В 1956 году первая демонстрация солнечной фотоэлектрической энергии произвела 1 ватт энергии по умеренной цене в 1865 долларов с поправкой на инфляцию. Другими словами, вам нужно потратить более полумиллиона долларов, чтобы получить современную 320-ваттную солнечную панель на крыше. Конечно, помимо цены, нужно еще найти место для корабля солнечных батарей с 1956 года, чтобы его мощность была равна мощности одной независимой современной панели.
В последней статье о снижении стоимости возобновляемой энергии Макс Розер из «Мира в данных» пишет, что с самого начала солнечная энергия не имела смысла ни для кого на планете.
Благо, здесь солнечное место, сетка недоступна, цена не проблема, есть только место. Солнце нашло практическую точку опоры на ранних стадиях освоения космоса, и с этого момента начало падать домино.
Аэрокосмическая промышленность создала солнечные панели для спутников и в процессе научилась делать их лучше и доступнее. Цена на солнечные модули постепенно падает, пока не станет реальностью возвращение на Землю в отдаленных районах, далеких от энергосистемы. Новые приложения увеличили выработку солнечной энергии, и отрасль снова стала лучше сокращать затраты на строительство и внедрение солнечной энергии.
При дальнейшем поощрении субсидий этот цикл длился десятилетия и является хорошим примером технологической тенденции, называемой законом Райта. Закон Райта гласит, что каждый раз, когда общий объем производства новой технологии удваивается (например, со 100 мегаватт солнечной энергии до 200 мегаватт солнечной энергии), ее стоимость снижается на определенный процент.
Автор, сторонник возобновляемых источников энергии и инвестор Рамез Наам объяснил: «Это достигается путем обучения на практике. Это инновация, которая улучшает саму технологию и сокращает труд, время, энергию и энергию, необходимые для ее производства. Инновационная смесь сырье. Технология». Этот процесс называется «кривой обучения».
Хотя не все технологии требуют длительного обучения, действительно существует множество технологий, которые можно быстро приобрести в малоизвестном мире. (Обязательно прочтите сообщение Розера, чтобы узнать больше о законе Райта.)
Фактически, по мере того, как мы используем больше солнечной энергии, стоимость этой технологии снижается с предсказуемой скоростью, что указывает на необходимость обучения. При каждом удвоении количества солнечных установок цена модулей солнечных батарей упадет примерно на 20%.
Поскольку общая установленная мощность солнечной энергии увеличилась в период с 1976 по 2019 год, стоимость солнечных модулей выросла со 106 долларов США за ватт до 0,38 долларов США. Однако, несмотря на снижение затрат, цена солнечной энергии на протяжении большей части ее истории была намного выше, чем стоимость основной электроэнергии, такой как уголь и природный газ.
За относительно короткий период времени стоимость солнечной энергии в коммунальном масштабе (то есть централизованной электростанции, поставляющей электроэнергию в сеть) изменилась с непрактичной на самую дешевую. Чтобы продемонстрировать эту тенденцию, Россер построил график средней глобальной стоимости энергии (LCOE) при строительстве новых электростанций. Это цены, оцененные поставщиками, они должны взимать плату с клиентов, чтобы обеспечить ее безубыточность в течение всего жизненного цикла новой электростанции, независимо от энергии, и они охватывают все: от строительства до цен на топливо и эксплуатации.
С 2009 по 2019 год стоимость электроэнергии на новых солнечных электростанциях упала на 89%, превысив стоимость дешевых источников энергии, таких как уголь и некоторые виды природного газа. Стоимость новых береговых ветровых электростанций была снижена на 70% (это также связано с кривой технологического обучения). Сами по себе цифры захватывают дух, но ничто не заменит хороших визуальных эффектов. К счастью, это был хлеб с маслом Розера. Короче говоря, это последние десять лет. (Все цены в этой таблице не субсидируются.)
Возможно, вы заметили, что цены на уголь не изменились. Это потому, что уголь и природный газ не находятся на этапе обучения, как солнечная и ветровая энергия. Несмотря на снижение цен на природный газ, Розер полагает, что это главным образом связано со снижением цен на топливо, вызванным гидроразрывом пласта и бумом сланцевого газа.
Стоит отметить, что затраты на топливо (конечно, нулевые для энергии ветра и солнца) составляют значительную часть цены на электроэнергию, получаемую из ископаемого топлива. Оно будет колебаться, но никогда не будет равным нулю.
Розер писал: «Это означает, что для всех невозобновляемых электростанций, имеющих такие затраты на топливо, то, насколько можно снизить затраты на электроэнергию, является трудным нижним пределом».
Учитывая, что нынешние электростанции, работающие на возобновляемых источниках энергии, в среднем дешевле, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе, можно было бы подумать, что поставщики электроэнергии будут все чаще выбирать возобновляемые источники энергии вместо угля или природного газа. Это действительно так. По словам Розера, в 2019 году на возобновляемые источники энергии приходилось 72% новых мировых мощностей по производству электроэнергии. Несмотря на пандемию, по оценкам, к 2020 году на долю возобновляемых источников энергии будет приходиться около 90% новых мировых мощностей по производству электроэнергии.
Ископаемое топливо по-прежнему составляет наибольшую долю производства электроэнергии, и в настоящее время стоимость строительства новой электростанции, работающей на возобновляемых источниках энергии, не меньше, чем стоимость эксплуатации существующей электростанции, работающей на ископаемом топливе. Кроме того, стоимость солнечной энергии варьируется в зависимости от климата и страны/региона – в зависимости от правил и стоимости капитала, земли и рабочей силы.
Нам сказал, что когда солнце окажется на другом конце Земли, нам понадобятся более совершенные батареи (которые, судя по всему, уже используются) и устройства хранения, чтобы поддерживать ток энергии. Тот же сложный факт заключается в том, что пик солнечной энергии приходится на лето, а пик спроса на электроэнергию приходится на зиму.
Наам пишет: «Например, в Германии, даже если спрос на электроэнергию зимой выше, чем летом, выработка солнечной энергии в декабре составляет лишь 1/5 от выработки солнечной энергии в июне».
Ранее в этом году Наам сделал прогноз, предполагая, что «консервативная» скорость обучения составит 30% для цен на солнечные электростанции (помните, первые 20% отслеживали скорость обучения солнечных модулей) и использовал установленную солнечную мощность, оцененную МЭА. Ежегодный прирост мощности составляет 16%. Он разделил прогнозы на позиции со сверхнизкими, низкими, средними и высокими затратами.
Эти прогнозы показывают, что к 2030 или 2035 году в самых солнечных местах, другими словами, «строить новые солнечные электростанции обычно дешевле, чем эксплуатировать существующие электростанции, работающие на ископаемом топливе». В то же время, к концу 2030-х годов то же самое может произойти. в относительно дорогие места, такие как Северная Европа (по крайней мере, летом).
Конечно, предсказание есть только предсказание. Они зависят от того, как долго на самом деле сохраняется наблюдаемый уровень обучения и внедрения. Наам сказал, что цены могут упасть до самой низкой точки, потому что они столкнутся с более непоколебимыми затратами, такими как стоимость земли и других ресурсов.
Поэтому Наам сказал, что, хотя солнечная энергия становится все более влиятельным игроком, она не является панацеей. Учитывая сложность реального мира, диверсификация имеет смысл. Низкоуглеродное будущее может принадлежать различным источникам энергии, включая энергию ветра, атомную энергетику и гидроэнергетику. Но что бы ни случилось, похоже, то, как мы электрифицируем современную жизнь, быстро меняется.
Singularity University, Singularity Center, Singularity Summit, SU Lab, Singularity Lab, Index Medicine, Index Finance и все связанные с ними логотипы и элементы дизайна являются товарными знаками и/или знаками обслуживания Singularity Education Group.
