什么时候屋顶太阳能比电网便宜? 这是一张地图

要去思考的太阳能? 价格接近电网电力的成本,但只是在一些地方 - 至今。 joncallas / flickr的,CC BY-SA要去思考的太阳能? 价格接近电网电力的成本,但只是在一些地方 - 至今。 joncallas / flickr的,CC BY-SA

国家可再生能源实验室本周表示,屋顶太阳能电池板有可能产生近乎 电力的百分之40 在美国但是太阳能的成本呢?

很多人问太阳能光伏(PV)板的发电成本何时会等于或少于从电网购买 - 这一点称为“电网平价”,可以加速太阳能的采用。

但在问这个问题,他们往往比较苹果和橘子,忘记了答案,从地方到另一个地方,并从一个安装类型到另一个变化。

例如,公用事业规模的太阳能系统(通常是面板缓慢地改变倾斜度和朝向以面向太阳整天的大型阵列)的电力通常成本低于固定在某人家中的太阳能电池板产生的电力。 另外,住宅电费,平均约 每千瓦时12美分 在美国,有超过批发电费率高得多 - 价格公用事业支付到发电机 - 这通常是 每千瓦时低于4美分.

与此同时,不同的州在佛罗里达州的太阳能发电量通常比阿拉斯加更为经济。 所有这些因素使问题比人们预料的更复杂。

那么,我们怎样才能比较屋顶太阳能的成本和从当地电网购买电力的成本,从而找出哪些国家将达到电网平价点呢?

把太阳能成本数字

来自太阳能光伏阵列的平均电力成本来源于购买,安装,融资和维护系统所花费的所有资金,除以系统预期在其整个生命周期中产生的总电量。 我们把这个数值称为平均电力成本(LCOE),用美元/千瓦时($ / kWh)表示。 可以使用相同的度量来确定煤或天然气工厂的成本。 规划人员喜欢它,因为它可以将几十年的发电厂成本降低到一个单一的数字。


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尽管LCOE作为衡量指标的优势 - 容易理解和广泛使用,但也有一些缺点。 也就是说,它遗漏了地理变异性,随着季节变化,通常忽略了碳排放成本等环境影响的成本。 在比较变风和太阳能发电机和发电厂时,这个指标有点过于简单,您可以随意打开和关闭,例如铀,煤和天然气。

记者今天从太阳能光伏发电在美国的能源的平均成本被报告为 每千瓦时12.2美分,与平均零售率大致相同。

那些密切关注电价的人可能会认为这与他们在国内为自己的电力所付出的成本相当。 然而,这个数字可能是误导性的,因为它代表了整个美国公用事业规模太阳能的平均价格,而不一定是我们家庭的太阳能电池板产生电力的成本。

那么我们怎么知道你居住的太阳能住宅有多接近电网平价? 最终,这取决于两件事情:您从当地电网购买的电力支付多少,以及您能从光伏生产的电力中获得多少电费。 我们来看看他们两个。

你得到多少太阳?

能源信息局(EIA)创建了一个 按邮政编码平均电价的地图,平均到县一级,并通过笔者在下面的地图重拍。 深红色(或暗)颜色指示更高的平均住宅用电率。

地图在美国EIA平均电价的地图在美国EIA平均电价的电率变化在全国范围很大,这些差异可以通过许多经济,历史或法规原因引起的。 同样,太阳能的成本和太阳能资源的可用性(即多长时间以及如何强烈阳光照射)也并非整个美国均匀下图显示了住宅太阳能跨越全国所有县的LCOE。

美国住宅太阳能的LCOE美国住宅太阳能的LCOE关于住宅太阳能成本的数据来自奥斯汀得克萨斯大学能源研究所正在进行的大规模校园范围的研究项目。 数据背后的主要假设是总成本 US $ 3.50 /瓦的太阳能光伏安装 一个固定的数组指向南,倾斜度为25度。 太阳能生产数据基于2013国家可再生能源实验室 研究.

南方的方向和倾斜代表了一个经验法则,可能不是 最佳的太阳能放置在每个地区.

美国能源署 SunShot计划 有一个明确的目标是将住宅太阳能光伏系统安装降低到$ 1.50 / Watt。 来自中国的廉价光伏板已经将硬件成本降低到现在总的光伏系统价格由“软成本”(即客户获取,安装,供应链,许可证等等)支配的程度。然而,总安装系统成本继续下降。

虽然这些成本削减措施令人印象深刻,在生产的能源成本的主要驱动力是撞击太阳能电池板的太阳辐射量。 显然,一些地方比其他阳光充沛因此在亚利桑那州的太阳能电池阵列将产生更多的能量比在华盛顿州,使得系统的房主更经济。

而且,普遍的电力成本在全国范围内变化。 一些电网成本最低的地区(如华盛顿)由于日照水平较低,太阳能成本最高。 太阳能在这些地方难以达到平衡。

另一方面,还有其他电网电价较高,太阳能电价较低的地区,包括新墨西哥州,加州和夏威夷; 这些地方是太阳能早日平价的主要地点。

移动目标

为了说明这一点,我们采用与太阳能成本地图相同的信息,并以$ 0.50 / Watt增量 - 从$ 3.50 / Watt到$ 1.50 / Watt(SunShot目标)减少安装太阳能的总安装成本。 然后,我们可以从每个县的太阳能LCOE中扣除电费。 如果这个差值为零或负值(电价> LCOE),那么我们可以估算出该县将何时处于太阳能光伏住宅的电网平价。

下面是一个GIF图,显示了平价点的估计值,即安装的太阳能下降的价格。 请注意,总安装成本包括联邦投资税收抵免和任何当地回扣和税收优惠。

GIF显示住宅太阳能LCOE达到与当地平均电费不同的太阳能安装成本的位置。GIF显示住宅太阳能LCOE达到与当地平均电费不同的太阳能安装成本的位置。这些计算和估计有几个警告。 首先,上面的计算假定光伏业主在他们的地区以标准电价支付他们的代价。 这种安排通常被称为净计量。

但是,公用事业与安装太阳能光伏电池的客户进行交互的方式有很多种。 一些公用事业单位可能向屋主支付批发市场的电价,因为他们从电网输入到电网的剩余电量往往远低于零售价格。 如果公用事业单位以批发价格而不是零售价格支付房主,太阳能就不那么经济。

但是,这还不是全部。 人们可以添加在减少CO2和其他污染物排放的成本效益。 另一方面,有以“紧致向上”的太阳能发电时,它的夜间或多云的相关成本。

考虑到这些因素,“安装太阳能是否具有经济意义”这个问题的答案是:这取决于。 如图所示,除了电力成本的任何变化之外,最关键的是太阳能的总成本下降的速度有多快。

关于作者

罗得斯约书亚约书亚D.罗德,德州能源,大学奥斯汀分校的博士后。 他目前的研究探讨住宅智能电网应用,其中包括能源效率和分布式发电系统级应用领域。 他也有兴趣在政策和良好的政策能够对当地经济的效率,特别是利用市场力量来增加住宅存量的效率政策的影响。

这篇文章最初出现在谈话

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