Kaynağa göre elektrik maliyeti - Cost of electricity by source
Farklı elektrik üretim yöntemleri, önemli ölçüde farklı maliyetlere neden olabilir ve bu maliyetler, gücün kullanıldığı zamana göre önemli ölçüde farklı zamanlarda ortaya çıkabilir. Maliyetler, başlangıç sermayesini ve sürekli işletim , yakıt ve bakım maliyetlerinin yanı sıra işletmeden çıkarma ve herhangi bir çevresel zararı giderme maliyetlerini içerir. Bu maliyetlerin hesaplamaları, bir yüke veya elektrik şebekesine bağlantı noktasında yapılabilir, böylece iletim maliyetlerini içerebilir veya içermeyebilir.
Farklı yöntemleri karşılaştırmak için, tipik olarak kilovat saat veya megavat saat başına verilen enerji birimi başına maliyetleri karşılaştırmak yararlıdır . Bu tür bir hesaplama, politika yapıcılara, araştırmacılara ve diğerlerine tartışmalara ve karar verme süreçlerine rehberlik etmede yardımcı olur, ancak genellikle zamanlamadaki farklılıkları bir iskonto oranı aracılığıyla hesaba katma ihtiyacı nedeniyle karmaşıktır . Son büyük konsensüs oluşturma maliyetlerinin küresel çalışmaların olmasıdır rüzgar ve güneş enerjisi elektrik mevcut bugün en düşük maliyetli kaynaklarıdır.
Birim başına maliyet metrikleri
Seviyelendirilmiş elektrik maliyeti
Enerji ve Getirilmiş Maliyet (LCOE) tutarlı bir şekilde elektrik üretiminin farklı yöntemlerin karşılaştırılması sağlayan bir güç kaynağının bir ölçüsüdür. LCOE , projenin ömrü boyunca başabaş çıkması için elektriğin satılması gereken minimum sabit fiyat olarak da kabul edilebilir . Bu, kabaca varlığın ömrü boyunca tüm maliyetlerin net bugünkü değerinin, o yaşam süresi boyunca varlıktan uygun şekilde indirgenmiş toplam enerji çıkışına bölünmesiyle hesaplanabilir.
Tipik olarak LCOE, genellikle 20 ila 40 yıl olan bir tesisin tasarım ömrü üzerinden hesaplanır. Ancak, belirli bir enerji kaynağı için LCOE'nin varsayımlara, finansman koşullarına ve analiz edilen teknolojik uygulamaya büyük ölçüde bağlı olması nedeniyle, farklı LCOE çalışmalarını ve bilgi kaynaklarını karşılaştırırken dikkatli olunmalıdır. Özellikle kapasite faktörünün varsayımı , LCOE'nin hesaplanmasında önemli bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, analiz için temel bir gereklilik, gerekçelendirilmiş varsayımlara dayalı olarak analizin uygulanabilirliğinin açık bir ifadesidir.
Önlenen maliyet
2014 yılında, ABD Enerji Bilgi İdaresi olmayan bu Getirilmiş maliyetlerini önerilen yük dağıtımına ziyade fosil yakıtların veya jeotermal gibi yük dağıtımına kaynaklarının LCOE daha (LACE) bu tür rüzgar veya "enerji Getirilmiş kaçınılması maliyeti" ile karşılaştırıldığında güneş yönelik olacaktır gibi kaynaklardan . LACE, diğer kaynaklardan kaçınılan maliyetlerin, dağıtılamayan kaynağın yıllık çıktısına bölümüdür. EIA, dalgalanan güç kaynaklarının yedek sevk edilebilir kaynakların sermaye ve bakım maliyetlerinden kaçınmayabileceğini varsayıyordu. LACE'nin LCOE'ye oranı, değer-maliyet oranı olarak adlandırılır. LACE (değer), LCoE'den (maliyet) büyük olduğunda, değer-maliyet oranı 1'den büyüktür ve proje ekonomik olarak uygulanabilir olarak kabul edilir.
Maliyet faktörleri
Maliyetleri hesaplarken, birkaç dahili maliyet faktörü göz önünde bulundurulmalıdır. Sübvansiyonlar ve vergiler gibi çeşitli faktörlerden etkilenebileceğinden, gerçek satış fiyatı olmayan "maliyetler" kullanımına dikkat edin:
- Sermaye maliyetleri ( nükleer enerji için atık bertarafı ve hizmetten çıkarma maliyetleri dahil ) – gaz ve petrol santralleri için düşük olma eğilimindedir ; karadaki rüzgar türbinleri ve güneş enerjisi (fotovoltaik) için orta; kömür santralleri için daha yüksek ve atıktan enerjiye , dalga ve gelgit , güneş enerjisi , açık deniz rüzgarı ve nükleer için daha da yüksek .
- Yakıt maliyetleri – fosil yakıt ve biyokütle kaynakları için yüksek, nükleer için düşük ve birçok yenilenebilir kaynak için sıfır. Yakıt maliyetleri, politik ve diğer faktörlerden dolayı, üretim ekipmanının ömrü boyunca biraz tahmin edilemeyecek şekilde değişebilir.
- Atık maliyetleri (ve ilgili sorunlar) ve farklı sigorta maliyetleri gibi faktörler aşağıdakilere dahil edilmez: İş gücü, kendi kullanımı veya parazit yükü - yani üretilen gücün, istasyonun pompalarını ve fanlarını çalıştırmak için fiilen kullanılan kısmı. için izin verilmesi.
Elektrik üretiminin toplam maliyetini değerlendirmek için, maliyet akışları , paranın zaman değeri kullanılarak net bugünkü değere dönüştürülür . Bu maliyetlerin tümü, indirgenmiş nakit akışı kullanılarak bir araya getirilir .
Sermaye maliyetleri
Güç üretim kapasitesi için sermaye maliyetleri genellikle watt başına gecelik maliyet olarak ifade edilir . Tahmini maliyetler:
- gaz/petrol kombine çevrim santrali - 1000 $/kW (2019)
- yanma türbini - 710 $/kW (2020)
- kara rüzgarı - 1600 $/kW (2019)
- açık deniz rüzgarı - 6500 $/kW (2019)
- solar PV (sabit) - 1060$/kW (yardımcı), 1800$/kW (2019)
- solar PV (izleme)- 1130$/kW (yardımcı) 2000$/kW (2019)
- pil depolama gücü - $1380/kW (2020)
- geleneksel hidroelektrik - 2752 $/kW (2020)
- jeotermal - 2800$/kW (2019)
- kömür (SO2 ve NOx kontrolleri ile)- 3500–3800$/kW
- gelişmiş nükleer - 6000 $/kW (2019)
- yakıt hücreleri - 7200 $/kW (2019)
İşletme maliyetleri
İşletme maliyetleri, herhangi bir yakıtın maliyetini, bakım maliyetlerini, onarım maliyetlerini, ücretleri, atıkların işlenmesini vb. içerir.
Yakıt maliyetleri kWh başına verilebilir ve kömürün ikinci, gazın daha ucuz olduğu petrol yakıtlı üretim için en yüksek olma eğilimindedir. Nükleer yakıt kWh başına çok daha ucuzdur.
Pazar Eşleştirme Maliyetleri
Paul Joskow gibi birçok bilim insanı, yeni üretim kaynaklarını karşılaştırmak için " düzeylendirilmiş elektrik maliyeti" metriğinin sınırlarını tanımladı. Özellikle, LCOE, üretimin talebe uygun hale getirilmesiyle ilişkili zaman etkilerini yok sayar. Bu iki düzeyde gerçekleşir:
- Sevk edilebilirlik, bir üretim sisteminin talep değiştikçe hızlı bir şekilde çevrimiçi duruma gelme, çevrimdışı olma veya hızlanma veya azalma yeteneği.
- Kullanılabilirlik profilinin piyasa talep profiliyle ne ölçüde uyuştuğu veya çeliştiği.
Kömür ve katı yakıtlı nükleer gibi termal olarak uyuşuk teknolojiler fiziksel olarak hızlı rampa yapamazlar. Bununla birlikte, 4. Nesil erimiş yakıtlı nükleer reaktörlerin birçok tasarımı, hızlı rampa yeteneğine sahip olacaktır, çünkü (A) nötron zehri ksenon-135, çalışırken ksenon-135 konsantrasyonlarını telafi etmeye gerek kalmadan reaktörden çıkarılabilir ve (B) büyük negatif termal ve boşluk reaktivite katsayıları, erimiş yakıt sırasıyla ısındıkça veya soğudukça fisyon çıktısını otomatik olarak azaltır veya arttırır. Bununla birlikte, LCOE neredeyse tamamen batık maliyetli sermaye yatırımı olduğundan, rüzgar, güneş ve nükleer gibi sermaye yoğun teknolojiler, maksimum kullanılabilirlikte üretmedikçe ekonomik olarak dezavantajlıdır. Rüzgar ve güneş gibi çok büyük miktarlarda kesintili güç kaynaklarına sahip şebekeler, depolama veya yedekleme üretimine ihtiyaç duyulmasıyla bağlantılı olarak ekstra maliyetlere neden olabilir. Aynı zamanda, iklimlendirmenin önemli bir tüketici olduğu sıcak ülkelerde görülen yaz aylarında gün ortası pikleri gibi talep ve fiyatların en yüksek olduğu zamanlarda üretilmeye uygunsa, kesintili kaynaklar daha da rekabetçi olabilir . Bu zaman sınırlamalarına rağmen, seviyelendirme maliyetleri genellikle talep profilleri dikkate alınmadan önce eşit bir temelde karşılaştırmalar yapmak için gerekli bir ön koşuldur ve seviyelendirilmiş maliyet metriği, yeni neslin şebeke etkilerinin ihmal edilebileceği marjdaki teknolojileri karşılaştırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. .
LCOE metriğinin bir başka sınırlaması, enerji verimliliği ve tasarrufunun (EEC) etkisidir . AET, birçok ülkenin elektrik talebinin sabit kalmasına veya düşmesine neden olmuştur. Yalnızca kamu hizmeti ölçeğindeki tesisler için LCOE'yi göz önünde bulundurmak, üretimi en üst düzeye çıkarma ve verimlilik nedeniyle gerekli üretimi olduğundan fazla tahmin etme risklerini, dolayısıyla LCOE'lerini "düşük" hale getirme eğiliminde olacaktır. Son kullanım noktasında kurulan güneş enerjisi sistemleri için önce EEC'ye sonra güneş enerjisine yatırım yapmak daha ekonomiktir. Bu, AET önlemleri olmadan ihtiyaç duyulandan daha küçük bir gerekli güneş sistemi ile sonuçlanır. Ancak, LCOE bazında bir güneş enerjisi sistemi tasarlamak, enerji üretimi sistem maliyetinden daha hızlı düştüğü için daha küçük sistem LCOE'sinin artmasına neden olacaktır. Yalnızca enerji kaynağının LCOE'si değil, tüm sistem yaşam döngüsü maliyeti dikkate alınmalıdır. LCOE, son kullanıcılar için gelir, nakit akışı, ipotek, kiralamalar, kira ve elektrik faturaları gibi diğer finansal hususlar kadar ilgili değildir. Bunlarla ilgili olarak güneş enerjisi yatırımlarını karşılaştırmak, son kullanıcıların karar vermesini veya maliyet-fayda hesaplamalarını "ve/veya bir varlığın kapasite değerini veya bir sistem veya devre seviyesinde zirveye katkısını" kullanmasını kolaylaştırabilir.
Enerji kaynaklarının dış maliyetleri
Tipik olarak, çeşitli enerji kaynaklarından elde edilen elektriğin fiyatlandırması, tüm dış maliyetleri , yani bu enerji kaynağını kullanmanın bir sonucu olarak bir bütün olarak toplum tarafından dolaylı olarak karşılanan maliyetleri içermeyebilir . Bunlar, etkinleştirme maliyetlerini, çevresel etkileri, kullanım ömürlerini, enerji depolamayı, geri dönüşüm maliyetlerini veya sigorta dışı kaza etkilerini içerebilir.
ABD Enerji Bilgi İdaresi , dünya elektriğinin çoğunu sağlamak için kömür ve gazın sürekli olarak kullanılacağını tahmin ediyor . Bunun, alçak bölgelerdeki milyonlarca evin tahliyesi ve yıllık yüz milyarlarca dolarlık maddi hasara yol açması bekleniyor.
2021 Harvard Business Review çalışmasına göre, güneş panellerinin geri dönüşüm maliyetleri 2035'te panel başına 20-30 $'a ulaşacak ve bu da PV güneş enerjisi için LCOE'yi dört kat artıracak, bu da önemli bir politika zorluğu sunuyor çünkü geri dönüşüm üreticilerin yasal görevi haline getirilirse zaten rekabetçi olan bu pazarda kar marjlarını önemli ölçüde azaltacaktır ve eğer değilse, zehirli ağır metaller içeren büyük miktarlardaki paneller işlenmemiş çöplüklerde son bulabilir. IRENA 2016 çalışmasına göre, PV ile ilgili atık miktarının 2050 yılına kadar 78 milyon ton büyüyeceği tahmin ediliyor.
1995 ile 2005 yılları arasında yürütülen ExternE veya Enerjinin Dışsallıkları olarak bilinen AB tarafından finanse edilen bir araştırma çalışması , kömür veya petrolden elektrik üretme maliyetinin bugünkü değerinin iki katına çıkacağını ve gazdan elektrik üretiminin maliyetinin artacağını buldu. partiküler madde , nitrojen oksitler , krom VI , nehir suyu alkalinitesi , cıva zehirlenmesi ve bu kaynaklar tarafından üretilen arsenik emisyonlarından çevreye ve insan sağlığına verilen zararlar gibi dış maliyetler dikkate alındığında %30 oranında . Çalışmada, bu dışsal, aşağı havzadaki fosil yakıt maliyetlerinin AB'nin tüm Gayri Safi Yurtiçi Hasılasının (GSYİH) %1-2'sini oluşturduğu tahmin edilmiştir ve bu, bu kaynaklardan kaynaklanan küresel ısınmanın dış maliyeti dahil edilmeden önceydi. . Kömür AB'de en yüksek dış maliyete sahiptir ve bu maliyetin en büyük kısmını küresel ısınma oluşturmaktadır.
Fosil yakıt üretiminin dış maliyetlerinin bir kısmını ele almanın bir yolu, küresel ısınma emisyonlarını azaltmak için ekonomistler tarafından en çok tercih edilen yöntem olan karbon fiyatlandırmasıdır . Karbon fiyatlandırması, emisyonları için karbondioksit yayanları ücretlendirir. "Karbon fiyatı" olarak adlandırılan bu ücret, atmosfere bir ton karbondioksit salma hakkı için ödenmesi gereken miktardır. Karbon fiyatlandırması genellikle bir karbon vergisi veya emisyon izinlerini satın alma zorunluluğu ("ödenekler" olarak da adlandırılır) şeklini alır .
Olası kazaların varsayımlarına ve olasılıklarına bağlı olarak, nükleer enerji için dış maliyetler önemli ölçüde değişir ve 0,2 ile 200 ct/kWh arasında ulaşabilir. Ayrıca, nükleer güç bir sigorta çerçevesi altında çalıştığını uyarınca sınırları veya yapılar kaza yükümlülükleri nükleer üçüncü taraf borcuna ilişkin Paris kongresinde , Brüksel ek kongre ve nükleer zararlardan sivil sorumluluk üzerine Viyana kongresinde ve ABD'de Fiyat -Anderson Yasası . Yükümlülükteki bu potansiyel eksikliğin, nükleer elektriğin maliyetine dahil olmayan harici bir maliyeti temsil ettiği sıklıkla tartışılır; ancak maliyet küçüktür, bir CBO çalışmasına göre seviyelendirilmiş elektrik maliyetinin yaklaşık %0,1'i kadardır.
En kötü durum senaryoları için bu sigorta dışı maliyetler, hidroelektrik santraller benzer şekilde büyük bir baraj arızası gibi felaket olaylarına karşı tam olarak sigortalı olmadığından , nükleer enerjiye özgü değildir . Örneğin, 1975 Banqiao Barajı felaketi 11 milyon insanın evini aldı ve 26.000 ila 230.000 arasında öldü. Özel sigortacılar baraj sigorta primlerini sınırlı senaryolara dayandırdıkları için bu sektördeki büyük afet sigortaları da aynı şekilde devlet tarafından sağlanmaktadır.
Dışsallıklar etkilerinde yaygın olduğundan, dışsal maliyetler doğrudan ölçülemez, ancak tahmin edilmesi gerekir. Elektriğin çevresel etkisinin dış maliyetlerini tahmin eden bir yaklaşım, Almanya Federal Çevre Ajansının Metodolojik Sözleşmesidir. Bu yöntem, linyitten 10,75 Eurocent/kWh, taş kömüründen 8,94 Eurocent/kWh, doğal gazdan 4,91 Eurocent/kWh, fotovoltaik 1,18 Eurocent/kWh, rüzgardan 0,26 Eurocent/kWh ve hidro 0,18 Eurocent'ten harici maliyetlere ulaşmaktadır. /kWh. Nükleer için, Federal Çevre Ajansı hiçbir değer göstermez, çünkü farklı araştırmalarda 1.000 faktöre göre değişen sonuçlar vardır. Değerlendirilecek bir sonraki düşük enerji kaynağının maliyeti ile birlikte büyük belirsizlik göz önüne alındığında nükleeri önerir. Bu tavsiyeye dayanarak, Federal Çevre Ajansı ve kendi yöntemiyle, Forum Ekolojik-sosyal piyasa ekonomisi, nükleer enerjinin dış çevresel maliyetlerine 10.7 ila 34 ct/kWh arasında ulaşıyor.
Ek maliyet faktörleri
Hesaplamalar genellikle, şebekelere uzun mesafeli iletim bağlantıları veya dengeleme ve rezerv maliyetleri gibi her bir tesis türüyle ilişkili daha geniş sistem maliyetlerini içermez. Hesaplamalar, sağlık kömür bitkiler tarafından hasar, ne de CO etkisi olarak dışsallıklar içermemektedir 2 üzerinde emisyon iklim değişikliği , okyanus asitlenme ve ötrofikasyon , okyanus akım vardiya. Enerji santrallerinin hizmetten çıkarma maliyetleri genellikle dahil edilmez (Amerika Birleşik Devletleri'ndeki nükleer santraller bir istisnadır, çünkü hizmetten çıkarma maliyeti, Nükleer Atık Politikası Yasası uyarınca elektrik fiyatına dahildir ), bu nedenle tam maliyet muhasebesi değildir . Bu tür öğeler, hesaplamanın amacına bağlı olarak gerektiğinde açıkça eklenebilir. Gerçek güç fiyatıyla çok az ilişkisi vardır, ancak politika yapıcılara ve diğerlerine tartışmalara ve karar verme süreçlerine rehberlik etmede yardımcı olur.
Bunlar önemsiz faktörler değildir, ancak tüm sorumlu güç kararlarını çok önemli ölçüde etkiler:
- Ömür boyu sera gazı emisyonlarının karşılaştırılması, örneğin, kömürün GHG'ler açısından herhangi bir alternatiften çok daha yüksek olduğunu göstermektedir. Buna göre, aşağıdaki analizde, karbon yakalanan kömür, diğer kömürlerle ortalaması alınmak yerine genellikle ayrı bir kaynak olarak ele alınır.
- Elektrik üretimiyle ilgili diğer çevresel kaygılar arasında asit yağmuru , okyanus asitlenmesi ve kömür çıkarımının su havzaları üzerindeki etkisi sayılabilir .
- Astım ve duman dahil olmak üzere elektrik üretimi ile ilgili çeşitli insan sağlığı sorunları , artık gelişmiş ülkelerde kamuya açık sağlık hizmetleri maliyetlerine maruz kalan kararlara hakimdir. Bir Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi Çalışma ABD yılda ABD doları milyar 300 ila 500 yalnız kömür ABD sağlık giderlerini tahmin ediyor.
- İken iletim kWh başına maliyet mesafe ile büyük ölçüde değiştiğini, uzun karmaşık projeler temizlemek için gerekli veya bir ödeme zamanlaması dikkate iletim yükseltme almalıdır, çünkü bile yükseltme bulaşma yolları, koruma tedbirlerinin (aşağıya bakınız) ile sık sık rekabetten bile çekici yeni malzemelere yapmak .
Küresel çalışmalar
Kaynak | Güneş (yardımcı program) | karada rüzgar | Gaz CC | jeotermal | açık deniz rüzgarı | Kömür | Nükleer | gaz pikap | Depolama (1:4) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NEA 2020 (%7 indirim oranıyla ) | 54 | 50 | 92 | 100 | 88 | 114 | 68 | ||
NEA 2018 (%3 indirim oranıyla ) | 100 | 60 | 100 | 135 | 90 | 55 | |||
IPCC 2018 (%5 indirim oranıyla ) | 110 | 59 | 71 | 60 | 120 | 61 | 65 | ||
BNEF 2021 | 39 | 41 | 79 | 132 | |||||
Lazard 2020 | 36 | 40 | 59 | 80 | 86 | 112 | 164 | 175 | 189 |
IRENA 2020 | 68 | 53 | 73 | 113 | |||||
Lazard (aralık) | 29-42 | 26-54 | 44-73 | 59-101 | 86 | 65-159 | 129-198 | 151-198 | 132-245 |
BNEF (2021)
Mart 2021'de Bloomberg New Energy Finance, "yenilenebilir kaynakların küresel GSYİH'nın %71'i ve küresel elektrik üretiminin %85'i için en ucuz enerji seçeneği olduğunu tespit etti. Artan elektrik talebini karşılamak veya değiştirmek için yeni bir güneş veya rüzgar çiftliği inşa etmek artık daha ucuz. emekli bir jeneratör, fosil yakıtla çalışan yeni bir elektrik santrali inşa etmektense... Maliyet bazında, firma üretim kaynaklarının mevcut olduğu ve talebin arttığı pazarlarda rüzgar ve güneş en iyi ekonomik seçimdir." Ayrıca, "lityum-iyon pil depolama sistemlerinden gelen enerjinin seviyelendirilmiş maliyetinin, birçok yüksek talepli jeneratörle rekabet edebileceğini" bildirdiler. BNEF, "seçilmiş kamu kaynaklarından türetildiğini" beyan etmenin dışında ayrıntılı metodoloji ve LCOE hesaplama varsayımlarını açıklamadı.
NEA (2020)
Aralık 2020'de OECD NEA , 24 ülkedeki 243 enerji santralini temel alan çok çeşitli elektrik üretim teknolojilerini inceleyen Tahmini Elektrik Üretim Maliyetleri çalışmasını yayınladı . Birincil bulgu, "düşük karbonlu üretimin genel olarak maliyet açısından giderek daha rekabetçi hale geldiği" ve "yeni nükleer enerjinin 2025'te beklenen en düşük maliyetlerle dağıtılabilir düşük karbonlu teknoloji olmaya devam edeceği"ydi. Rapor, LCOE'yi varsayılan %7 iskonto oranıyla hesapladı ve sistemik üretim maliyetlerine göre ayarlandı.
Lazard (2020)
Ekim 2020'de, yatırım bankası Lazard , mevcut ve yeni nesil arasındaki karşılaştırma da dahil olmak üzere yenilenebilir ve geleneksel enerji kaynaklarını karşılaştırdı (tabloya bakın). Lazard çalışması, LCOE hesaplaması için "%8 faiz oranıyla %60 borç ve %12 maliyetle %40 özkaynak" varsaymaktadır.
IRENA (2020)
Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA) "yeni güneş ve rüzgar projeleri mevcut kömürle çalışan bitkilerin en ucuz undercutting olan" o devletler dayalı 2019 yenilenebilir enerji üretim maliyetlerinin bir çalışma yayınladı. Raporda yenilenemeyen kaynaklara ilişkin herhangi bir veri sunulmamaktadır. IRENA çalışması, LCOE hesaplamaları için OECD ülkelerinde %7,5 ve Çin'de %10 sermaye maliyetini varsaymaktadır.
IPCC (2018)
IPCC Beşinci Değerlendirme Raporu , aşağıdaki dört senaryoda çok çeşitli enerji kaynakları için LCOE hesaplamalarını içerir:
- %10 WACC , yüksek tam yükleme saatleri (FLH), karbon vergisi yok
- %5 WACC , yüksek FLH, karbon vergisi yok — yukarıdaki tabloda sunulan senaryo
- %10 WACC , düşük FLH, karbon vergisi yok
- %10 WACC , yüksek FLH, 100$/tCO2eq karbon vergisi
OECD (2018)
OECD NEA , üç iskonto oranı için LCOE hesaplamalarını içerir - %3, %7 ve %10. %3 senaryosu yukarıda sunulmuştur.
Bölgesel çalışmalar
Avustralya
BNEF, Avustralya'da elektrik üretimi için aşağıdaki maliyetleri tahmin etmiştir:
Kaynak | Güneş | karada rüzgar | Gaz CC | Rüzgar artı depolama | Güneş artı depolama | Depolama (4 saat) | gaz pikap |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Ortalama $ABD/MWh | 47 | 58 | 81 | 87 | 118 | 156 | 228 |
Fransa
Uluslararası Enerji Ajansı ve EDF aşağıdaki maliyetleri 2011 için tahmin ediyorlar. Nükleer enerji için, Fukushima Daiichi nükleer felaketinden sonra Fransız nükleer santralinin iyileştirilmesi için yeni güvenlik yatırımlarından kaynaklanan maliyetleri ; bu yatırımların maliyetinin 4 €/MWh olduğu tahmin edilmektedir. Güneş enerjisiyle ilgili olarak, 293 €/MWh tahmini, uygun bir yerde (Güney Avrupa'da olduğu gibi) bulunan 50-100 GWh/yıl aralığında üretim yapabilen büyük bir tesis içindir. Yaklaşık 3 MWh/yıl üretim yapabilen küçük bir ev santrali için maliyet yere bağlı olarak 400 ile 700 €/MWh arasındadır. Güneş enerjisi, çalışılan teknolojiler arasında açık ara en pahalı yenilenebilir elektrik kaynağıydı, ancak fotovoltaik panellerin artan verimliliği ve daha uzun kullanım ömrü, azalan üretim maliyetleri ile birlikte bu enerji kaynağını 2011'den bu yana daha rekabetçi hale getirdi. 2017 yılına kadar, fotovoltaik güneş enerjisinin maliyeti güç 50 €/MWh'nin altına düşmüştü.
teknoloji | 2011 yılında maliyet | 2017'de Maliyet |
---|---|---|
hidro güç | 20 | |
Nükleer (devlet tarafından karşılanan sigorta masrafları ile) | 50 | 50 |
nükleer EPR | 100 | |
CO olmadan Doğal gaz türbinleri 2 yakalama | 61 | |
kara rüzgarı | 69 | 60 |
güneş çiftlikleri | 293 | 43.24 |
Almanya
Kasım 2013'te Fraunhofer Güneş Enerjisi Sistemleri Enstitüsü İMKB , Alman elektrik sektöründe yeni inşa edilen enerji santralleri için seviyelendirilmiş üretim maliyetlerini değerlendirdi . PV sistemleri santral türüne bağlı olarak, 2013 üçüncü çeyreğinde 0.078 ve 0.142 Euro / kWh arasında LCOE ulaştı ( yarar ölçekli zemin monte ya da küçük bir çatı güneş PV ve ortalama Alman) güneşlenme 1200 1000 kWh / m 2 yıllık (GHI). Yakın zamanda inşa edilen Alman nükleer santralleri tarafından üretilen elektriğe ilişkin hiçbir LCOE rakamları mevcut değildir, çünkü 1980'lerin sonundan beri hiç inşa edilmemişti. İMKB çalışmasının bir güncellemesi Mart 2018'de yayınlandı.
İMKB (2013) | İMKB (2018) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
teknoloji | Düşük maliyetli | Yüksek fiyat | Düşük maliyetli | Yüksek fiyat | |||
Kömürle çalışan elektrik santralleri | kahverengi kömür | 38 | 53 | 46 | 80 | ||
sert kömür | 63 | 80 | 63 | 99 | |||
CCGT enerji santralleri | 75 | 98 | 78 | 100 | |||
Rüzgar gücü | karadaki rüzgar çiftlikleri | 45 | 107 | 40 | 82 | ||
Açık deniz rüzgar çiftlikleri | 119 | 194 | 75 | 138 | |||
Güneş | PV sistemleri | 78 | 142 | 37 | 115 | ||
Biyogaz santrali | 135 | 250 | 101 | 147 | |||
Kaynak: Fraunhofer İMKB (2013) – Elektrik yenilenebilir enerji teknolojilerinin seviyelendirilmiş maliyeti
Kaynak: Fraunhofer İMKB (2018) – Stromgestehungskosten erneuerbare Energien |
Orta Doğu
2000'den 2018'e kadar sermaye yatırım maliyetleri, sabit ve değişken maliyetler ve şebeke ölçekli rüzgar ve fotovoltaik elektrik kaynaklarının ortalama kapasite faktörü, Orta Doğu'daki ülkelerin genel değişken yenilenebilir elektrik üretimi ve incelenen 81 proje kullanılarak elde edilmiştir.
Yıl | rüzgar CF | Fotovoltaik CF | Rüzgar LCOE ($/MWh) | Fotovoltaik LCOE($/MWh) |
---|---|---|---|---|
2000 | 0.19 | 0.17 | - | - |
2001 | - | 0.17 | - | - |
2002 | 0.21 | 0.21 | - | - |
2003 | - | 0.17 | - | - |
2004 | 0.23 | 0.16 | - | - |
2005 | 0.23 | 0.19 | - | - |
2006 | 0.20 | 0.15 | - | - |
2007 | 0.17 | 0.21 | - | - |
2008 | 0.25 | 0.19 | - | - |
2009 | 0.18 | 0.16 | - | - |
2010 | 0.26 | 0.20 | 107.8 | - |
2011 | 0.31 | 0.17 | 76.2 | - |
2012 | 0.29 | 0.17 | 72.7 | - |
2013 | 0.28 | 0.20 | 72.5 | 212.7 |
2014 | 0.29 | 0.20 | 66.3 | 190.5 |
2015 | 0.29 | 0.19 | 55.4 | 147.2 |
2016 | 0.34 | 0.20 | 52.2 | 110.7 |
2017 | 0.34 | 0.21 | 51.5 | 94.2 |
2018 | 0.37 | 0.23 | 42.5 | 85,8 |
2019 | - | 0.23 | - | 50.1 |
Türkiye
Üreten başlayan projeler için Mart 2021 tarihi itibariyle Türkiye'de elektrik dan Türkiye'de yenilenebilir enerji Temmuz ayında feed-in-tarifeleri içinde Lirası kWh başına şunlardır: rüzgar ve güneş 0.32, hidro 0.4, jeotermal 0,54 ve biyokütle farklı türleri için farklı oranlar: için tüm bunlar, yerel bileşenler kullanılıyorsa, kWh başına 0,08'lik bir bonus da vardır. Tarifeler 10 yıl ve yerel ikramiye 5 yıl için geçerli olacaktır. Oranlar cumhurbaşkanlığı tarafından belirlenir ve program, yenilenebilir enerji için önceki ABD doları cinsinden tarife garantisinin yerini alır.
Japonya
Japon hükümeti (Fukushima felaketi öncesi) tarafından 2010 yılında yapılan ve Enerji Beyaz Kitabı olarak adlandırılan bir araştırma, kilovat saat maliyetinin güneş enerjisi için ¥49, rüzgar için ¥10 ila ¥14 ve nükleer enerji için ¥5 veya ¥6 olduğu sonucuna varmıştır.
Bununla birlikte, yenilenebilir enerji savunucusu Masayoshi Son , hükümetin nükleer enerjiye ilişkin tahminlerinin, yakıtın yeniden işlenmesine ilişkin maliyetleri veya afet sigortası yükümlülüğünü içermediğine dikkat çekti. Son, bu maliyetler dahil edildiğinde nükleer enerjinin maliyetinin rüzgar enerjisiyle hemen hemen aynı olduğunu tahmin etti.
Daha yakın zamanlarda, Japonya'da güneş enerjisi maliyeti ¥13,1/kWh ile ¥21,3/kWh (ortalama olarak ¥15,3/kWh veya 0,142/kWh) arasında düştü.
Birleşik Krallık
İskoçya'daki Mühendisler ve Gemi Yapımcılar Kurumu, İngiliz Ulusal Şebekesi'nin eski bir Operasyon Direktörü olan Colin Gibson'ı, ilk kez üretim maliyetlerinin yanı sıra bazı iletim maliyetlerini de içerecek olan üretim düzeyindeki maliyetler hakkında bir rapor hazırlaması için görevlendirdi. Bu, Aralık 2011'de yayınlandı. Kurum, konunun tartışılmasını teşvik etmeyi amaçlıyor ve bu tür çalışmaların derleyicileri arasında bir elektronik tablo yayınlama konusunda alışılmadık bir adım attı.
27 Şubat 2015'te Vattenfall Vindkraft AS, Horns Rev 3 açık deniz rüzgar santralini kWh başına 10.31 Eurocent fiyatla inşa etmeyi kabul etti . Bu, MWh başına 100 £' un altında olarak fiyatlandırılmıştır .
2013'te Birleşik Krallık'ta yeni inşa edilecek bir nükleer enerji santrali için ( Hinkley Noktası C : 2023'ün tamamlanması), 92,50 Sterlin/MWh (yaklaşık 142 ABD Doları/MWh) tutarında bir tarife garantisi artı çalışma süresi ile enflasyon telafisi 35 yıl kabul edildi.
İş, Enerji ve Sanayi Stratejisi Bölümü (Beis) birleşti tahminlerine ardından farklı elektrik üretim kaynaklarının maliyetlerinin düzenli tahminleri yayınlamaktadır Bölümü Enerji ve İklim Değişikliği (DECC). 2015 yılında başlanan yeni nesil projeler için seviyelendirilmiş maliyet tahminleri aşağıdaki tabloda listelenmiştir.
Güç üreten teknoloji | Düşük | Merkez | Yüksek | |
---|---|---|---|---|
Rüzgâr | karada | 47 | 62 | 76 |
açık deniz | 90 | 102 | 115 | |
Güneş Büyük Ölçekli PV (Fotovoltaik) | 71 | 80 | 94 | |
Nükleer PWR (Basınçlı Su Reaktörü) (a) | 82 | 93 | 121 | |
biyokütle | 85 | 87 | 88 | |
Doğal gaz | Kombine Çevrim Gaz Türbini | 65 | 66 | 68 |
İle CCGT CCS (Karbon yakalama ve depolama) | 102 | 110 | 123 | |
Açık Çevrim Gaz Türbini | 157 | 162 | 170 | |
Kömür | Oksi-taraklı Gelişmiş Süperkritik Kömür . CCS | 124 | 134 | 153 |
CCS ile IGCC (Entegre Gazlaştırma Kombine Çevrimi) | 137 | 148 | 171 | |
(a) yeni nükleer enerji: 2023'te Hinkley C Noktası için 92.50 £/MWh garantili kullanım fiyatı |
Amerika Birleşik Devletleri
Enerji Bilgi İdaresi (2020)
2010'dan bu yana, ABD Enerji Bilgi İdaresi (EIA) Yıllık Enerji Görünümü'nü (AEO) yayınlayarak, yaklaşık beş yıl içinde hizmete girecek olan gelecekteki kamu hizmeti ölçeğindeki tesisler için yıllık LCOE tahminlerini içermektedir. 2015 yılında, EIA, AEO 2015 raporunun yayınlanmasından sonra Gelişmiş Enerji Ekonomisi (AEE) Enstitüsü tarafından " yenilenebilir enerjinin büyüme oranını sürekli olarak hafife almak, bu kaynakların pazardaki performansı hakkında 'yanlış algılamalara' yol açmakla eleştirilmiştir. ". AEE , rüzgar enerjisi için ortalama güç satın alma anlaşmasının (PPA) 2013'te halihazırda 24$/MWh'de olduğuna dikkat çekiyor . Benzer şekilde, şebeke ölçeğinde güneş PV'si için PPA , mevcut 50-75$/MWh seviyelerinde görülüyor. Bu rakamlar, EIA'nın 2020'deki solar PV için 125$/MWh (veya sübvansiyonlar dahil 114$/MWh) olan tahmini LCOE'si ile güçlü bir tezat oluşturuyor.
Aşağıdaki veriler, Enerji Bilgi İdaresi'nin (EIA) 2020'de yayınlanan (AEO2020) Yıllık Enerji Görünümü'nden alınmıştır. Megawatt saat başına dolar cinsindendir (2019 USD/MWh). Bu rakamlar, vergi kredileri, sübvansiyonlar veya diğer teşvikler hariç, 2025 yılında hizmete girecek tesisler için tahminlerdir. Aşağıdaki LCOE, %6,1'lik vergi sonrası ağırlıklı ortalama sermaye maliyeti (WACC) kullanılarak 30 yıllık bir kurtarma dönemine göre hesaplanmıştır. Karbon yoğun teknolojiler için WACC'ye yüzde 3 puan eklenir. (Bu, metrik ton karbondioksit CO başına yaklaşık 15 $'lık bir ücrete eşdeğerdir.
2.) Federal vergi kredilerinin ve çeşitli eyalet ve yerel teşvik programlarının bu LCOE değerlerinden bazılarını azaltması beklenir. Örneğin, EIA, federal yatırım vergi kredisi programının, 2025'te inşa edilen güneş PV'sinin kapasite ağırlıklı ortalama LCOE'sini ek 2,41 ABD Doları, 30,39 ABD Doları'na düşürmesini beklemektedir.
Bitki Türü | Minimum | Basit
Ortalama |
Kapasite ağırlıklı ortalama |
Maks. |
---|---|---|---|---|
Ultra-süperkritik kömür | 65.10 | 76.44 | not | 91.27 |
kombine çevrim | 33.35 | 38.07 | 36.61 | 45.31 |
Yanma Türbini | 58.48 | 66.62 | 68.71 | 81.37 |
Gelişmiş Nükleer | 71.90 | 81.65 | not | 92.04 |
jeotermal | 35.13 | 37.47 | 37.47 | 39.60 |
biyokütle | 86.19 | 94.83 | not | 139.96 |
Rüzgar, karada | 28.72 | 39,95 | 34.10 | 62.72 |
Rüzgar, açık deniz | 102.68 | 122.25 | 115.04 | 155.55 |
Güneş fotovoltaik (PV) | 29.75 | 35.74 | 32.80 | 48.09 |
Hidroelektrik | 35.37 | 52.79 | 39.54 | 63.24 |
2010-2019 döneminde tahmini maliyetlerde en fazla düşüşe sahip elektrik kaynakları güneş fotovoltaik (%88 düşüş), kara rüzgarı (%71 düşüş) ve gelişmiş doğal gaz kombine çevrimi (%49 düşüş) oldu.
EIA, 2040 yılında hizmete giren kamu hizmeti ölçeğinde üretim için 2015 yılında, konsantre güneş enerjisinin (CSP) sabit dolar maliyetinde (%18 düşüş), güneş fotovoltaikinde (%15 düşüş), açık denizde daha fazla azalma olacağını tahmin ediyor. rüzgar (%11 düşüş) ve gelişmiş nükleer (%7 düşüş). Karada rüzgar maliyetinin 2040 yılına kadar hafifçe artması (%2 artış) beklenirken, doğal gaz kombine çevrim elektriğinin dönem içinde %9 ila %10 artması bekleniyordu.
$/MWh cinsinden tahmin | Kömür manastırı |
Nat. gaz kombine çevrimi | nükleer gelişmiş |
Rüzgâr | Güneş | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
yılın | referans | yıl için | manastır | ileri | karada | açık deniz | PV | CSP | ||
2010 | 2016 | 100,4 | 83.1 | 79.3 | 119.0 | 149.3 | 191.1 | 396,1 | 256,6 | |
2011 | 2016 | 95.1 | 65.1 | 62.2 | 114.0 | 96.1 | 243.7 | 211.0 | 312.2 | |
2012 | 2017 | 97.7 | 66.1 | 63.1 | 111.4 | 96.0 | Yok | 152.4 | 242.0 | |
2013 | 2018 | 100,1 | 67.1 | 65.6 | 108.4 | 86.6 | 221.5 | 144.3 | 261.5 | |
2014 | 2019 | 95.6 | 66.3 | 64.4 | 96.1 | 80.3 | 204.1 | 130.0 | 243.1 | |
2015 | 2020 | 95.1 | 75.2 | 72.6 | 95.2 | 73.6 | 196.9 | 125.3 | 239,7 | |
2016 | 2022 | not | 58.1 | 57.2 | 102.8 | 64.5 | 158.1 | 84.7 | 235.9 | |
2017 | 2022 | not | 58.6 | 53.8 | 96.2 | 55.8 | not | 73.7 | not | |
2018 | 2022 | not | 48,3 | 48.1 | 90.1 | 48.0 | 124.6 | 59.1 | not | |
2019 | 2023 | not | 40.8 | 40.2 | not | 42.8 | 117.9 | 48.8 | not | |
2020 | 2025 | not | 36.61 | 36.61 | not | 34.10 | 115.04 | 32.80 | NA | |
Nominal değişiklik 2010–2020 | not | -56% | -54% | not | -77% | -%40 | -92% | not | ||
Not : Öngörülen LCOE, enflasyona göre düzeltilir ve tahminin yayınlandığı yıldan iki yıl önceye dayalı olarak sabit dolar üzerinden hesaplanır. Herhangi bir sübvansiyon olmadan verilen tahminler. Gönderilemeyen kaynaklar için iletim maliyeti ortalama olarak çok daha yüksektir. NB = "Yapılmadı" (Kapasite eklemesi beklenmiyor.) |
NREL OpenEI (2015)
ABD DOE ve Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) tarafından ortaklaşa desteklenen OpenEI , çok çeşitli üretim kaynaklarını kapsayan tarihsel bir üretim maliyeti veritabanı derlemiştir. Veriler açık kaynak olduğu için sık sık revizyona tabi tutulabilir.
Santral tipi (USD/MWh) | Minimum | Medyan | Maks. | Veri kaynağı yılı | |
---|---|---|---|---|---|
Dağıtılmış nesil | 10 | 70 | 130 | 2014 | |
hidroelektrik | Geleneksel | 30 | 70 | 100 | 2011 |
Küçük Hidroelektrik | 140 | 2011 | |||
Rüzgâr | Karada (kara bazlı) | 40 | 80 | 2014 | |
açık deniz | 100 | 200 | 2014 | ||
Doğal gaz | kombine çevrim | 50 | 80 | 2014 | |
yanma türbini | 140 | 200 | 2014 | ||
Kömür | Toz haline getirilmiş, temizlenmiş | 60 | 150 | 2014 | |
Toz haline getirilmiş, temizlenmemiş | 40 | 2008 | |||
IGCC , gazlaştırılmış | 100 | 170 | 2014 | ||
Güneş | fotovoltaik | 60 | 110 | 250 | 2014 |
CSP | 100 | 220 | 2014 | ||
jeotermal | hidrotermal | 50 | 100 | 2011 | |
Görme engelli | 100 | 2011 | |||
Geliştirilmiş | 80 | 130 | 2014 | ||
biyogüç | 90 | 110 | 2014 | ||
Yakıt hücresi | 100 | 160 | 2014 | ||
Nükleer | 90 | 130 | 2014 | ||
okyanus | 230 | 240 | 250 | 2011 |
Not:
Yalnızca medyan değer = yalnızca bir veri noktası.
Yalnızca maksimum + minimum değer = yalnızca iki veri noktası
Kaliforniya Enerji Komisyonu (2014)
"Kaliforniya'da Yeni Yenilenebilir ve Fosil Üretiminin Tahmini Maliyeti" başlıklı Kaliforniya Enerji Komisyonu raporundan LCOE verileri. Model verileri, geliştiricilerin üç sınıfının tümü için hesaplanmıştır: tüccar, yatırımcıya ait hizmet kuruluşu (IOU) ve kamuya ait hizmet kuruluşu (POU).
Tip | Yıl 2013 (nominal $$) ($/MWh) | Yıl 2024 (nominal $$) ($/MWh) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
İsim | Tüccar | borç senedi | POU | Tüccar | borç senedi | POU |
Üretim türbini 49,9 MW | 662.81 | 2215.54 | 311.27 | 884.24 | 2895,90 | 428.20 |
Üretim türbini 100 MW | 660.52 | 2202.75 | 309.78 | 881.62 | 2880.53 | 426,48 |
Jenerasyon türbini – Gelişmiş 200 MW | 403.83 | 1266.91 | 215.53 | 533.17 | 1615.68 | 299.06 |
Kombine çevrim 2CT'ler kanal ateşlemesiz 500 MW | 116.51 | 104.54 | 102.32 | 167,46 | 151.88 | 150.07 |
500 MW kanal ateşlemeli kombine çevrim 2CT'ler | 115.81 | 104.05 | 102.04 | 166.97 | 151.54 | 149.88 |
Biyokütle akışkan yataklı kazan 50 MW | 122.04 | 141.53 | 123.51 | 153.89 | 178.06 | 156.23 |
Jeotermal ikili 30 MW | 90.63 | 120.21 | 84.98 | 109.68 | 145.31 | 103.00 |
Jeotermal flaş 30 MW | 112.48 | 146.72 | 109.47 | 144.03 | 185.85 | 142.43 |
250 MW depolamasız solar parabolik tekne | 168.18 | 228.73 | 167.93 | 156.10 | 209.72 | 156.69 |
250 MW depolamalı solar parabolik tekne | 127.40 | 189.12 | 134.81 | 116.90 | 171.34 | 123.92 |
Depolamasız güneş enerjisi kulesi 100 MW | 152.58 | 210.04 | 151.53 | 133.63 | 184.24 | 132.69 |
100 MW 6HR depolamalı güneş enerjisi kulesi | 145.52 | 217.79 | 153.81 | 132.78 | 196.47 | 140.58 |
100 MW 11HR depolamalı güneş enerjisi kulesi | 114.06 | 171.72 | 120.45 | 103.56 | 154.26 | 109.55 |
Güneş fotovoltaik (ince film) 100 MW | 111.07 | 170,00 | 121.30 | 81.07 | 119.10 | 88.91 |
Güneş fotovoltaik (tek eksenli) 100 MW | 109.00 | 165.22 | 116.57 | 98.49 | 146.20 | 105.56 |
Güneş fotovoltaik (ince film) 20 MW | 121.31 | 186.51 | 132.42 | 93.11 | 138.54 | 101.99 |
Güneş fotovoltaik (tek eksenli) 20 MW | 117.74 | 179.16 | 125.86 | 108.81 | 162.68 | 116.56 |
Rüzgar sınıfı 3 100 MW | 85.12 | 104.74 | 75.8 | 75.01 | 91.90 | 68.17 |
Rüzgar sınıfı 4 100 MW | 84.31 | 103.99 | 75.29 | 75.77 | 92.88 | 68.83 |
Kaliforniya Enerji Komisyonu (2019)
9 Mayıs 2019'da Kaliforniya Enerji Komisyonu güncellenmiş bir LCOE raporu yayınladı:
Teknoloji Türü | LCOE'yi Hesaplamak için Yöntem türü | Min (2018 $/Mwh) | Medyan | Maks (2018 $/Mwh) |
---|---|---|---|---|
Solar PV Tek Eksen 100MW | deterministik | 33 | 49 | 106 |
Solar PV Tek Eksen 100MW | olasılıksal | 44 | 52 | 61 |
Depolamalı Güneş Kulesi | deterministik | 81 | 159 | 339 |
Depolamalı Güneş Kulesi | olasılıksal | 128 | 158 | 195 |
Rüzgar 80m göbek Yüksekliği | deterministik | 30 | 57 | 136 |
Rüzgar 80m göbek Yüksekliği | olasılıksal | 52 | 65 | 81 |
Jeotermal Flaş | deterministik | 54 | 138 | 414 |
Jeotermal Flaş | olasılıksal | 116 | 161 | 217 |
biyomlar | deterministik | 98 | 166 | 268 |
biyomlar | olasılıksal | 158 | 172 | 187 |
Kombine Çevrim kanal ateşlemesiz | deterministik | 77 | 119 | 187 |
Kombine Çevrim kanal ateşlemesiz | olasılıksal | 111 | 123 | 141 |
Lazard (2015)
Kasım 2015'te, merkezi New York'ta bulunan yatırım bankası Lazard , ABD'deki fotovoltaiklerin mevcut elektrik üretim maliyetlerine ilişkin dokuzuncu yıllık çalışmasını geleneksel jeneratörlere kıyasla yayınladı. En iyi büyük ölçekli fotovoltaik santraller, MWh başına 50 ABD Doları elektrik üretebilir. MWh başına 60 ABD doları olan üst sınır. Buna karşılık, kömürle çalışan santraller MWh başına 65 ila 150 ABD Doları arasında, nükleer enerji ise MWh başına 97 ABD Doları'dır. Evlerin çatılarındaki küçük fotovoltaik santraller hala MWh başına 184-300 USD seviyesindedir, ancak elektrik taşıma maliyetleri olmadan da yapılabilir. Karadaki rüzgar türbinleri MWh başına 32-77 USD'dir. Bir dezavantajı, güneş ve rüzgar enerjisinin kesintili olmasıdır. Çalışma, pillerde depolama olarak bir çözüm öneriyor , ancak bunlar şu ana kadar hala pahalı.
Lazard'ın uzun süredir devam eden Seviyelendirilmiş Enerji Maliyeti (LCOE) raporu, geniş çapta dikkate alınır ve endüstri standardıdır. 2015 yılında Lazard, yatırım bankası Lazard tarafından enerji danışmanlık firması Enovation ile işbirliği içinde geliştirilen ilk Seviyelendirilmiş Depolama Maliyeti (LCOS) raporunu yayınladı.
Aşağıda, yatırım bankası Lazard'dan alınan kaynağa göre LCOE'lerin tam listesi bulunmaktadır.
Santral tipi (USD/MWh) | Düşük | Yüksek |
---|---|---|
Enerji verimliliği | 0 | 50 |
Rüzgâr | 32 | 77 |
Solar PV – ince film fayda ölçeği | 50 | 60 |
Solar PV – kristal şebeke ölçeğinde | 58 | 70 |
Solar PV – çatı katı konutu | 184 | 300 |
Solar PV – çatı C&I | 109 | 193 |
Depolamalı güneş enerjisi | 119 | 181 |
mikrotürbin | 79 | 89 |
jeotermal | 82 | 117 |
doğrudan biyokütle | 82 | 110 |
Yakıt hücresi | 106 | 167 |
Doğal gaz pistonlu motor | 68 | 101 |
Gaz kombine çevrim | 52 | 78 |
Gaz piki | 165 | 218 |
IGCC | 96 | 183 |
Nükleer | 97 | 136 |
Kömür | 65 | 150 |
Pil depolama | ** | ** |
Dizel pistonlu motor | 212 | 281 |
NOT: ** Pil depolama artık bu rapora dahil edilmemiştir (2015). Enovation Partners ile istişare içinde geliştirilen kendi ayrı raporu LCOS 1.0 haline getirilmiştir (aşağıdaki çizelgelere bakınız).
Aşağıda farklı pil teknolojileri için LCOS'lar bulunmaktadır. Bu kategori geleneksel olarak dizel motorlarla doldurulmuştur. Bunlar "sayaç arkası" uygulamalardır.
Amaç | Tip | Düşük ($/MWh) | Yüksek ($/MWh) |
---|---|---|---|
Mikro şebeke | Akış pili | 429 | 1046 |
Mikro şebeke | kurşun asit | 433 | 946 |
Mikro şebeke | lityum iyon | 369 | 562 |
Mikro şebeke | Sodyum | 411 | 835 |
Mikro şebeke | Çinko | 319 | 416 |
Adalet | Akış pili | 593 | 1231 |
Adalet | kurşun asit | 700 | 1533 |
Adalet | lityum iyon | 581 | 870 |
Adalet | Sodyum | 663 | 1259 |
Adalet | Çinko | 523 | 677 |
Ticari ve endüstriyel | Akış pili | 349 | 1083 |
Ticari ve endüstriyel | kurşun asit | 529 | 1511 |
Ticari ve endüstriyel | lityum iyon | 351 | 838 |
Ticari ve endüstriyel | Sodyum | 444 | 1092 |
Ticari ve endüstriyel | Çinko | 310 | 452 |
Ticari cihaz | Akış pili | 974 | 1504 |
Ticari cihaz | kurşun asit | 928 | 2291 |
Ticari cihaz | Lityum-İyon | 784 | 1363 |
Ticari cihaz | Çinko | 661 | 833 |
yerleşim | Akış pili | 721 | 1657 |
yerleşim | kurşun asit | 1101 | 2238 |
yerleşim | lityum iyon | 1034 | 1596 |
Yukarıdakilerin hepsi
Geleneksel yöntem |
Dizel pistonlu motor | 212 | 281 |
Aşağıda farklı pil teknolojileri için LCOS'lar bulunmaktadır. Bu kategori geleneksel olarak doğal gazlı motorlarla doldurulur. Bunlar "sayaç önü" uygulamalarıdır.
Amaç | Tip | Düşük ($/MWh) | Yüksek ($/MWh) |
---|---|---|---|
İletim sistemi | Sıkıştırılmış hava | 192 | 192 |
İletim sistemi | Akış pili | 290 | 892 |
İletim sistemi | kurşun asit | 461 | 1429 |
İletim sistemi | lityum iyon | 347 | 739 |
İletim sistemi | pompalanan hidro | 188 | 274 |
İletim sistemi | Sodyum | 396 | 1079 |
İletim sistemi | Çinko | 230 | 376 |
Peaker değiştirme | Akış pili | 248 | 927 |
Peaker değiştirme | kurşun asit | 419 | 1247 |
Peaker değiştirme | lityum iyon | 321 | 658 |
Peaker değiştirme | Sodyum | 365 | 948 |
Peaker değiştirme | Çinko | 221 | 347 |
Frekans regülasyonu | Çark | 276 | 989 |
Frekans regülasyonu | lityum iyon | 211 | 275 |
Dağıtım hizmetleri | Akış pili | 288 | 923 |
Dağıtım hizmetleri | kurşun asit | 516 | 1692 |
Dağıtım hizmetleri | lityum iyon | 400 | 789 |
Dağıtım hizmetleri | Sodyum | 426 | 1129 |
Dağıtım hizmetleri | Çinko | 285 | 426 |
PV entegrasyonu | Akış pili | 373 | 950 |
PV entegrasyonu | kurşun asit | 402 | 1068 |
PV entegrasyonu | lityum iyon | 355 | 686 |
PV entegrasyonu | Sodyum | 379 | 957 |
PV entegrasyonu | Çinko | 245 | 345 |
Yukarıdakilerin hepsi
Geleneksel yöntem |
gaz pikap | 165 | 218 |
Lazard (2016)
15 Aralık 2016'da Lazard, LCOE raporunun 10. sürümünü ve LCOS raporunun 2. sürümünü yayınladı.
Tip | Düşük ($/MWh) | Yüksek ($/MWh) |
---|---|---|
Rüzgâr | 32 | 62 |
Solar PV – kristal şebeke ölçeğinde | 49 | 61 |
Solar PV – ince film fayda ölçeği | 46 | 56 |
Solar PV – topluluk | 78 | 135 |
Solar PV – çatı katı konutu | 138 | 222 |
Solar PV – çatı C&I | 88 | 193 |
Depolu güneş enerjisi kulesi | 119 | 182 |
mikrotürbin | 76 | 89 |
jeotermal | 79 | 117 |
doğrudan biyokütle | 77 | 110 |
Yakıt hücresi | 106 | 167 |
Doğal gaz pistonlu motor | 68 | 101 |
Gaz kombine çevrim | 48 | 78 |
Gaz piki | 165 | 217 |
IGCC | 94 | 210 |
Nükleer | 97 | 136 |
Kömür | 60 | 143 |
Dizel pistonlu motor | 212 | 281 |
Lazard (2017)
2 Kasım 2017'de yatırım bankası Lazard, LCOE raporunun 11. versiyonunu ve LCOS raporunun 3. versiyonunu yayınladı.
Nesil türü | Düşük ($/MWh) | Yüksek ($/MWh) |
---|---|---|
Rüzgâr | 30 | 60 |
Solar PV – kristal şebeke ölçeğinde | 46 | 53 |
Solar PV – ince film fayda ölçeği | 43 | 48 |
Solar PV – topluluk | 76 | 150 |
Solar PV – çatı katı konutu | 187 | 319 |
Solar PV – çatı C&I | 85 | 194 |
Depolu güneş enerjisi kulesi | 98 | 181 |
mikrotürbin | 59 | 89 |
jeotermal | 77 | 117 |
doğrudan biyokütle | 55 | 114 |
Yakıt hücresi | 106 | 167 |
Doğal gaz pistonlu motor | 68 | 106 |
Gaz kombine çevrim | 42 | 78 |
Gaz piki | 156 | 210 |
IGCC | 96 | 231 |
Nükleer | 112 | 183 |
Kömür | 60 | 143 |
Dizel pistonlu motor | 197 | 281 |
Aşağıda, "sayaç arkası" (BTM) uygulamaları için farklı pil teknolojileri için sübvansiyonsuz LCOS'lar bulunmaktadır.
Kullanım durumu | Depolama türü | Düşük ($/MWh) | Yüksek ($/MWh) |
---|---|---|---|
Reklam | lityum iyon | 891 | 985 |
Reklam | kurşun asit | 1057 | 1154 |
Reklam | Gelişmiş müşteri adayı | 950 | 1107 |
yerleşim | lityum iyon | 1028 | 1274 |
yerleşim | kurşun asit | 1160 | 1239 |
yerleşim | Gelişmiş müşteri adayı | 1138 | 1188 |
Aşağıda, farklı pil teknolojileri için "sayacın önü" (FTM) uygulamaları için sübvansiyonsuz LCOS'lar bulunmaktadır.
Kullanım durumu | Depolama türü | Düşük ($/MWh) | Yüksek ($/MWh) |
---|---|---|---|
Peaker değiştirme | Akış pili (V) | 209 | 413 |
Peaker değiştirme | Akış pili (Zn) | 286 | 315 |
Peaker değiştirme | lityum iyon | 282 | 347 |
Dağıtım | Akış pili (V) | 184 | 338 |
Dağıtım | lityum iyon | 272 | 338 |
Mikro şebeke | Akış pili (V) | 273 | 406 |
Mikro şebeke | lityum iyon | 383 | 386 |
Not: Akış pil değeri aralığı tahminleri
Lazard (2018)
Kasım 2018'de Lazard, 2018 LCOE raporunu yayınladı
Teknoloji Türü | Min ($/MWh) | Maks ($/MWh) |
---|---|---|
Solar PV—Çatı Üstü Konut | 160 | 267 |
Solar PV—Çatı üstü C&I | 81 | 170 |
Solar PV—Topluluk | 73 | 145 |
Solar PV—Kristal Fayda Ölçeği | 40 | 46 |
Solar PV—İnce Film Fayda Ölçeği | 36 | 44 |
Depolu Solar Termal Kule | 98 | 181 |
Yakıt hücresi | 103 | 152 |
jeotermal | 71 | 111 |
Rüzgar – Karada | 29 | 56 |
Rüzgar – Açık Deniz *(Yalnızca orta nokta) | 92 | 92 |
Gaz Peaking | 152 | 206 |
Nükleer | 112 | 189 |
Kömür | 60 | 143 |
Gaz Kombine Çevrim | 41 | 74 |
Lazard (2019)
Kasım 2019'da Lazard, 2019 LCOE raporunu yayınladı
Teknoloji Türü | Min ($/MWh) | Maks ($/MWh) |
---|---|---|
Solar PV—Çatı Üstü Konut | 151 | 242 |
Solar PV—Çatı üstü C&I | 75 | 154 |
Solar PV—Topluluk | 64 | 148 |
Solar PV—Kristal Fayda Ölçeği | 36 | 44 |
Solar PV—İnce Film Fayda Ölçeği | 32 | 42 |
Depolu Solar Termal Kule | 126 | 156 |
jeotermal | 69 | 112 |
Rüzgar – Karada | 28 | 54 |
Rüzgar – Açık Deniz (Yalnızca Orta Nokta maliyeti) | 89 | 89 |
Gaz Peaking | 150 | 199 |
Nükleer | 118 | 192 |
Kömür | 66 | 152 |
Gaz Kombine Çevrim | 44 | 68 |
Yenilenebilir
fotovoltaik
2020'de IEA, solar PV gücünün tarihteki en ucuz elektrik olduğunu açıkladı.
Fotovoltaik fiyatları 1977'de watt başına 76,67 dolardan Ekim 2020'de watt başına yaklaşık 0,085 dolara, çok kristalli silikon güneş pilleri ve modül fiyatı watt başına 0.193 dolara düştü. Bu, güneş pili fiyatlarının kümülatif sevkiyatların her iki katına çıkması için %20 düştüğünü belirten Swanson yasasını destekleyen kanıt olarak görülüyor . Ünlü Moore yasası , her iki yılda bir transistör sayısının iki katına çıkarılmasını gerektirir.
Bloomberg New Energy Finance tahminlerine göre, 2011 yılına kadar MW başına PV modüllerinin fiyatı 2008'den bu yana %60 düştü ve güneş enerjisini ilk kez bazı güneşli ülkelerde elektriğin perakende fiyatı ile rekabetçi bir zemine oturttu; 2007'den 2012'ye kadar %75'lik alternatif ve tutarlı bir fiyat düşüşü rakamı da yayınlandı, ancak bu rakamların Amerika Birleşik Devletleri'ne özel mi yoksa genel olarak küresel mi olduğu belirsiz. PV'den elde edilen seviyelendirilmiş elektrik maliyeti (LCOE), özellikle üretim zamanı dahil edildiğinde, genişleyen bir coğrafi bölge listesindeki geleneksel elektrik kaynaklarıyla rekabet eder, çünkü elektrik gündüz geceden daha değerlidir. Tedarik zincirinde şiddetli bir rekabet var ve güneş enerjisi için seviyelendirilmiş enerji maliyetindeki daha fazla iyileştirmeler, önümüzdeki birkaç yıl içinde fosil yakıt üretim kaynaklarının egemenliğine yönelik artan bir tehdit oluşturuyor. Zaman geçtikçe, yenilenebilir enerji teknolojileri genellikle daha ucuz hale gelirken, fosil yakıtlar genellikle daha pahalı hale gelir:
Güneş enerjisi maliyetleri ne kadar düşükse, geleneksel güçle karşılaştırıldığında o kadar avantajlıdır ve dünya genelindeki kamu hizmetleri ve enerji kullanıcıları için o kadar çekici hale gelir. Kamu hizmeti ölçeğinde güneş enerjisi [2011'de] Kaliforniya'da, düşük maliyetli doğal gazla çalışan bile olsa, diğer en yüksek jeneratörlerin çoğundan 100$/MWh (0.10$/kWh) çok daha düşük fiyatlarla teslim edilebilir. Daha düşük güneş modülü maliyetleri, güneş enerjisinin maliyetinin perakende elektrik fiyatlarına göre çok daha uygun olduğu tüketici pazarlarından gelen talebi de teşvik eder.
2015 yılında First Solar , konvansiyonel elektrik üretim santrallerinin elektrik satış fiyatından çok daha ucuz olan 100 MW'lık Playa Solar 2 projesinden 3.87 cent/kWh seviyeli fiyatla güneş enerjisi tedarik etmeyi kabul etti. Ocak 2015'ten Mayıs 2016'ya kadar rekorlar hızla düşmeye devam etti ve 3 sent/kWh'nin altına ulaşan güneş enerjisi fiyatları düşmeye devam ediyor. Ağustos 2016'da Şili, megawatt-saat (MWh) başına 29.10 $ için güneş enerjisi sağlamak için yeni bir rekor düşük sözleşme fiyatı açıkladı. Eylül 2016'da Abu Dabi, MWh başına 24,2 $'lık güneş enerjisi sağlama sözü vererek yeni bir rekor kıran teklif fiyatını açıkladı Ekim 2017'de, Suudi Arabistan MWh başına 17,90 $'lık güneş enerjisi sağlamak için daha düşük bir sözleşme fiyatı açıkladı. Temmuz 2019'da Portekiz, MWh başına en düşük 16,54 $ kontrat fiyatını açıkladı. Nisan 2020'de Abu Dhabi Power Corporation (ADPower), 2GW güneş PV projesi için MWh başına 13,5 ABD Doları tarifesi güvence altına aldı.
50$/ton karbon fiyatıyla (kömürle çalışan enerjinin fiyatını 5 c/kWh artıracaktır), güneş enerjisi PV çoğu yerde maliyet açısından rekabetçidir. PV'nin düşen fiyatı, hızla büyüyen kurulumlara yansıdı ve 2016 sonunda dünya çapında toplam 297 GW'lık bir toplam kapasiteye ulaştı. Bazı tahminlere göre, 2011 için yenilenebilir enerjiye yapılan toplam yatırım, karbon bazlı elektrik üretimine yapılan yatırımı aştı.
Öz tüketim durumunda, şebekeden ne kadar elektrik getirilmediğine göre geri ödeme süresi hesaplanır. Ek olarak, Plug-in Hibrit Elektrikli Araçlarda ve Elektrikli Araçlarda kullanıldığı gibi DC pilleri şarj etmek için PV güneş enerjisi kullanmak, daha yüksek verimliliğe, ancak daha yüksek maliyetlere yol açar. Geleneksel olarak, güneş PV'sinden DC üretilen elektrik, dönüşüm sırasında ortalama %10 kayıpla binalar için AC'ye dönüştürülmelidir. İnverter teknolojisi hızla gelişiyor ve mevcut ekipman, küçük ölçekli konutlar için %99 verime ulaşırken, ticari ölçekli üç fazlı ekipman, %98'in çok üzerinde verime ulaşabilir. Bununla birlikte, pille çalışan cihazlar ve araçlar için DC'ye geri geçişte ek bir verimlilik kaybı meydana gelir ve çeşitli faiz oranları ve enerji fiyatı değişiklikleri kullanılarak 2.060 ila 8.210 $ arasında değişen mevcut değerleri bulmak için hesaplanmıştır (bir panele dayalı 2009'dan analiz watt başına 9 ABD doları, yukarıda listelenen Ekim 2019 fiyatının yaklaşık 90 katı).
Daha bağımsız sistemler sağlayan hibrit sistemler yapmak için güneş PV'sini diğer teknolojilerle birleştirmek de mümkündür. LCOE'lerin hesaplanması daha karmaşık hale gelir, ancak maliyetleri ve her bir bileşen tarafından üretilen enerjiyi toplayarak yapılabilir. Örneğin, PV ve cogen ve piller , geleneksel kaynaklara kıyasla enerji ve elektrikle ilgili sera gazı emisyonlarını azaltırken . Mayıs 2020'de, Hindistan'da keşfedilen ilk yıl tarifesi, enerji depolamalı hibrit yenilenebilir enerji santrallerinden 24 saat güç kaynağı için KWh seviyeli tarife başına KWh başına 3,60 ₹ (4,8¢ ABD) ile KWh başına 2,90 ₹ (3,9¢ ABD)'dir . Baz yük uygulaması için tarife, yeni kömür, doğal gaz, nükleer vb. santrallere göre daha ucuzdur.
güneş termal
Talep üzerine günün her saatinde çalışabilen enerji depolamalı termal güneş enerjisinin LCOE'si Ağustos 2017'de 78 AU$/MWh'ye (61 ABD$/MWh) düştü. Enerji depolamalı güneş enerjisi santralleri bağımsız sistemler olarak çalışabilse de, solar PV gücü daha da ucuz güç sağlayabilir. Daha ucuz ve dağıtılabilir güneş enerjisi depolama gücünün, istikrarlı şebeke çalışmasını sağlamak için maliyetli veya kirletici kömür/gaz/petrol/nükleer bazlı enerji üretimine bağlı olması gerekmez.
Bir termal güneş enerjisi depolama tesisi, bulutlu günlerde yerel olarak güneş ışığının olmaması nedeniyle atıl durumda kaldığında, güneş PV, rüzgar ve hidroelektrik santrallerinden gelen ucuz fazla zayıf gücü tüketmek mümkündür (daha az verimli, büyük kapasiteli ve düşük maliyet pil depolama sistemi) elektrik satış fiyatının karlı olduğu pik talep saatlerinde depolanan termal enerjiyi elektriğe dönüştürmek için sıcak erimiş tuzu daha yüksek sıcaklığa ısıtarak. Biyokütle yakıt ateşlemesi, dağıtılabilir üretim kapasitelerini geliştirmek için ekonomik olarak güneş enerjisi santrallerine de dahil edilebilir.
2020'de, sıcaklığın 600 °C üzerinde ve günün her saatinde kullanılabilirlikteki güneş enerjisi ısısı fiyatları (ABD senti/kWh-termal), fosil yakıtlardan elde edilen ısı enerjisinden daha ucuz olan 2 sent/kwh-termal'in altına düştü.
Rüzgar gücü
Rüzgar türbini teknolojisi geliştikçe bu maliyet daha da azaldı. Artık daha uzun ve daha hafif rüzgar türbini kanatları, türbin performansında iyileştirmeler ve artan enerji üretim verimliliği var. Ayrıca, rüzgar projesi sermayesi ve bakım maliyetleri düşmeye devam etti.
- kara rüzgarı
Merkezi Amerika Birleşik Devletleri'nin rüzgarlı büyük ovalarında , 2017'deki yeni inşaat rüzgar enerjisi maliyetleri, mevcut kömür yakma tesislerinin sürekli kullanımının maliyetlerinin çok altında. Mevcut kömür yakan santrallerde elektrik üretimi için işletme maliyetleri üç sentin üzerinde kalırken, rüzgar enerjisi, kilovat saat başına iki sentlik bir elektrik satın alma anlaşması yoluyla sözleşmeye tabi tutulabilir .
- Kıyıdan esen rüzgar
2016'da Norveç Rüzgar Enerjisi Birliği (NORVEÇ), tipik bir Norveç rüzgar çiftliğinin LCoE'sini 44 €/MWh olarak tahmin etti ve ağırlıklı ortalama sermaye maliyetinin %8 ve yıllık 3.500 tam yük saatinin, yani %40'lık bir kapasite faktörü olduğunu varsayarak . NORVEÇ , 2020 yılına kadar faaliyete geçmesi beklenen 1 GW Fosen Vind kara rüzgar santralinin LCoE'sinin 35 €/MWh ila 40 €/MWh kadar düşük olacağını tahmin etmeye devam etti . Kasım 2016'da Vattenfall , Baltık Denizi'ndeki Kriegers Flak rüzgar parkını geliştirme ihalesini 49,9 €/MWh karşılığında kazandı ve Borssele açık deniz rüzgar çiftlikleri için benzer seviyeler üzerinde anlaşmaya varıldı . 2016 itibariyle, bu, açık deniz rüzgarı kullanılarak üretilen elektrik için öngörülen en düşük fiyattır.
Ayrıca bakınız
- Elektrik fiyatlandırması
- Enerji kaynaklarının yaşam döngüsü sera gazı emisyonları
- Dağıtılmış nesil
- Nükleer santrallerin ekonomisi
- talep yanıtı
- Değişken yenilenebilir enerji
- Ulusal Şebeke Rezerv Hizmeti
- Fransa'da nükleer güç
- Termik santral arızalarının listesi
- Birleşik Krallık İletim ağının maliyetinin hesaplanması : İletim kWh başına maliyetin tahmin edilmesi
- Yenilenebilir elektrik üretimine göre ülkelerin listesi
- Yenilenebilir kaynaklardan elektrik üretimine göre ABD eyaletlerinin listesi
- Elektrik üretiminin çevresel etkisi
- ızgara paritesi
daha fazla okuma
- ABD Fosil Yakıt Elektrik Sağlık Etkilerinin Ekonomik Değeri . Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı .
- Lazard'ın Seviyelendirilmiş Enerji Maliyeti Analizi – Sürüm 14.0 (Ekim 2020)
Referanslar
bibliyografya
- IPCC AR4 SYR (2007), Temel Yazı Ekibi; Pachauri, RK; Reisinger, A. (eds.), İklim Değişikliği 2007: Sentez Raporu , Çalışma Grupları I, II ve III'ün Hükümetlerarası İklim Değişikliği Panelinin Dördüncü Değerlendirme Raporuna Katkısı, IPCC, ISBN 978-92-9169-122-7