Сонячні батареї забезпечують електроенергією мережу пізнього дня, що охоплює одні з найдорожчих годин електроживлення. Міністерство сільського господарства США

Вартість сонячної енергії продовжує падати, тому не дивно, що все більше людей використовують сонячну енергію.

Однак цей стрімкий ріст сонячної енергії на даху призвів до того, що багато комунальних підприємств спробуйте застосувати гальма. Деякі з них лобіювали зміну політики «чистого обліку», яка кредитує споживачів за надлишок сонячної енергії, яку вони виробляють. Чи має це сенс?

Вимірювання сонячної мережі працює подібно до банківського рахунку. Ви "депонуєте" невикористану енергію (кіловат-години), вироблену вашою системою протягом дня, в електричну мережу-тобто в ті часи, коли ваші сонячні панелі виробляють більше електроенергії, ніж споживає ваш будинок. Потім ви «відбираєте» енергію вночі або коли ваша система не виробляє достатньо електроенергії.

Так само, як і в банківському рахунку, ваша енергія, що зберігається, не просто сидить у сховищі - інші споживачі комунальних послуг, яким потрібна електроенергія, використовують вашу надлишкову сонячну енергію під час депозиту. Коли ви відбираєте енергію, її генерує електростанція.

Як би простий не звучав цей процес, він викликав величезну дискусію в електроенергетичній промисловості.

Електропромисловість наводить привабливий аргумент, що комунальні підприємства повинні стягувати з усіх споживачів обліку електроенергії всі ці депозити та зняття енергії. Пропонуючи зміну закону про мережеве облік у Міннесоті, наприклад, представник штату Пат Гарофало сказав споживачі сонячної енергії "можуть безкоштовно користуватися мережею, а це означає вищі тарифи для інших споживачів".

З іншого боку аргументу, є переконливий випадок, який стверджує, що комунальні служби повинні дозволити споживачам сонячної енергії безкоштовно користуватися мережею, або навіть те, що комунальні служби повинні стимулювати споживачів сонячної енергії. Зрештою, сонячні фотоелектричні системи виробляють найбільше у довгі сонячні літні дні, коли попит на електроенергію високий, і це Виробництво електроенергії коштує більше грошей. Таким чином, згідно з цим аргументом, надлишок сонячної генерації, що осідає на електромережі вдень, є більш цінним, ніж електроенергія, вилучена вночі.

То яка логіка є більш переконливою? Чи є чисте облік обтяжливою вимогою, або це вигідно кожному?

Минулого року я чув, як президент комунального підприємства Середнього Заходу говорив про цей тягар, створений сонячною енергією, і його логіка здавалася дуже хорошою. Тож я подивився на дані про виробництво електроенергії, які автоматично збирали мої власні сонячні панелі на даху, і порівняв їх з піковими та непіковими тарифами на електроенергію, які я плачу. Тоді я вирішив систематично копати цифри для великого регіону мого рідного штату Пенсільванія та проводити більш науковий аналіз - і результати мене здивували.

Різні ціни на електроенергію

У Пенсільванії нерегульований ринок, на якому комунальні підприємства розподіляють електроенергію, а не виробляють її. Більшість споживачів вибирають та оплачують окремого постачальника за вироблення електроенергії з електростанції. Якщо споживачі не роблять цього вибору, то комунальні підприємства купуватимуть оптову електроенергію - вартість, яку комунальні підприємства сплачують компаніям, що виробляють електроенергію, - а потім перепродають цю енергію споживачам за роздрібною ціною.

У часи високого попиту ціна на електроенергію на оптовому ринку зростає через попит і пропозицію. Він може навіть зрости більш ніж на 1,000% за один день або тиждень.

Комунальні підприємства та постачальники електроенергії щоденно прогнозують кількість енергії, необхідної всім споживачам, щоб електроенергію можна було виробляти, купувати та розміщувати у мережі. Наприклад, дуже спекотний літній день потребуватиме більше енергії для задоволення великих навантажень кондиціонера. Використовуючи короткострокове прогнозування погоди, можна також спрогнозувати вплив сонячної енергії на загальний попит на електроенергію на ринку на добу вперед.

Я подивився на погодинну ціну дані для ринку на добу вперед в оптовій енергії в регіоні Піттсбург. І тоді я подивився на виробництво сонячної енергії дані для багатьох фотоелектричних масивів для цієї ж області.

Користуючись цими даними та кількома припущеннями про те, коли споживач сонячної енергії використовує електроенергію, я виявив, що оптова ціна на електроенергію, подану в мережу, на 20% більша, ніж оптова ціна на електроенергію, вилучену з мережі вночі або у дні негоди. Іншими словами, сонячна енергія дозволяє постачальникам та комунальним підприємствам економити та збільшувати рентабельність, навіть якщо загалом споживачі сонячної енергії купують менше електроенергії.

Справжня цінність сонячної енергії?

Але як би ми визначили повну вартість сонячної енергії? Найкращий спосіб - проаналізувати вплив сонячної енергії НЕ вже на ринку.

По -перше, ми припускаємо, що ціна для даного попиту залишається постійною. Потім створіть сценарій або модель, в якій велика кількість сонячної енергії буде розміщена на електромережі. Це призведе до помітного зниження поточного денного попиту на електроенергію та відповідного зниження ціни на електроенергію протягом цих денних годин.

Наприклад, за даними 2013 року, якби Пенсільванія мала сонячну енергію, яка забезпечувала б 5% всієї електроенергії, комунальне підприємство та пов'язані з ним постачальники електроенергії побачили б, згідно з моїм дослідженням, економію 60 мільйонів доларів США на рік для регіону з 600,000 0.1 клієнтів. (П’ять відсотків - це досить велика кількість сонячної енергії для Пенсільванії, де сонячна енергія зараз забезпечує близько 45% електроенергії.) У той же час, комунальні підприємства та постачальники побачать зниження роздрібного доходу на XNUMX мільйонів доларів, оскільки споживачів сонячної енергії не буде платять стільки ж за свою електроенергію. Дивно, але економія більша за втрачений дохід.

Для типових комунальних підприємств чи постачальників чиста економія, за моїми розрахунками, становить 25 доларів США на клієнта на рік. Це економія для кожен клієнтами, а не тільки споживачами сонячної енергії. Кілька споживачів сонячної енергії несуть відповідальність за зниження вартості електроенергії всі клієнтів.

Ця економія базується лише на виробництві електроенергії. Існують додаткові подібні заощадження для розподілу електроенергії, які я ще не розглянув. Так само, як виробництво електроенергії коштує дорожче, коли попит високий, також коштує дорожче розподіл електроенергії, коли попит великий. Насправді, іноді це може коштувати набагато дорожче, що комунальні служби готові платити клієнтам за те, що вони не користуються електрикою.

Я повинен підкреслити, що навіть із сонячною енергією нам потрібні комунальні послуги та генератори електроенергії. Завжди буде інфраструктура, яку потрібно підтримувати, а отже, комунальні підприємства та генератори повинні підтримувати надійний дохід. Однак, поки сонячна енергія забезпечує більшу економію, ніж зменшення доходів, для електричної промисловості не повинно виникнути проблем. Фактично, електроіндустрія може реінвестувати цей додатковий прибуток, щоб зробити інфраструктуру більш придатною для ще більших обсягів сонячної енергії.

Сонячна на порятунок?

Якщо сонячна енергія буде прийнята по всій країні на 5%, 10% або навіть вище, споживачам доведеться переглянути своє використання електроенергії. Тепер регуляторні органи створюють політику в багатьох штатах, щоб заохотити споживачів зменшити споживання електроенергії у години пік, переклавши її замість цього на вечір. Замість того, щоб переводити використання електроенергії на нічні години, споживачам рекомендується перенести їх на пізні ранкові та опівдні.

Замість того, щоб бути найдорожчим, електроенергія буде найдешевшою протягом дня. Тоді генератори та комунальні підприємства мали б нову скаргу: «Сонячна енергія забезпечує лише найменш цінну енергію протягом дня, і ми повинні повертати електроенергію цим клієнтам за високими нічними тарифами, як несправедливо!»

Коли настане цей час, генераторам та комунальним підприємствам потрібно буде нагадати, що їх денні витрати були б астрономічно вищими, якби не сонячна енергія, і навіть нічні тарифи були б вищими, якби не сонячна.

про автора

Річард Фларенд, доцент кафедри фізики Пенсильванського державного університету. Його інтереси включають системи альтернативної енергетики та пропаганду науки.

Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.

Пов’язана книга:

at

Дякуємо за відвідування InnerSelf.com, де є 20,000 + статті, що змінюють життя, пропагуючи «Нові погляди та нові можливості». Усі статті перекладено на 30+ мов. Підписуватися для журналу InnerSelf, що виходить щотижня, та щоденного натхнення Марі Т. Рассел. Журнал InnerSelf видається з 1985 року.