Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA) опубликовало новый доклад по экономике ВИЭ «Возобновляемые источники энергии 24/7».
Использование переменных возобновляемых источников энергии (солнца и ветра) давно стало самым дешевым способом производства электроэнергии. Однако показатель приведенной стоимости электроэнергии (LCOE), который обычно используется для сравнения технологий, не учитывает дополнительные инвестиции, необходимые для обеспечения непрерывности и надежности поставок электроэнергии из возобновляемых источников.
Вопросы таких «интеграционных или системных» расходов в связи с ВИЭ поднимаются давно. Например, мы публиковали материал «Интеграция ВИЭ в энергосистему: практика, мифы и легенды» — большой обзор документов МЭА середины прошлого десятилетия по данной теме. Или в 2017 году разбирали большой британский доклад «Влияние технологий генерации на энергосистему в целом», который не дал каких-то конкретных значений, поскольку «любая количественная оценка затрат существенно зависит от базового сценария, который используется». Министерство энергетики США давно рассчитывало помимо LCOE также «устраненные затраты» (avoided cost) – показатель LACE и т.д.
Недавно в текущем году вышло исследование, в котором вводился показатель SLCOE (системная LCOE), который является «функцией как технологии, так и контекста энергетической системы, в которой она работает».
В новом докладе IRENA также вводится новый подобный показатель под названием F-LCOE (firm levelised cost of electricity), то есть приведенная стоимость производства электричества при гарантированных поставках такой электроэнергии.
По информации агентства, применяемый подход концептуально связан с подходом приведенной стоимости покрытия нагрузки (LCOLC), предложенной Гриммом и соавторами, который смещает акцент с затрат на выработку электроэнергии на затраты на удовлетворение определенного спроса на электроэнергию с помощью оптимизированного сочетания технологий генерации и хранения. LCOLC обычно предполагает полное покрытие нагрузки в качестве детерминированного ограничения. Однако принятая IRENA методология ослабляет это условие, «вводя эксплицитный параметр надежности, позволяющий модели находить конфигурацию с наименьшими затратами для любого заданного уровня надежности доставки, а не требовать полного покрытия спроса в любое время».
Моделирование, проведенное IRENA, показало, что стоимость производства электроэнергии из возобновляемых источников с гарантированным энергоснабжением стремительно снижается благодаря удешевлению компонентов солнечных и ветровых электростанций, систем накопления энергии на основе батарей. Ожидается, что эта тенденция продолжится в ближайшие 5–10 лет.
Анализ гибридных объектов, в которых солнечные электростанции комбинируются с батареями показал, что F-LCOE упала с уровня более 100 долларов США/МВт*ч в 2020 году до около 54-82/МВт*ч в 2025 году в районах с высокой солнечной радиацией. Дальнейшее сокращение затрат примерно на 30% к 2030 году и 40% к 2035 году прогнозируются по текущим технологиям, опуская F-LCOE в 2035 году ниже 50 / МВт*ч на лучших участках.
В Китае в настоящее время определяется нижняя граница стоимости производства электроэнергии из возобновляемых источников с гарантированным энергоснабжением и хранением энергии. Моделирование, проведенное на основе данных по 252 крупным солнечным фотоэлектрическим проектам, введенных в эксплуатацию в 2024 году, показало, что значительная часть из них может производить электроэнергию по цене ниже 100 долларов США за мегаватт-час (МВт*ч). При этом минимальная стоимость производства электроэнергии с гарантированным энергоснабжением в выборке проектов составляет всего 30 долларов США за МВт*ч при уровне надежности 90%, а при уровне надежности 99% она возрастает лишь незначительно — примерно до 46 долларов США за МВт*ч. При этом более половины проектов в выборке имеют стоимость ниже 100 долларов США за МВт*ч даже при самом высоком уровне надежности.
В других регионах F-LCOE пока выше, чем в Китае, но быстро снижается.
Затраты можно опустить еще больше, когда объекты солнечной и ветровой генерации комбинируются, что позволяет снижать требования к хранению энергии и общей стоимости системы.