Preklad veľmi zaujímavého článku o Grid parite v USA, vplyvoch na ňu a aj kedy sa jednotlivé lokality v USA dostanú na Grid paritu.

Kedy budú strešné panely lacnejšie ako sieť?

Americká National Renewable Energy Laboratory tento týždeň uviedla, že strešné solárne panely majú potenciál generovať takmer 40 % elektriny v USA (písal som o tom tu), ale aké sú náklady na využívanie solárnych energie?

Mnoho ľudí sa pýta, kedy náklady na výrobu energie zo solárnych fotovoltaických (FV) panelov budú rovné alebo nižšie ako nákup elektriny zo siete – stav nazývaný „Grid parita„, ktorá môže urýchliť rozširovanie fotovoltiky. Ale pýtajú sa otázku, v ktorej často porovnávajú jablká a hrušky a zabúdajú na to, že odpoveď sa líši od miesta k miestu a od jedného typu zariadenia po iný typ.

Napríklad, elektrina zo solárnych systémov na voľnej ploche (typicky veľké pole, kde panely pomaly dokonca môžu meniť náklon a orientáciu aby smerovali priamo k Slnku celý deň) zvyčajne stojí menej ako elektrina vyrobená zo solárnych panelov pevne inštalovaných na niekoho dome. Tiež sadzby elektriny v obytných oblastiach Spojených štátov sú v priemere 0,12 $ za kWh. A sú oveľa vyššie ako veľkoobchodné ceny elektrickej energie – ceny, ktorú elektrárňam platia distribučné spoločnosti – ktoré sú zvyčajne menej ako 0,04 $ za kWh.

Zároveň, rôzne štáty majú viac alebo menej Slnka – napríklad, slnečná energia na Floride je typicky ekonomickejšia ako na Aljaške. Všetky tieto faktory robia otázku komplikovanejšiu než by ľudia mohli očakávať. Ako teda môžeme porovnať náklady na strešné solárne panely s nákladmi na kúpenie elektriny z miestnej elektrickej siete, a tým nájsť, ktorý štát dosiahne bod grid parity?

Ocenenie na slnečných nákladov

Priemerná cena elektriny zo solárneho fotovoltaického poľa je odvodená zo všetkých financií vynaložených na nákup, inštaláciu, financovanie a udržiavanie systému rozdeleného podľa celkového množstva elektriny, ktorú systém vyrobí podľa očakávania za svoju životnosť vyrobí. Hovoríme takejto hodnote Levelized Cost of Electricity (LCOE) a je vyjadrená v prepočte doláre za kilowatthodinu ($/kWh – u nás €/kWh pozn. autora). Rovnaké jednotky môžu byť použité na určenie nákladov pre uhlie alebo zemný plyn. Ľudom, ktorí plánujú sa to páči lebo to znižuje náklady na elektrárne cez rozpätie niekoľkých desaťročí do jediného čísla.

Napriek sile LCOE ako jednotke – je ľahké pochopiteľná, a široko používaná – má tiež niektoré nedostatky. Konkrétne, vynecháva geografickú variabilitu, mení sa s ročným obdobím a zvyčajne ignoruje náklady dopadov na životné prostredie, ako sú napríklad emisie oxidu uhličitého. Táto jednotka je príliš jednoduchá pri porovnávaní premenlivého vetra a solárneho zdroja s elektrárňami, ktoré sa môžu zapnúť a vypnúť podľa vôle, ako sú napríklad poháňané uhlím, zemným plynom alebo obmedzene aj uránom.

>Dnes priemerné náklady na energiu zo solárnej PV v USA sú údajne 12,2 centov za kWh, čo je približne rovnaká cena ako priemerná maloobchodná sadzby elektriny (inak aj koncová cena elektriny).

Tí, ktorí podrobne sledujú ceny elektriny by si mohol myslieť, že to je asi na rovnakej úrovni s tým, čo platí pre ich vlastnú elektrinu doma. Toto číslo môže byť zavádzajúce, pretože predstavuje priemernú cenu solárnych panelov na voľnej ploche naprieč USA. Nie sú to nevyhnutne náklady potrebné na výrobu elektrickej energie zo solárnych panelov na domovov.

Tak ako zistíme ako blízko sú strešné solárne panely od grid parity, kde žijete? Nakoniec, to záleží na dvoch veciach:

1. koľko budete platiť za elektrinu keď si ju kúpite od miestnej siete;
2. koľko môžete dostať zaplatené za elektrinu, ktorú ste schopný vyrábať pomocou PV (v tomto prípade LCOE pre konkrétnu inštaláciu).

Poďme sa pozrieť na oboch z nich.

Koľko slnka Američania dostanú?

Informačná agentúra pre energiu (EIA) vytvorila mapu priemernej sadzby za elektrinu podľa amerického poštového smerovacieho čísla, v priemere na krajskej úrovni a prerobenú autorom pôvodného článku na nižšie uvedenú mapu. Tmavo červené (alebo tmavšie) farby znamenajú vyššie priemerné sadzby elektriny v obytnej oblasti.

Elektrické sadzby sa celkom líšia po celej krajine (cca. 0,05 až 0,22 $/kWh), a tieto rozdiely sú spôsobené množstvom ekonomických, historických alebo regulačných dôvodov. Rovnako tak náklady na solárne panely a dostupnosť solárneho zdroja (tj. ako často a ako silno a dlho Slnko svieti) tiež nie sú homogénne v celom USA. Nižšie uvedený obrázok ukazuje LCOE strešné solárne panely naprieč všetkými krajmi USA.

Údaje o nákladoch na strešné solárne panely boli získané z prebiehajúceho veľkého výskumného projektu v Energetickom Inštitúte University of Texas v meste Austin. Hlavné predpoklady vzniku týchto dát sú: celkové náklady FV – 3,50 US$/Watt, inštalácie na pevné konštrukcie smerujúce na juh so sklonom 25 stupňov. Výrobné údaje solárnych panelov sú založené na štúdii vypracovanej National Renewable Energy Laboratory v roku 2013.

Avšak južná orientácia a sklon nemusia byť optimálne umiestnenia v každej lokalizácii alebo dome.

Oddelenie pre energiu na DoE má Iniciatívu SunShot, ktorá si stanovila cieľ znížiť cenu inštalácií strešných solárnych fotovoltaických systémov na  1,50 $/Watt. Lacné FV panely z Číny zrazili náklady na hardvér na takú úroveň, že v cena celkového FV systému teraz dominujú „mäkké náklady“ – a to hlavne získavanie zákazníkov, inštalácia, dodávateľského reťazca, povolenia atď. Napriek tomu náklady celého inštalovaného systému budú naďalej klesať.

Kým tieto zníženie nákladov sú pôsobivé, hlavný vplyv pri nákladoch vyrobenej energie je množstvo slnečného žiarenia, ktoré dopadá na solárne panely. Je zrejmé, že niektoré lokality sú slnečnejšie ako ostatné, takže solárne panely v Arizone budú vyrábať viac energie než tie, ktoré sú v štáte Washington, čím sa systém stane ekonomickejší pre majiteľa domu.

A koncové ceny elektriny sa pohybujú na celoštátnej úrovni. Niektoré z oblastí s najnižšími nákladmi na elektrinu (napr. štát Washington) majú aj jedny z najvyšších solárnych nákladov z dôvodu nízkej úrovne slnečného svitu. Bude teda ťažké, aby solárne panely dosiahli Grid parity v týchto lokalitách.

Na druhú stranu, existujú aj ďalšie miesta, kde je cena elektrickej siete je vysoká a slnečné LCOE je relatívne nízke, vrátane v Nové Mexiko, Kalifornia a na Hawaii; tieto miesta sú hlavnými miestami kde sa solárne panely môžu priblížiť parite skôr (ak tam už nie sú).

Grid parita – pohyblivý cieľ

Pre ilustráciu idei z nadpisu, budeme požívať rovnaké informácie, ktoré sú základom mapy nákladov na slnečné panely a znižovať celkové náklady na inštaláciu solárnych panelov zvýšenie 0,050 $/Wp  – od 3,50 $/Wp na 1,50 $/Wp (cieľ SunShot-u). Potom môžeme odpočítať cenu elektriny zo slnečného LCOE v každom kraji. Tam, kde je tento rozdiel nulový alebo záporný (ceny elektriny > LCOE), môžeme odhadnúť, že tento kraj bude na úrovni grid parity pre strešné FV systémy.

Nižšie zobrazený GIF ukazuje odhad rovnovážneho bodu v rôznych miestach tak ako cena klesá cena inštalovaných solárnych systémov. Je treba poznamenať, že náklady na celkovú inštaláciu môžu ešte klesať vďaka federálnej zľave na dani a prípadné miestnym zľavám a daňovým stimulom (iné podporné mechanizmy).

Tieto výpočty a odhady majú niekoľko výhrad. Po prvé, vyššie uvedený výpočet predpokladá, že majitelia fotovoltických panelov sú platení za ich generáciu pri štandardných elektrických sadzieb v ich oblasti. Toto usporiadanie je obvykle známy ako Net metering.

Ale je tu celý rad spôsobov, ako distribučky majú spolupracujú so zákazníkmi, ktorí majú nainštalované FVE. Niektoré nástroje môžu platiť majiteľom domov veľkoobchodné trhové sadzby pre nadbytočnú elektrinu, ktoré majú tendenciu byť výrazne nižšie ako maloobchodné ceny elektriny.

Ale to nie je všetko. Dalo by sa pridať výhody znižovania emisií CO₂ a ďalších znečisťujúcich látok. Na druhej strane, sú tu náklady spojené s „nedostatok“ solárnej energie, keď je noc alebo zamračené (držanie zodpovednosti za odchýlku).

Treba tieto faktory brať v úvahu pri odpovedi na otázku „Má pre mňa vlastne ekonomický zmysel inštalovať solárne panely?“ Odpoveď znie: záleží na vyššie uvedených faktoch. Vzhľadom na to, čo mapa ukazuje, je dôležité sledovať, nie len ako sa menia ceny elektriny, ale aj rýchlo klesajúce celkové náklady na solárne panely (plus na kvalitu a vhodnosť inštalácie pozn. autora).

Zdroj: TheConversation.com