими видами энергии. Кроме того, оператор распределения будет взимать с генератора плату за доставку электроэнергии на рынки, что увеличивает их нормированные затраты.

Преимущество солнечной энергии в том, что она легко масштабируется с помощью таких небольших систем, как одна солнечная панель, размещенная на крыше заказчика. В этом случае система должна конкурировать с розничной ценой после доставки , которая в то же время обычно намного выше, чем оптовая цена.

Также важно учитывать изменения в ценах на энергосистему при определении паритета источника. Например, введение ценообразования по времени использования и общее повышение цен на электроэнергию в Мексике в 2010 и 2011 годах внезапно привело к тому, что многие формы возобновляемой энергии достигли сетевого паритета. Падение цен на электроэнергию, которое произошло в некоторых регионах из -за рецессии в конце 2000-х годов , также может сделать системы, ранее имевшие паритетность, более неинтересными.

В целом, цены на топливо продолжают расти, а первоначальные затраты на возобновляемые источники энергии продолжают снижаться. В результате общий паритет энергосистемы для ветра и солнца обычно прогнозируется на период между 2015 и 2020 годами.

Солнечная энергия [ править ]

Смотрите также: Солнечная энергия § Экономика
Прогноз приведенной стоимости электроэнергии для солнечных фотоэлектрических систем в Европе [4]

Цены на солнечную энергию [ править ]

Закон Суонсона гласит, что с каждым увеличением совокупного производства панелей в два раза стоимость панелей снижается на 20 процентов. [5]

Четность сети чаще всего используется в области солнечной энергетики , особенно когда речь идет о солнечной фотоэлектрической энергии (PV). Поскольку фотоэлектрические системы не используют топливо и в значительной степени не требуют технического обслуживания, нормированная стоимость электроэнергии (LCOE) почти полностью определяется капитальными затратами системы. При предположении, что ставка дисконтирования будет аналогична уровню инфляции электроэнергии в сети, приведенная стоимость может быть рассчитана путем деления первоначальных капитальных затрат на общее количество электроэнергии, произведенной в течение срока службы системы.

Поскольку в LCOE солнечных фотоэлектрических систем преобладают капитальные затраты и капитальные затраты на панели, оптовые цены на фотоэлектрические модули являются основным фактором при отслеживании паритета сети. Исследование, проведенное в 2015 году, показывает снижение цены за кВт / ч на 10% в год с 1980 года и прогнозирует, что солнечная энергия может составлять 20% от общего потребления электроэнергии к 2030 году, тогда как Международное энергетическое агентство прогнозирует 16% к 2050 году [6].

Цена на электроэнергию из этих источников упала примерно в 25 раз в период с 1990 по 2010 год. Темпы снижения цен ускорились в период с конца 2009 года по середину 2011 года из-за избыточного предложения ; оптовая стоимость солнечных модулей упала примерно на 70%. [7] Это давление потребовало повышения эффективности по всей цепочке строительства, поэтому общая стоимость установки также была значительно снижена. С поправкой на инфляцию, в середине 1970-х годов он стоил 96 долларов за ватт для солнечного модуля. Согласно данным Bloomberg New Energy Finance, благодаря усовершенствованию технологических процессов и очень значительному увеличению производства этот показатель снизился на 99 процентов, до 68 центов на ватт в феврале 2016 года. [8] Снижение цен продолжается. Пало-АльтоКалифорния подписала соглашение об оптовых закупках в 2016 году, по которому солнечная энергия была поставлена ​​по цене 3,7 цента за киловатт-час. А в солнечном Катаре крупномасштабная солнечная электроэнергия будет продаваться в 2020 году всего по 0,01567 доллара за кВтч дешевле, чем любая форма электроэнергии на основе ископаемого топлива. [9]

Средняя розничная цена солнечных элементов, отслеживаемая группой Solarbuzz, упала с 3,50 доллара за ватт до 2,43 доллара за ватт в течение 2011 года, и снижение до цен ниже 2,00 долларов за ватт кажется неизбежным. [10] Solarbuzz отслеживает розничные цены, которые включают большую наценку по сравнению с оптовыми ценами, и системы обычно устанавливаются фирмами, покупающими по оптовой цене. По этой причине общие затраты на установку обычно сопоставимы с розничной ценой только на панели. Последние затраты на установку всего-системы составляет около $ 2500 / кВт р в Германии [11] или $ 3250 в Великобритании. [12] По состоянию на 2011 год капитальные затраты на фотоэлектрическую энергию упали намного ниже, чем у ядерной энергетики, и будут продолжать падать. [10]

Все, что осталось для расчета LCOE, - это ожидаемая добыча. Гарантия на модули обычно составляет 25 лет, и за это время они претерпевают лишь незначительную деградацию, поэтому все, что необходимо для прогнозирования генерации, - это местная инсоляция . Согласно данным PVWatts, заархивированным 18 января 2012 года, в системе Wayback Machine мощностью один киловатт в Мацумото, Нагано будет производить 1187 киловатт-часов (кВтч) электроэнергии в год. За 25-летний срок службы система будет производить около 29 675 кВтч (не считая небольших эффектов деградации системы, около 0,25% в год). Если установка этой системы стоит 5000 долларов ( 5 долларов за ватт), что очень консервативно по сравнению с мировыми ценами, LCOE = 5,000 / 29,675 ~ = 17 центов за кВтч. Это ниже, чем средняя ставка для населения Японии, составляющая ~ 19,5 цента, что означает, что в этом простом случае, который пропускает необходимый расчет временной стоимости денег , фотоэлектрическая энергия достигла паритета энергосистемы для домашних пользователей в Японии.

Достижение паритета [ править ]

Решение о том, соответствует ли фотоэлектрическая энергия паритету сети, сложнее, чем другие источники, из-за побочного эффекта одного из ее основных преимуществ. По сравнению с большинством источников, таких как ветряные турбины или гидроэлектростанции, фотоэлектрические системы могут успешно масштабироваться для систем размером от одной панели до миллионов. В случае небольших систем они могут быть установлены у заказчика. В этом случае LCOE конкурирует с розничной ценой на электроэнергию в сети, которая включает в себя все дополнительные услуги, такие как сборы за передачу, налоги и т. Д. В приведенном выше примере паритет сети был достигнут в Нагано. Однако розничные цены, как правило, выше, чем оптовые цены, поэтому паритет энергосистемы, возможно, не был достигнут для той же самой системы, установленной на стороне предложения сети.

Чтобы охватить все эти возможности, японский NEDO определяет паритет энергосистемы в три этапа: [13]

  • Паритет 1-й фазы сети: фотоэлектрические системы, подключенные к сети
  • Сетевой паритет 2-й фазы: промышленный / транспортный / коммерческий секторы
  • 3-я фаза паритета сети: генерация электроэнергии

Эти категории ранжируются по цене вытесняемой ими энергии; бытовая мощность дороже коммерческой оптовой торговли. Таким образом, ожидается, что первая фаза будет достигнута раньше, чем третья фаза.

Прогнозы на период 2006 года предполагали паритет розничной сети для солнечной энергии в период с 2016 по 2020 год [14] [15], но из-за быстрых изменений цен в сторону понижения более поздние расчеты вызвали резкое сокращение временных масштабов, и предположение, что солнечная энергия уже достигла паритета энергосистемы во многих местах. [7] Европейская фотоэлектрическая ассоциация промышленности (EPIA) подсчитала , что PV достигнет паритет во многих европейских странах к 2020 году, при этом затраты снижаются примерно до половины тех , 2010. [4]Однако этот отчет был основан на прогнозе, что цены упадут на 36–51% в период с 2010 по 2020 год, что фактически произошло в течение года, когда был составлен отчет. Линия паритета была пересечена в Австралии в сентябре 2011 года [16], и с тех пор цены на модули продолжали падать.

Stanwell Corporation, производитель электроэнергии, принадлежащий правительству Квинсленда, в 2013 году понес убытки из-за выработки 4000 МВт электроэнергии на угле и газе. Компания объяснила эту потерю расширением солнечной генерации на крышах, что привело к снижению цены на электроэнергию в течение дня, в некоторые дни цена за МВтч (обычно 40-50 австралийских долларов) была почти нулевой. [17] [18] Правительство Австралии и агентство Bloomberg New Energy Finance прогнозируют, что производство энергии солнечными батареями на крышах вырастет в шесть раз в период с 2014 по 2024 годы. [18]

Быстрое усвоение [ править ]

Дополнительная информация: Рост фотоэлектрических

Фотоэлектрические системы с начала 2010-х годов начинают конкурировать в некоторых местах без субсидий. Ши Чжэнжун сказал, что по состоянию на 2012 год несубсидируемая солнечная энергия уже конкурирует с ископаемым топливом в Индии , на Гавайях , в Италии и Испании. Поскольку цены на фотоэлектрические системы падают, субсидии неизбежно прекращаются. «К 2015 году солнечная энергия сможет без субсидий конкурировать с традиционными источниками энергии в половине мира». [19] [20] [ нуждается в обновлении ] Фактически, недавние данные свидетельствуют о том, что паритет фотоэлектрических сетей уже достигнут в странах Средиземноморского бассейна (Кипр). [21]

Прогнозы о том, что источник энергии станет самодостаточным при достижении паритета, похоже, сбываются. По многим показателям фотоэлектрическая энергия является самым быстрорастущим источником энергии в мире:

Для крупномасштабных установок сейчас обычные цены ниже 1,00 доллара за ватт. В некоторых местах фотоэлектрическая энергия достигла паритета энергосистемы - цены, по которой она конкурирует с производством электроэнергии на угле или газе. В более общем плане сейчас очевидно, что при цене на углерод в 50 долларов за тонну, что повысит цену угольной энергии на 5 центов / кВт · ч, солнечные фотоэлектрические панели будут конкурентоспособными по стоимости в большинстве мест. Снижение цены на фотоэлектрические системы отразилось на быстрорастущих установках, которые в 2011 году составили около 23  ГВт . Хотя в 2012 году вероятна некоторая консолидация, поскольку компании пытаются восстановить прибыльность, сильный рост, вероятно, сохранится до конца десятилетия. Уже, по одной из оценок, общий объем инвестиций в возобновляемые источники энергии в 2011 году превысил инвестиции в производство электроэнергии на основе углерода. [10]

Резкое снижение цен в фотоэлектрической отрасли сделало ряд других источников энергии менее интересными. Тем не менее, по-прежнему широко распространено мнение, что концентрирование солнечной энергии (CSP) будет даже дешевле, чем фотоэлектрическая, хотя это подходит только для проектов промышленного масштаба и, следовательно, должно конкурировать по оптовым ценам. Одна компания заявила в 2011 году, что производство CSP в Австралии обходится в 0,12 доллара США за киловатт-час, и ожидает, что к 2015 году эта цифра упадет до 0,06 доллара за киловатт-час в связи с усовершенствованием технологий и сокращением затрат на производство оборудования . [22] Greentech Media прогнозирует, что LCOE CSP и фотоэлектрической энергии снизится до 0,07–0,12 доллара США / кВтч к 2020 году в Калифорнии. [23]

Энергия ветра [ править ]

Сетевой паритет также применяется к ветроэнергетике, где он варьируется в зависимости от качества ветра и существующей распределительной инфраструктуры. ExxonMobil прогнозирует, что реальная стоимость ветроэнергетики приблизится к паритету с природным газом и углем без связывания углерода и будет дешевле природного газа и угля с секвестрацией углерода к 2025 году [24].

Ветровые турбины достигли паритета энергосистемы в некоторых регионах Европы в середине 2000-х годов и примерно в то же время в США. Падение цен продолжает снижать нормированную стоимость, и было высказано предположение, что она достигла общего паритета энергосистемы в Европе в 2010 году и достигнет той же точки в США примерно в 2016 году из-за ожидаемого снижения капитальных затрат примерно на 12%. [25] Тем не менее, значительный объем ветровой энергии в Северной Америке остается выше паритета сети из-за больших расстояний передачи. (См. также базу данных OpenEI для получения информации о стоимости электроэнергии по источникам ).

См. Также [ править ]

  • Стоимость электроэнергии по источникам
  • Зеленый тариф
  • Чистый учет
  • Закон Онтарио о зеленой энергии (2009 г.)
  • Фотогальваника
  • Инициатива Солнечной Америки

Внешние ссылки [ править ]

  • Солнечная энергия сейчас так же дешева, как ископаемое топливо.
  • Солнечная энергия такая же дешевая, как уголь… почему не дешевле ?.

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Что такое Grid Parity?" . Консультанты по возобновляемой энергии. Архивировано из оригинала 15 июля 2017 года . Проверено 27 июня 2015 года .
  2. ^ «Последние факты о фотоэлектрической энергии в Германии» (PDF) . Фраунгофера ISE. 7 января 2015 . Проверено 17 февраля 2015 года .
  3. ^ «Перспективы на 2014 год: пусть начнется вторая золотая лихорадка» (PDF) . Исследование рынков Deutsche Bank. 6 января 2014 года. Архивировано 21 ноября 2014 года (PDF) . Проверено 27 января 2017 года .
  4. ^ a b «Конкуренция солнечных фотоэлектрических станций в секторе энергетики - на пути к конкурентоспособности» (PDF) . Европейская ассоциация фотоэлектрической промышленности . Сентябрь 2011. с. 18. Архивировано из оригинального (PDF) 26 февраля 2013 года . Проверено 27 января 2017 года .
  5. ^ «Закон Свонсона и создание солнечной шкалы США, подобной Германии» . Greentech Media . 24 ноября 2014 г.
  6. ^ Дии Дойн Фармер Франсуа Лафонд (2 ноября 2015 года). «Насколько предсказуемо технический прогресс?». Политика исследований . 45 (3): 647–665. arXiv : 1502.05274 . DOI : 10.1016 / j.respol.2015.11.001 . S2CID 154564641 . Лицензия: cc. Примечание: Приложение F. Экстраполяция тренда мощности солнечной энергии.
  7. ^ a b К. Бранкера, MJM Pathaka, JM Pearce, «Обзор приведенной стоимости электроэнергии с использованием солнечной фотоэлектрической энергии» , Renewable and Sustainable Energy Reviews , Volume 15 Issue 9 (декабрь 2011 г.), стр. 4470-4482
  8. ^ «Маск против Баффета: битва миллиардеров за владение солнцем» . Bloomberg.com .
  9. ^ "KAHRAMAA и Siraj Energy подписывают соглашения о солнечной фотоэлектрической электростанции Аль-Харсаах" . Катар General Electricity . Проверено 29 января 2020 года .
  10. ^ a b c Джон Куиггин (3 января 2012 г.). «Конец ядерного возрождения» . Национальный интерес .
  11. ^ Стоимость установки фотогальваники Bundesverband Solarwirtschaft
  12. ^ Сколько стоят солнечные панели в Великобритании?
  13. ^ Краткое содержание дорожной карты PV2030 +, NEDO, июнь 2009 г. Архивировано 17 января 2012 г. на Wayback Machine (в основном на японском языке, но есть краткое изложение на английском языке со стр. 17)
  14. ^ Получение на сетке архивной 2011-06-08 в Wayback Machine
  15. ^ Управление энергетической информации, (ноябрь 2010 г.). Приведенная стоимость ресурсов нового поколения в Annual Energy Outlook 2011 Архивировано 4 ноября 2012 г. в Wayback Machine .
  16. ^ «Солнечная промышленность отмечает паритет энергосистемы» , ABC News, 7 сентября 2011 г.
  17. ^ "Стэнвелл обвиняет солнечную энергию в снижении базовой нагрузки на ископаемое топливо" . Reneweconomy.com.au . Октябрь 2013 . Проверено 26 марта 2015 года .
  18. ^ a b Паркинсон, Джайлз (7 июля 2014 г.). «Солнечная энергия победила. Даже если бы уголь мог гореть бесплатно, электростанции не смогли бы конкурировать» . Хранитель . Проверено 26 марта 2015 года .
  19. ^ Марк Клиффорд (8 февраля 2012 г.). «Видимый успех солнечной энергетики Китая» . MarketWatch .
  20. ↑ Тим Китинг (3 февраля 2012 г.). «Смерть субсидиям на PV» . Мир возобновляемых источников энергии .
  21. ^ Пэрис А. Фокайдес; Анжелики Килили (февраль 2014 г.). «К сетевому паритету в изолированных энергосистемах: пример фотоэлектрической энергии (ФЭ) на Кипре». Энергетическая политика . 65 : 223–228. DOI : 10.1016 / j.enpol.2013.10.045 .
  22. ^ «Введение в концентрацию солнечной энергии. Сайт Desertec-Australia.org» . Архивировано из оригинального 30 октября 2010 года . Проверено 26 января 2011 года .
  23. ^ Стоимость и LCOE по технологиям генерации, 2009-2020, GTM Research, 2010
  24. ^ Корпорация ExxonMobil. «Прогноз развития энергетики: взгляд до 2030 года». Проверено 16 февраля 2011 года.
  25. ^ «Береговой ветер должен достичь паритета энергосистемы к 2016 году» , BusinessGreen