ความคิดของพลังงานแสงอาทิตย์ไป? ราคาจะใกล้เข้ามาค่าใช้จ่ายของกระแสไฟฟ้า แต่เพียงในบางสถานที่ - เพื่อให้ห่างไกล joncallas / Flickr, CC BY-SA

ห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติในสัปดาห์นี้กล่าวว่าแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคามีศักยภาพในการสร้างเกือบ ร้อยละ 40 ของการผลิตไฟฟ้า ในสหรัฐอเมริกา แต่แล้วพลังงานแสงอาทิตย์ล่ะ

หลายคนถามว่าค่าใช้จ่ายในการผลิตพลังงานจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) จะเท่ากับหรือน้อยกว่าการซื้อจากกริด - จุดที่เรียกว่า "ความเท่าเทียมกันของกริด" ซึ่งสามารถเร่งการยอมรับพลังงานแสงอาทิตย์ได้

แต่ในการถามคำถามที่พวกเขามักจะเปรียบเทียบแอปเปิ้ลกับส้มและลืมว่าคำตอบแตกต่างกันไปจากสถานที่และจากประเภทหนึ่งของการติดตั้งไปยังอีก

ตัวอย่างเช่นไฟฟ้าจากระบบสุริยจักรวาลขนาดใหญ่ (โดยปกติแล้วแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะค่อยๆเปลี่ยนมุมเอียงและการวางแนวเพื่อเผชิญกับแสงแดดตลอดทั้งวัน) โดยปกติแล้วจะมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์ นอกจากนี้อัตราค่าไฟฟ้าที่อยู่อาศัยโดยเฉลี่ยประมาณ 12 เซนต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ในในสหรัฐจะสูงกว่าอัตราค่าไฟฟ้าขายส่ง - สาธารณูปโภคราคาจ่ายในการผลิตไฟฟ้า - ซึ่งมักจะ น้อยกว่า 4 เซนต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง.

ในเวลาเดียวกันรัฐต่าง ๆ มีพลังงานแสงอาทิตย์ในฟลอริดามากขึ้นหรือน้อยลงโดยทั่วไปแล้วจะมีความประหยัดมากกว่าในรัฐอะแลสกา ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ทำให้คำถามมีความซับซ้อนเกินกว่าที่คนคาดการณ์ไว้

ถ้าเช่นนั้นเราจะสามารถเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายของโซลาร์รูฟท็อปกับค่าใช้จ่ายในการซื้อไฟฟ้าจากกริดไฟฟ้าในท้องถิ่นได้อย่างไรและจะหาว่ารัฐใดที่จะเข้าสู่จุดที่เท่าเทียมกันของกริด?

ใส่ตัวเลขค่าใช้จ่ายพลังงานแสงอาทิตย์

ต้นทุนไฟฟ้าที่ปรับระดับหรือเฉลี่ยจากแผงโซล่าร์ PV มาจากเงินทั้งหมดที่ใช้ในการซื้อติดตั้งการเงินและบำรุงรักษาระบบหารด้วยจำนวนไฟฟ้าทั้งหมดที่ระบบคาดว่าจะผลิตได้ตลอดอายุการใช้งาน เราเรียกค่านี้ว่าค่าใช้จ่ายระดับไฟฟ้า (LCOE) และมันแสดงเป็นดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อชั่วโมง ($ / kWh) ตัวชี้วัดเดียวกันนี้สามารถใช้ในการกำหนดต้นทุนสำหรับโรงงานถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติ นักวางแผนชอบเพราะจะช่วยลดค่าใช้จ่ายของโรงไฟฟ้าในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาให้เป็นตัวเลขเดียว

แม้จะมีจุดแข็งของ LCOE เป็นตัวชี้วัด - มันเป็นที่เข้าใจง่ายและใช้กันอย่างแพร่หลาย - แต่ก็มีข้อบกพร่องบางอย่างเช่นกัน กล่าวคือมันทำให้ความแปรปรวนทางภูมิศาสตร์เปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาลและมักจะมองข้ามค่าใช้จ่ายของผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเช่นค่าใช้จ่ายในการปล่อยก๊าซคาร์บอน ตัวชี้วัดนี้ค่อนข้างง่ายเกินไปเมื่อเปรียบเทียบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์กับโรงไฟฟ้าที่คุณสามารถเปิดและปิดได้ตามต้องการเช่นเชื้อเพลิงจากยูเรเนียมถ่านหินและก๊าซธรรมชาติ

วันนี้ค่าใช้จ่ายเฉลี่ยของพลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์พลังงานแสงอาทิตย์ในสหรัฐอเมริกามีรายงานว่า 12.2 เซนต์ต่อ kWhซึ่งใกล้เคียงกับอัตราการค้าปลีกโดยเฉลี่ย

ผู้ที่ติดตามราคาไฟฟ้าอย่างใกล้ชิดอาจคิดว่าเป็นเรื่องเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขาจ่ายเงินค่าไฟฟ้าเองที่บ้าน อย่างไรก็ตามตัวเลขนี้อาจทำให้เข้าใจผิดได้เนื่องจากเป็นราคาเฉลี่ยของแสงอาทิตย์ระดับสาธารณูปโภคในสหรัฐอเมริกาไม่จำเป็นต้องเป็นค่าใช้จ่ายที่เกิดจากการผลิตไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในบ้านของเรา

แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรว่าแสงอาทิตย์ที่อยู่อาศัยนั้นใกล้กับกริดพาริตี้ที่คุณอาศัยอยู่อย่างไร ท้ายที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับสองสิ่ง: คุณจ่ายค่าไฟฟ้าที่คุณซื้อจากกริดท้องถิ่นมากแค่ไหนและคุณจะได้รับเงินเท่าไรสำหรับไฟฟ้าที่คุณสามารถผลิตได้จาก PV ลองมาดูทั้งคู่กัน

คุณได้รับแสงแดดมากแค่ไหน?

สำนักงานข้อมูลพลังงาน (EIA) ได้สร้าง แผนที่ของอัตราค่าไฟฟ้าเฉลี่ยโดยรหัสไปรษณีย์เฉลี่ยให้อยู่ในระดับเขตและเหล็กไหลโดยผู้เขียนในแผนที่ด้านล่าง สีแดงเข้ม (หรือสีเข้ม) สีบ่งบอกถึงค่าเฉลี่ยของอัตราค่าไฟฟ้าที่อยู่อาศัยที่สูงขึ้น

แผนที่ของอัตราค่าไฟฟ้าเฉลี่ยทั่วประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอัตราค่าไฟฟ้าที่แตกต่างกันอย่างมากทั่วประเทศและความแตกต่างเหล่านี้อาจจะเกิดจากจำนวนของเหตุผลทางเศรษฐกิจในอดีตหรือกฎระเบียบ ในทำนองเดียวกันค่าใช้จ่ายของแสงอาทิตย์และความพร้อมของทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ (เช่นความถี่และวิธีการที่แข็งแกร่งดวงอาทิตย์ส่อง) นอกจากนี้ยังไม่ได้เป็นเนื้อเดียวกันทั่วสหรัฐอเมริการูปด้านล่างแสดงให้เห็น LCOE ของแสงอาทิตย์ที่อยู่อาศัยทั่วทุกจังหวัดทั่วประเทศ

LCOE ของพลังงานแสงอาทิตย์ที่อยู่อาศัยทั่วสหรัฐอเมริกาข้อมูลเกี่ยวกับต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์ที่อยู่อาศัยถูกดึงเข้าด้วยกันจากโครงการวิจัยทั่วทั้งมหาวิทยาลัยขนาดใหญ่ที่สถาบันพลังงานแห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัสแห่งออสติน สมมติฐานหลักที่อยู่เบื้องหลังข้อมูลเป็นค่าใช้จ่ายทั้งหมด US $ 3.50 / วัตต์สำหรับการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์พลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับอาเรย์คงที่ที่ชี้ไปทางทิศใต้ด้วยการเอียง 25 องศา ข้อมูลการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์อ้างอิงจากห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติ 2013 ศึกษา.

การวางแนวและเอียงทางทิศใต้นั้นแทนกฎของหัวแม่มือและอาจไม่ใช่ การวางพลังงานแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมที่สุดในทุกสถานที่.

กระทรวงพลังงานสหรัฐ SunShot ความคิดริเริ่ม มีเป้าหมายที่ระบุไว้ในการลดการติดตั้งระบบโซล่าร์พีวีที่อยู่อาศัยเป็น $ 1.50 / วัตต์ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ราคาถูกจากประเทศจีนได้ลดค่าใช้จ่ายด้านฮาร์ดแวร์ลงจนถึงจุดที่ราคาของระบบ PV ทั้งหมดถูกครอบงำโดย“ ค่าใช้จ่ายอ่อน” - กล่าวคือการซื้อของลูกค้าการติดตั้งห่วงโซ่อุปทานใบอนุญาตเป็นต้นยังคงเป็นระบบที่ติดตั้งทั้งหมด ค่าใช้จ่ายยังคงลดลง

ในขณะที่การปรับลดค่าใช้จ่ายเป็นที่น่าประทับใจไดรเวอร์ที่สำคัญในค่าใช้จ่ายของพลังงานที่ผลิตเป็นจำนวนของรังสีดวงอาทิตย์ที่นัดแผงเซลล์แสงอาทิตย์ เห็นได้ชัดว่าบางสถานที่ที่มีแสงแดดกว่าคนอื่น ๆ ดังนั้นพลังงานแสงอาทิตย์ในรัฐแอริโซนาจะผลิตพลังงานมากขึ้นกว่าหนึ่งในรัฐวอชิงตันทำให้ระบบเศรษฐกิจมากขึ้นสำหรับเจ้าของบ้าน

และค่าใช้จ่ายของกระแสไฟฟ้าจะแตกต่างกันไปทั่วประเทศ บางพื้นที่ที่มีต้นทุนกริดพลังงานต่ำสุด (เช่นวอชิงตัน) มีบางส่วนของค่าใช้จ่ายพลังงานแสงอาทิตย์ที่สูงที่สุดเนื่องจากแสงแดดในระดับต่ำ มันจะยากที่จะทำให้ความเท่าเทียมกันในการเข้าถึงแสงอาทิตย์ในสถานที่เหล่านั้น

ในทางตรงกันข้ามมีสถานที่อื่น ๆ ที่ราคาไฟฟ้ากริดสูงและ LCOE พลังงานแสงอาทิตย์ค่อนข้างต่ำรวมทั้ง New Mexico, California และ Hawaii; สถานที่เหล่านี้เป็นสถานที่สำคัญสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ที่จะเท่าเทียมกันเร็ว

ย้ายเป้าหมาย

เพื่อแสดงให้เห็นถึงประเด็นนี้เราใช้ข้อมูลเดียวกันกับที่อยู่ภายใต้แผนที่ต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์และลดต้นทุนการติดตั้งทั้งหมดของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งโดยเพิ่มขึ้นที่ $ 0.50 / วัตต์ - จาก 3.50 เหรียญ / วัตต์เป็น 1.50 เหรียญ / วัตต์ (เป้าหมาย SunShot) จากนั้นเราสามารถลบอัตราค่าไฟฟ้าจาก LCOE แสงอาทิตย์ในทุกเขต ในกรณีที่ความแตกต่างนี้เป็นศูนย์หรือลบ (อัตราค่าไฟฟ้า> LCOE) เราสามารถประมาณได้ว่าเมื่อใดที่เขตนั้นจะอยู่ในระดับกริดสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ที่อยู่อาศัย

ด้านล่างนี้เป็น GIF ที่แสดงค่าประมาณของพาริตีเมื่อราคาของพลังงานแสงอาทิตย์ตก โปรดทราบว่าค่าใช้จ่ายที่ติดตั้งทั้งหมดนั้นรวมเครดิตภาษีการลงทุนของรัฐบาลกลางและส่วนลดในท้องถิ่นและสิทธิประโยชน์ทางภาษี

GIF แสดงตำแหน่งที่ LCOE พลังงานแสงอาทิตย์ที่อยู่อาศัยมีความเท่าเทียมกันโดยมีอัตราค่าไฟฟ้าเฉลี่ยในท้องถิ่นด้วยค่าใช้จ่ายในการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ต่างๆการคำนวณและการประมาณการเหล่านี้มาพร้อมกับคำเตือนหลายประการ ขั้นแรกการคำนวณข้างต้นถือว่าเจ้าของ PV ได้รับเงินสำหรับการผลิตในอัตราไฟฟ้ามาตรฐานในพื้นที่ของพวกเขา ข้อตกลงนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อวัดสุทธิ

แต่มีหลากหลายวิธีที่ยูทิลิตี้โต้ตอบกับลูกค้าที่ติดตั้งโซล่าร์เซลล์แสงอาทิตย์ ค่าสาธารณูปโภคบางอย่างอาจจ่ายให้เจ้าของบ้านในอัตราขายส่งในตลาดสำหรับไฟฟ้าส่วนเกินที่พวกเขาป้อนเข้าไปในตารางจากแผงของพวกเขาซึ่งมีแนวโน้มที่จะต่ำกว่าราคาขายปลีกอย่างมาก หากค่าสาธารณูปโภคจ่ายให้เจ้าของบ้านตามอัตราขายส่งมากกว่าอัตราการค้าปลีกแสงอาทิตย์เป็นเศรษฐกิจน้อยกว่า

แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด หนึ่งสามารถเพิ่มผลประโยชน์ค่าใช้จ่ายของการลดการปล่อย CO2 และสารมลพิษอื่น ๆ บนมืออื่น ๆ ที่มีค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการ "กระชับขึ้น" พลังงานแสงอาทิตย์เมื่อถึงเวลากลางคืนหรือมีเมฆมาก

การคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้อยู่ในใจคำตอบของคำถามที่ว่า“ การติดตั้งโซล่าร์เป็นเรื่องที่สมเหตุสมผลหรือไม่” คือ: ขึ้นอยู่กับมัน เมื่อแผนที่แสดงสิ่งสำคัญที่ต้องดูนอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงของค่าไฟฟ้าคือค่าใช้จ่ายโดยรวมของพลังงานแสงอาทิตย์ลดลงอย่างรวดเร็ว

เกี่ยวกับผู้เขียน

โจชัว D. โรดส์วิจัยหลังปริญญาเอกของพลังงาน, มหาวิทยาลัยเทกซัสออสติน การวิจัยในปัจจุบันของเขาจะตรวจสอบพื้นที่ของการใช้งานสมาร์ทกริดที่อยู่อาศัยรวมทั้งการใช้งานระบบระดับประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการสร้างการกระจาย นอกจากนี้เขายังมีความสนใจในนโยบายและผลกระทบที่นโยบายที่ดีสามารถมีประสิทธิภาพของเศรษฐกิจท้องถิ่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งนโยบายที่ใช้กลไกตลาดในการเพิ่มประสิทธิภาพของหุ้นที่อาคารที่อยู่อาศัย

บทความนี้เดิมปรากฏบนสนทนา

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

at ตลาดภายในและอเมซอน