Fraunhoferův institut pro solární energetické systémy (ISE) ve své nejnovější studii analyzoval... Výrobní náklady různých technologií výroby energie. Analýza se zaměřila na obnovitelné zdroje energie, jako je fotovoltaika, větrná energie a bioenergetické elektrárny. Poprvé Fotovoltaické bateriové systémy a porovnal výrobní náklady s různými technologiemi obnovitelných zdrojů energie a konvenčními elektrárnami.
Výpočet prvotních nákladů
Pro studii výzkumníci použili LCOE (vyrovnané náklady na elektřinu) pro různé technologie zdrojů energie s přihlédnutím k různým vývojovým a cenovým trendům. Zohledněny byly rovněž specifické nákladové parametry v evropském hospodářském kontextu a plánování energetické politiky německého energetického systému.
Při výpočtu prvotních nákladů na fotovoltaické bateriové systémy výzkumníci vycházeli z nákladů na úložné systémy na základě využitelné kapacity včetně nákladů na instalaci. Technická a finanční životnost fotovoltaických systémů byla stanovena na 30 let a životnost bateriových úložných systémů na 15 let. Analýza zkoumala dva typické poměry pro velkokapacitní systémy skladování ve spojení s komerčními fotovoltaickými systémy, a to poměr 2:1 pro Velké střešní systémy a poměr 3:2 pro Pozemní systémy.
Výsledky srovnání prvotních nákladů včetně fotovoltaických bateriových systémů
Jak již ukázalo poslední vyhodnocení údajů z roku 2022, je PV LCOE ve srovnání s jinými zdroji energie. Podle nové studie Fraunhofer ISE se jim nyní podařilo svůj náskok ještě zvýšit.
Nejvýhodnějšími možnostmi výroby elektřiny jsou stále Solární parky. V současné době se pohybují mezi 4,1 a 6,9 centy za kilowatthodinu. Výzkumníci předpokládají, že do roku 2045 by tyto náklady mohly klesnout na 3,1 až 5,0 centů za kilowatthodinu. Fotovoltaika na střešních plochách v současné době vyrábí 5,7 až 8,8 centů za kilowatthodinu elektřiny v jižním Německu a 7,8 až 12 centů v severním Německu. I tyto hodnoty by mohly za 20 let klesnout na 4,9 až 10,4 centů za kilowatthodinu.
Novinkou je zjištění, že výrobní náklady na fotovoltaické systémy v kombinaci s Velké bateriové úložné systémy nižší jsou jako Konvenční elektrárny. Výzkumníci vypočítali současnou cenu mezi 7,3 a 16,0 centy za kilowatthodinu pro větší fotovoltaické bateriové systémy. U kombinace pozemních systémů a bateriových úložišť se náklady pohybují mezi 6,0 a 10,8 centy za kilowatthodinu.
Pokud ceny za ukládání klesnou na předpokládané ceny 180 až 700 eur za kilowatthodinu do roku 2045, Fraunhoferův institut dokonce očekává výrobní náklady pro střešní fotovoltaické bateriové systémy ve výši 4,9 až 10,4 a pro pozemní fotovoltaické bateriové systémy ve výši 3,1 a 5,0 centů. Celkově však výsledky ukazují, že náklady se liší podle velikosti fotovoltaického systému a poměru výkonu fotovoltaiky a bateriového úložiště.
Pro srovnání, výrobní náklady elektráren na fosilní paliva jsou dnes výrazně vyšší: elektrárny na hnědé uhlí stojí 15,1 až 25,7 centů, elektrárny na černé uhlí 17,3 až 29,3 centů, elektrárny s kombinovaným cyklem 10,9 až 18,1 centů a flexibilní plynové elektrárny 15,4 až 32,6 centů za kilowatthodinu. Jaderné elektrárny se pohybují od 13,6 do 49,0 centů za kilowatthodinu. Přechod ze zemního plynu na vodík v roce 2035 by znamenal náklady ve výši 20,4 až 35,6 centů za kilowatthodinu.
Rozšiřitelné: fotovoltaické bateriové systémy v průmyslu
Většina systémů skladování, které se dnes podílejí na celkové kapacitě skladování v Německu, jsou buď domácí systémy skladování s kapacitou do 30 kWh, nebo velké systémy skladování s kapacitou 1 000 kWh a více. Akumulační systémy s kapacitou 5 až 10 kWh představují 45% celkové kapacity, zatímco akumulační systémy s kapacitou 10 až 20 kWh představují 28%. Velká skladovací zařízení s kapacitou nad 1 MWh se podílejí 13%, zatímco malá skladovací zařízení s kapacitou menší než 5 kWh představují 7%. Akumulační systémy s kapacitou 30 až 1 000 kWh, které se obvykle používají v komerčním a průmyslovém sektoru, dosud hrály pouze podřadnou roli.
Právě v této oblasti se mohou projevit výhody bateriových systémů pro energeticky náročné podniky. To je možné díky Špičkové holenípřesouvání zátěže a inteligentní řízení zátěže. K dispozici je také snížení poplatků za připojení k síti, například v případě netypického využití sítě nebo konstantních hodnot spotřeby. Systémy bateriových úložišť jsou vhodné také pro optimalizaci vlastní spotřeby energie vyrobené vlastními silami, stabilizaci vlastní sítě společnosti nebo jako dodatečný zdroj příjmů na trhu s vyrovnávací energií.
Fotovoltaické bateriové systémy se vyplatí a výrobní náklady klesají
Výrobní náklady na obnovitelné zdroje energie, zejména na fotovoltaiku, se nadále vyvíjejí pozitivně, a to i v případě, že jsou integrovány systémy skladování. Podle studie jsou nové solární systémy i s akumulací konkurenceschopné ve srovnání s konvenčními elektrárnami. Náklady na solární energii, která je dočasně uložena v bateriích, se pohybují mezi 6 a 22,5 centy za kilowatthodinu v závislosti na velikosti systému. Současně se Příjmy z bateriových úložišť průběžně.
Bez skladování jsou náklady ještě nižší. Náklady na solární a větrnou energii budou až do roku 2045 nadále klesat, zatímco konvenční elektrárny budou dražší. Řešení skladování budou i nadále důležitá pro vyrovnávání výroby elektřiny závislé na počasí, ale mírně zvýší náklady. I přes tyto dodatečné náklady zůstávají obnovitelné zdroje levnější než fosilní alternativy, s výjimkou zemního plynu. Technologie jako vodík a biomasa nabízejí flexibilitu, ale jsou nákladnější.