Nakłady inwestycyjne na fotowoltaikę mogą spaść do 192 kW do 2050 r

Z nowego badania przeprowadzonego przez fiński uniwersytet LUT wynika, że ​​nakłady inwestycyjne na fotowoltaikę wyniosą od 166 EUR (192 USD)/kW do 720 EUR/kW w 2050 r.

Badacze zauważyli, że wartość 166 euro jest zgodna ze standardową konwencją stosowaną w dokumentach do wskazywania wartości nominalnych w walucie z 2019 r., natomiast 720 euro odpowiada wartościom z 2017 r. „Krótko mówiąc, wszystkie wartości kosztów sprzed 2022 r. są obecnie korygowane o 20%, aby uwzględnić inflację” – powiedział magazynowi pv Christian Breyer, profesor ekonomii energii słonecznej na Uniwersytecie LUT.

„Założenia dotyczące fotowoltaiki słonecznej są często pesymistyczne” – powiedział-współautor Dennis Bredemeier, dodając, że na wyniki modelowania systemu energetycznego znaczny wpływ może mieć niewystarczająca rozdzielczość przestrzenna lub czasowa.

Naukowcy przeprowadzili systematyczny przegląd literatury analizujący rolę fotowoltaiki w scenariuszach transformacji energetycznej. Koncentrowali się w szczególności na tym, jak założenia dotyczące nakładów inwestycyjnych wpływają na prognozowane udziały fotowoltaiki w globalnym miksie energetycznym, a także na tym, jak wybory w zakresie modelowania, takie jak rozdzielczość czasowa, szczegółowość przestrzenna i reprezentacja technologii, mogą kształtować te wyniki. Zbadali także związek między godzinami pełnego-obciążenia fotowoltaiki a poziomami wdrożenia-w danym kraju i ocenili, w jaki sposób dostępność ścieżek zasilania-do-X może poprawić rozwój i ogólną wartość systemu fotowoltaiki w systemach energii opartych na odnawialnych-odnawialnych źródłach energii.

Naukowcy pracowali na zbiorze danych, który przefiltrowano tak, aby obejmował jedynie badania, w których do 2050 r. osiągnięto co najmniej 95% energii odnawialnej, z wyłączeniem energii jądrowej. Dalsza selekcja skupiała się na ścieżkach przejścia i badaniach opartych-optymalizacji, które odzwierciedlają realistyczną ewolucję systemu i efektywność kosztową. Analizę ograniczono do badań obejmujących sektory elektroenergetyczny, ciepłowniczy i transportowy, aby uchwycić efekty łączenia sektorów. Aby zapewnić spójność i porównywalność, wykluczono badania o ograniczonym zakresie geograficznym lub niewystarczających danych. Uwzględniono także prognozowany udział fotowoltaiki i wiatru w wytwarzaniu energii elektrycznej do 2050 r., wykorzystując w celu zapewnienia spójności udział energii elektrycznej, a nie całkowite zapotrzebowanie na energię pierwotną. Godziny pełnego-obciążenia fotowoltaicznego oszacowano na podstawie globalnych zbiorów danych dotyczących zasobów energii słonecznej.

W wyniku przeglądu literatury zidentyfikowano 60 badań, które spełniły kryteria wyboru, zapewniając kompleksowy zbiór danych na temat scenariuszy przejścia na energię wysoce odnawialną. Badania te znacznie różnią się założeniami techno-ekonomicznymi, raportowanym udziałem energii fotowoltaicznej i wiatrowej oraz podejściami do modelowania. Pomimo tych różnic większość badań prowadzi do wspólnego wniosku: do 2050 r. fotowoltaika i energia wiatrowa będą łącznie dostarczać od 80% do 100% wytwarzanej energii elektrycznej. Niższe łączne udziały zwykle tłumaczy się obecnością innych zasobów odnawialnych, takich jak energia wodna lub energia geotermalna, lub importem energii.

Analiza wykazała również, że założenia dotyczące nakładów inwestycyjnych na energię fotowoltaiczną silnie wpływają na jej przewidywany udział, przy czym niższe koszty zazwyczaj prowadzą do częstszego wdrażania. Czynniki geograficzne dodatkowo kształtują wyniki – kraje bogate w energię wodną lub geotermalną wykazują niższy udział fotowoltaiki, podczas gdy regiony o dużych zasobach energii słonecznej zwykle w większym stopniu opierają się na fotowoltaice.

„Założenia dotyczące fotowoltaiki są często zbyt konserwatywne, zarówno pod względem kosztów, jak i reprezentacji technologii” – powiedział Breyer. „Wiele badań opiera się na prognozach wydatków inwestycyjnych, które przekraczają obecne poziomy rynkowe, a niektóre szacunki na rok 2050 są nawet wyższe niż koszty już osiągnięte dzisiaj. Jednocześnie fotowoltaikę często modeluje się jako technologię ogólną, pomijając różnorodność dostępnych rozwiązań, takich jak rozwiązania pływające, dwustronne, agrowoltaiczne,-zintegrowane z pojazdami,-zintegrowane z budynkami i systemy śledzenia. To uproszczenie ignoruje możliwości ograniczenia użytkowania gruntów lub odblokowania dodatkowego potencjału wdrożeniowego. Ponadto modelowanie wybory-szczególnie niska rozdzielczość przestrzenna lub czasowa-mogą jeszcze bardziej zniekształcić szacowaną rolę fotowoltaiki w przyszłych systemach energetycznych”.

„Obecne i przyszłe koszty fotowoltaiki w dużym stopniu zależą od stabilności globalnych łańcuchów dostaw, podczas gdy rosnące ryzyko geopolityczne zwiększają niepewność prognoz kosztów” – dodał. „Jednak dotychczasowe doświadczenia pokazują, że łańcuchy wartości produkcji fotowoltaicznej można szybko utworzyć w różnych regionach przy jedynie umiarkowanym wzroście kosztów. Sugeruje to, że choć ryzyko-w perspektywie krótkoterminowej nie jest pomijalne, ryzyko średnioterminowe- prawdopodobnie pozostanie możliwe do opanowania. Ponadto obawy dotyczące surowców krytycznych są ograniczone, ponieważ oczekuje się, że kluczowe ograniczenia, takie jak wykorzystanie srebra w metalizacji ogniw, zostaną rozwiązane, a technologie substytucyjne pojawią się około 2026 r. w celu usunięcia tego potencjalnego wąskiego gardła”.

Badanie „Perspektywy fotowoltaiki słonecznej w scenariuszach przejścia na energię wysoce odnawialną w kierunku dominującego przyszłego źródła energii” opublikowano w czasopiśmie Renewable and Sustainable Energy Reviews.