Tenker på å gå sol? Prisene nærmer seg kostnaden for nettstrøm, men bare på enkelte steder - så langt. joncallas / flickr, CC BY-SA

Nasjonalt fornybar energi laboratorium i denne uken sa at taket solcellepaneler har potensial til å generere nesten 40 prosent av elektrisitet i USA, men hva med kostnaden for å gå sol?

Mange spør når kostnadene ved å produsere kraft fra solcellepaneler (PV) vil være lik eller mindre enn å kjøpe fra nettet - et punkt som kalles "gridparity" som kan akselerere solopptaket.

Men i spørsmålet sammenligner de ofte epler med appelsiner og glemmer at svaret varierer fra sted til sted og fra en type installasjon til en annen.

For eksempel koster elektrisitet fra forsyningssolarsystemer (typisk store arrays hvor paneler sakte skifter tilt og orientering for å møte sol hele dagen) vanligvis mindre enn strøm produsert fra solcellepaneler som er festet til en persons hjem. Også, bolig elektriske priser, i gjennomsnitt ca 12 cent per kilowatt-time i USA, er mye høyere enn engros elektriske priser - prisverktøyene betaler til kraftgeneratorer - som vanligvis er mindre enn 4 cent per kilowatt-time.

Samtidig har forskjellige stater mer eller mindre sol - solenergi i Florida er typisk mer økonomisk enn i Alaska, for eksempel. Alle disse faktorene gjør spørsmålet mer komplisert enn folk kan forvente.

Hvordan kan vi da sammenlikne kostnaden av sol på taket til kostnaden for kjøpekraft fra det lokale elnettet og dermed finne ut hvilke stater som kommer til å komme til grenseverdien?

Setter et tall på solkostnad

Den nivellerte eller gjennomsnittlige kostnaden for elektrisitet fra et solcellepanel er hentet fra alle pengene som brukes til å kjøpe, installere, finansiere og vedlikeholde systemet dividert med den totale mengden elektrisitet som systemet forventes å produsere over hele levetiden. Vi kaller denne verdien Levelized Cost of Electricity (LCOE), og den er uttrykt i dollar per kilowatt-time ($ / kWh). Den samme metriske kan brukes til å bestemme kostnadene for et kull- eller naturgassanlegg. Planleggere liker det fordi det reduserer kostnadene ved et kraftverk over et tidsrom på mange tiår i et enkelt nummer.

Til tross for LCOEs styrke som en metrisk - det er lett å forstå og mye brukt - det har også noen mangler. Nemlig, det etterlater seg geografisk variabilitet, endringer med årstider og ignorerer vanligvis kostnadene for miljøpåvirkning som kostnaden for karbonutslipp. Denne metriske verdien er litt for enkel når man sammenligner variabel vind- og solgeneratorer til kraftverk som du kan slå på og av etter vilje, som for eksempel drivstoff fra uran, kull og naturgass.

I dag er gjennomsnittlig kostnad for energi fra solenergi PV i USA rapportert å være 12.2 cent per kWh, som er omtrent det samme som gjennomsnittlig sluttkurs.

De som holder tett på strømpriser, kan tro at det er omtrent på nivå med det de betaler for sin egen strøm hjemme. Dette nummeret kan imidlertid være misvisende, fordi det representerer gjennomsnittsprisen på brukskalibrert sol over hele USA, ikke nødvendigvis kostnaden for å produsere strøm fra solcellepaneler på hjemmene våre.

Så hvordan vet vi hvor nært bolig sol er til rutenett hvor du bor? Til slutt er det avhengig av to ting: Hvor mye betaler du for strømmen du kjøper fra lokalnettet, og hvor mye kan du få betalt for strømmen du kan produsere fra PV. La oss ta en titt på dem begge.

Hvor mye sol får du?

Energi Informasjonsbyrået (EIA) har skapt en kart over gjennomsnittlige strømpriser etter postnummer, i gjennomsnitt til fylkesnivå og gjenopprettet av forfatteren i kartet nedenfor. De dyprøde (eller mørkere) farger indikerer høyere gjennomsnittlige boligstrømmer.

Kart over gjennomsnittlige elektrisitetsrater over USAs VVMElektriske priser varierer mye over hele landet, og disse forskjellene kan skyldes en rekke økonomiske, historiske eller lovgivningsmessige årsaker. Likeledes er kostnadene ved sol og tilgjengeligheten av solressursen (dvs. hvor ofte og hvor sterk solen skinner) heller ikke homogene i hele USA. Figuren nedenfor viser LCOE av boligsol over alle fylker landsomfattende.

LCOE av boligsol over hele USADataene om boligkostnadene til solenergi ble trukket sammen fra et pågående stort campus-bredt forskningsprosjekt ved Energi-instituttet ved University of Texas i Austin. De viktigste forutsetningene bak dataene er en total kostnad på US $ 3.50 / Watt for solar PV installasjon for et fast array som peker sør med en tilt på 25 grader. Solproduktdata er basert på et 2013 National Renewable Energy Laboratory studere.

Den sørlige orienteringen og tilt representerer en tommelfingerregel og kan ikke være den optimal solplassering i alle lokaler.

Det amerikanske departementet for energi SunShot Initiative har et uttalt mål om å senke solcelleanlegg for PV-anlegg til $ 1.50 / Watt. Billige PV-paneler fra Kina har drevet ned maskinvarekostnadene til det punktet hvor prisen på et totalt PV-system nå er dominert av "myke kostnader" - nemlig kundeoppkjøp, installasjon, forsyningskjede, tillatelse osv. Likevel, totalt installert system kostnadene fortsetter å falle.

Mens kostnadsreduksjonene er imponerende, er den største driveren i energikostnadene mengden solstråling som rammer solpanelene. Det er åpenbart at noen steder er sundere enn andre, så et solcellepanel i Arizona vil produsere mer energi enn en i Washington-staten, noe som gjør systemet mer økonomisk for villaeieren.

Og den rådende kostnaden for elektrisitet varierer landsomfattende. Noen av områdene med lavest mulig strømnettet (f.eks. Washington) har noen av de høyeste solkostnadene på grunn av lave solstråler. Det vil være vanskelig å lage soloppnåelsesparitet på disse stedene.

På den annen side er det andre steder hvor prisen på nettstrøm er høy og solvarme LCOE er relativt lav, inkludert New Mexico, California og Hawaii; Disse stedene er førsteklasses steder for solenergi å være på samme nivå før.

Flytte mål

For å illustrere dette punktet tar vi den samme informasjonen som ligger til grunn for solkostnadskartet og reduserer den totale installerte kostnaden for installert sol i trinn på $ 0.50 / Watt - fra $ 3.50 / Watt til $ 1.50 / Watt (SunShot-målet). Deretter kan vi trekke strømhastigheten fra solcelle-LCOE i hvert fylke. Der denne forskjellen er null eller negativ (strømrater> LCOE), kan vi estimere når fylket vil være på nettparitet for solcellepanel i boliger.

Nedenfor er en GIF som viser estimatet av paritetspunktet som prisen på installerte solfallsfall. Vær oppmerksom på at de totale installerte kostnadene inkluderer den føderale investeringsskatten og eventuelle lokale rabatter og skatteincitamenter.

GIF viser stedene hvor bolig solcelle LCOE når paritet med lokale gjennomsnittlige elektriske priser ved ulike solinstallerte kostnader.Disse beregningene og estimatene kommer med flere forbehold. For det første antar beregningen ovenfor at PV-eiere er betalt for sin generasjon ved standard elektriske priser i deres område. Dette arrangementet er vanligvis kjent som nettmåling.

Men det er et bredt spekter av måter som verktøyene samhandler med kunder som har installert solenergi PV. Noen verktøy kan betale huseiere grossistmarkedsrenter for overskytende elektrisitet de foder inn i nettet fra panelene, noe som pleier å være betydelig lavere enn sluttkursene. Hvis verktøyene betaler huseiere basert på grossistprisen, i stedet for sluttkursen, er solenergi mindre økonomisk.

Men det er ikke alt. Man kan legge til kostnadsfordelene ved å redusere CO2-utslipp og andre forurensninger. På den annen side er det kostnader forbundet med å "stramme opp" solenergien når det er natt eller overskyet.

Å holde disse faktorene i bakhodet, svaret på spørsmålet, "Gjør det økonomisk mening for meg å installere solenergi?" Er: Det avhenger. Som kartet viser, er det avgjørende å se på, bortsett fra eventuelle endringer i strømkostnadene, hvor raskt de totale kostnadene for solenergi går ned.

Om forfatteren

Joshua D. Rhodes, postdoktoralforsker av energi, University of Texas i Austin. Hans nåværende forskning undersøker området for smart smart applikasjoner, inkludert systemnivå applikasjoner av energieffektivitet og distribuert generasjon. Han er også interessert i politikk og konsekvenser som en god politikk kan ha på effektiviteten i lokaløkonomien, spesielt politikk som utnytter markedskrefter for å øke effektiviteten til boligbyggnaden.

Denne artikkelen opprinnelig oppstod på The Conversation

Relatert bok:

at InnerSelf Market og Amazon