Det lurande hotet mot solkraftens tillväxt

En solfarm i Kaliforniens Death Valley. Getty

Några ensamma akademiker har varnat i åratal att solenergi står inför en grundläggande utmaning som kan stoppa branschens rasande tillväxt. Enkelt uttryckt: den mer solenergi lägger du till till nätet, desto mindre värdefullt blir det.

Problemet är att solpaneler genererar massor av elektricitet mitt i soliga dagar, ofta mer än vad som krävs, vilket driver ner priserna – ibland till och med till negativt territorium.

Till skillnad från en naturgasanläggning kan operatörer av solkraftverk inte enkelt strypa elektriciteten upp och ner efter behov, eller generera utrymme under dagen, natten och mörka vintern. Den är tillgänglig när den är tillgänglig, vilket är när solen skiner. Och det är när alla andra solcellsanläggningar drar ut elektricitet på maximala nivåer också.

TILL ny rapport finner att Kalifornien, som producerar en av de största andelarna solenergi i världen, redan akut upplever detta fenomen, känt som solvärdesdeflation.

Statens genomsnittliga grossistpriser för solenergi har sjunkit med 37 % i förhållande till de genomsnittliga elpriserna för andra källor sedan 2014, enligt analysen Breakthrough Institute, som kommer att publiceras den 14 juli. Med andra ord betalar kraftverken i allt högre grad för solcellsanläggningar mindre än andra. källor totalt sett på grund av deras fluktuerande generationsmönster.

Grossistpriserna är i princip det belopp som kraftverken betalar kraftverk för den el de levererar till hushåll och företag. De växlar under hela dagen och året, och höjer sig för solcellsoperatörer under morgnar, eftermiddagar och andra tider när det inte finns överskott. Men när fler solcellsanläggningar kommer online, kommer perioderna av överskottsutbud som driver ner dessa kostnader att bli vanligare och mer uttalade.

Lägre priser kan låta bra för konsumenterna. Men det ger oroande konsekvenser för världens förhoppningar om att snabbt utöka solkapaciteten och uppfylla klimatmålen.

Det kan bli svårt att övertyga utvecklare och investerare att fortsätta bygga allt fler solcellsanläggningar om de kan tjäna mindre pengar eller till och med förlora dem. Faktum är att konstruktionen i Kalifornien redan har varit platt sedan 2018, konstaterar studien. Men staten kommer att behöva industrin för att avsevärt öka utvecklingen om den hoppas kunna klara av sina ambitiösa mål för ren energi.

Relaterad berättelse

Varför billigare solceller är nyckeln till att hantera klimatförändringar

Det snabbt sjunkande priset på solenergi har förändrat hur vi tänker om ren energi. Men det måste fortfarande bli mycket billigare.

Detta kan snart också bli ett bredare problem.

Kalifornien är en liten sneak peek på vad som väntar för resten av världen när vi dramatiskt skalar upp solenergin, säger Zeke Hausfather, chef för klimat och energi vid Breakthrough Institute, och författare till rapporten.

Det beror på att medan solenergi står för cirka 19% av elektriciteten som Kalifornien genererar, installerar andra regioner också fotovoltaiska paneler snabbt. I Nevada och Hawaii, till exempel, låg andelen solenergi på cirka 13 % 2019, fann studien. Nivåerna i Italien, Grekland och Tyskland låg på 8,6 %, 7,9 % respektive 7,8 %.

Loppet

Hittills har tunga solenergisubventioner och de snabbt sjunkande kostnaderna för solenergi kompenserat det fallande värdet på solel i Kalifornien. Så länge det blir allt billigare att bygga och driva solkraftverk är värdedeflation ett mindre problem.

Men det kommer sannolikt att bli svårare och svårare att genomföra det tricket, eftersom statens andel av solenergin fortsätter att klättra. Om kostnaderna för att bygga och installera solpaneler minskar, kan Kaliforniens soldeflation dra vidare i kapplöpningen mot fallande kostnader så snart som 2022 och klättra uppåt därifrån, konstaterar rapporten. Vid den tidpunkten skulle grossistpriserna vara lägre än de subventionerade kostnaderna för solenergi i Kalifornien, vilket undergräver den rena ekonomiska logiken för att bygga fler anläggningar, konstaterar Hausfather.

Staterna SB 100 lag, som antogs 2018 , kräver att all Kaliforniens el kommer från förnybara och koldioxidfria resurser till 2045. Vid den tidpunkten kan cirka 60 % av statens el komma från solenergi, baserat på en Kaliforniens energikommissions modell .

Genombrottsstudien uppskattar att värdet på solenergi – eller det genomsnittliga grossistpriset i förhållande till andra källor – kommer att falla med 85 % vid den tidpunkten, vilket decimerar ekonomin för solenergiparker, åtminstone som Kaliforniens nät finns idag.

Hur fixar vi det?

Det finns en mängd olika sätt att lindra denna effekt, även om ingen enskild sannolikt är ett universalmedel.

Solsektorn kan fortsätta att försöka hitta sätt att pressa ner solenergikostnaderna, men vissa forskare har hävdat det kan kräva att man byter till nya material och teknologier för att nå de smutsbilliga nivåer som krävs för att överträffa värdedeflationen.

Nätoperatörer och utvecklare av solenergianläggningar kan lägga till mer energilagring – och det gör de i allt högre grad.

Forskare vid Lawrence Berkeley National Laboratory lyfte fram liknande sjunkande solvärden i Kalifornien i en bredare studie publicerades i Joule förra månaden. Men de noterade också att många modelleringsstudier visade att tillägget av billiga lagringsalternativ, inklusive så kallade hybridanläggningar i kombination med litiumjonbatterier, underlättar värdedeflation och gör det möjligt för större andelar förnybar energi att fungera ekonomiskt på nätet.

Det finns sannolikt gränser för detta, men som studie efter studie konstaterar att lagrings- och systemkostnaderna stiger kraftigt när förnybara energikällor tillhandahåller den stora majoriteten av elen på nätet.

Stater eller nationer skulle också kunna öka subventionerna för solenergi; lägga till fler långdistansledningar för att tillåta regioner att byta ren el efter behov; eller uppmuntra kunderna att flytta energianvändningen till tider på dygnet som bättre matchar perioder med hög produktion.

Den goda nyheten är att var och en av dessa kommer att hjälpa till att underlätta övergången till rena elkällor också på andra sätt, men de kommer också att ta mycket tid och pengar att komma igång.

Solenergimarknaden i Kalifornien är en påminnelse om att klimatklockan tickar.

Den här historien uppdaterades för att lägga till detaljer från Joule-studien.

Dölj