Как избежать солнечной дефляции — главного фактора, который мешает развитию солнечной энергетики

Некоторые ученые уже несколько лет предупреждали о грядущей фундаментальной проблеме, которая может затормозить развитие солнечной энергетики. В ясные дни фотоэлементы создают слишком много энергии, часто даже больше, чем требуется. Из-за этого цены падают, иногда даже становятся отрицательными.

Операторы фотоэлектростанций не могут повышать и понижать выработку энергии в течение дня. Она всегда происходит на максимальном уровне и только пока светит солнце.

Недавно Breakthrough Institute представил отчет, по данным которого Калифорния, на которую приходится одна из крупнейших долей солнечной энергии в мире, уже ощущает последствия солнечной дефляции.

Согласно анализу, с 2014 года средние оптовые цены на солнечную энергию в штате упали на 37% по сравнению со средними ценами на энергию из других источников. Причина — непостоянная генерация.

Обычно коммунальные службы покупают электроэнергию по оптовым ценам, а затем поставляют ее домохозяйствам и предприятиям. Источники энергии выбирают в зависимости от времени дня и года, предпочитая обращаться к солнечным операторам утром и днем. Чем больше фотоэлектростанций подключается к сети, тем чаще и выраженнее становятся периоды избытка предложения.

Более низкие цены могут показаться выгодными для потребителей. Но это имеет тревожные последствия для всего мира, в интересах которого быстро нарастить солнечные мощности и достичь климатических целей.

Если фотоэлектростанции будут приносить все меньше прибыли или даже станут убыточными, девелоперы и инвесторы не станут их строить. В исследовании отмечается, что с 2018 года в штате уже прекратилась работа над новыми объектами солнечной энергетики. При этом развитие отрасли требуется ускорить.

Быстро падающие цены на солнечную энергию изменили наше представление о чистой энергии. Но она все равно должна стать намного дешевле. И это может усугубить проблему.

Это связано с тем, что в Калифорнии солнечная энергия составляет 19% от всей электроэнергии.

Тем временем, другие регионы также быстро разворачивают объекты фотогенерации:

• по данным исследования, в Неваде и на Гавайях доля солнечной генерации составляла около 13% в 2019 году,
• в Италии — 8,6%,
• в Греции и Германии — 7,9% и 7,8% соответственно.

Гонка на опережение

Пока что большие субсидии и быстрое падение цен нивелируют солнечную дефляцию в Калифорнии. Проблема не кажется ощутимой, пока строительство и эксплуатация солнечных электростанций становится все дешевле.

Но, вероятно, со временем поддерживать эти условия будет все труднее, поскольку доля государства в производстве солнечной энергии продолжает расти. Если снижение затрат на строительство и установку солнечных панелей замедлится, уже в 2022 году солнечная дефляция в Калифорнии может вырваться вперед. Хаусфатер отмечает, что в этот момент оптовые цены будут ниже субсидируемых затрат, и строить новые фотоэлектростанции будет невыгодно.

Фото в тексте: Unsplash

Закон SB 100, принятый в штате в 2018 году, требует, чтобы к 2045 году вся электроэнергия Калифорнии поступала из «возобновляемых и безуглеродных источников ». Согласно модели Комиссии по энергетике Калифорнии, к этому моменту около 60% электроэнергии штата может поступать от солнечной энергии.

По оценкам исследования Breakthrough Institute, стоимость солнечной энергии — или средняя оптовая цена по сравнению с другими источниками — в этот момент упадет на 85%. Результатом станет разрушение экономики солнечных ферм, по крайней мере, в том виде, в каком она сегодня действует в Калифорнии.

Как это исправить?

Существует множество способов ослабить этот эффект, хотя ни один из них, скорее всего, не является панацеей.

Можно продолжить искать способы снизить затраты на солнечную энергию, чтобы опередить солнечную дефляцию. Однако некоторые исследователи утверждают: для этого потребуются новые материалы и технологии.

Все больше операторов и строителей солнечных электростанций используют дополнительные аккумуляторы для хранения избыточной энергии. Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в прошлом месяце опубликовали более широкое исследование на эту тему. Справиться с солнечной дефляцией помогут недорогие варианты хранения, например гибридные установки с литий-ионными батареями.

Однако у этого решения есть ограничения: как только на возобновляемые источники приходится большая доля электроэнергии внутри сети, затраты на хранение и системы резко вырастают.

Государства также могли бы увеличить субсидии на солнечную энергию, увеличить сети электропередач, чтобы регионы могли обмениваться энергией, или стимулировать потребление энергии в периоды высокой генерации.

Любой из способов поможет облегчить переход на чистые источники электроэнергии, но все они также потребуют значительного времени и денег. Ситуация в Калифорнии показывает: приближается время, когда проблема станет общей.

Источник.

Фото на обложке: Unsplash