Magazyny energii tańsze od elektrowni gazowych. Najniższe LCOE ma fotowoltaika

Koszt energii z czterogodzinnych magazynów bateryjnych stał się niższy od kosztu energii ze szczytowych elektrowni gazowych. Do takiego wniosku doszli analitycy firmy Wood Mackenzie, którzy w najnowszym raporcie przedstawiają porównanie aktualnych kosztów energii z najważniejszych technologii.

Wood Mackenzie porównuje w raporcie koszty energii z kluczowych technologii wytwórczych za pomocą wskaźnika Levelized Cost of Electricity (LCOE). Pokazuje on uśredniony koszt wytworzenia energii elektrycznej, uwzględniający nakłady inwestycyjne i operacyjne – w tym koszty przygotowania projektu, budowy, kapitału, paliwa, eksploatacji i serwisu – w zestawieniu z prognozowaną produkcją energii w całym okresie pracy instalacji.

Analiza potwierdza wyraźną przewagę kosztową lądowych elektrowni wiatrowych i fotowoltaicznych nad innymi technologiami wytwarzania energii. Analitycy Wood Mackenzie uwzględnili w niej także magazyny bateryjne, które mogą ładować się i oddawać energię z pełną mocą przez cztery godziny.

REKLAMA

REKLAMA

Z analizy wynika, że czterogodzinne magazyny energii są już w stanie dostarczać energię taniej od szczytowych elektrowni gazowych na 43 rynkach, na których porównano obie technologie.

Dlaczego Wood Mackenzie zestawia magazyny z elektrowniami gazowymi?

Dlaczego analitycy Wood Mackenzie zestawiają czterogodzinne magazyny akurat z elektrowniami gazowymi? Obie technologie w dużej mierze odpowiadają na te same potrzeby systemu elektroenergetycznego. Zapewniają moc na żądanie w krótkich, kilkugodzinnych okresach, gdy zapotrzebowanie jest najwyższe, a źródła pogodozależne produkują mniej. W krajach z dużym udziałem fotowoltaiki elektrownie gazowe i magazyny energii wchodzą do gry wieczorem, gdy produkcja z PV spada, a zapotrzebowanie na prąd rośnie.

Według Wood Mackenzie czterogodzinne magazyny są obecnie tańsze od turbin gazowych pracujących w cyklu prostym (OCGT), czyli elektrowni wykorzystywanych często jako źródła szczytowe, uruchamiane w okresach podwyższonego popytu na energię.

Autor raportu, analityk Wood Mackenzie Ahmed Jameel Abdullah, podkreśla, że koszty szczytowych elektrowni gazowych rosną przez niedobory turbin gazowych i rosnącą zmienność cen paliw. Tymczasem rozwój produkcji baterii dalej obniża koszty magazynowania energii.

Energia z magazynów energii w Chinach najtańsza

Najtańszym rynkiem magazynowania energii pozostają Chiny. Dzięki zintegrowanym łańcuchom dostaw i skali chińskiego przemysłu bateryjnego koszt energii z magazynów jest tam o ponad 55 proc. niższy niż średnia dla pozostałej części regionu Azji i Pacyfiku, wynosząca 134 dolary/MWh.

Na Bliskim Wschodzie i w Afryce koszt energii z czterogodzinnych magazynów wynosi obecnie 120 dolarów/MWh, a do 2035 r. ma spaść o 33 proc., do 80 dolarów/MWh. W tych regionach magazyny można ładować bardzo tanią energią z fotowoltaiki. Średni LCOE dla wielkoskalowych farm PV z trackerami jednoosiowymi wynosi tam obecnie zaledwie 37 dolarów/MWh, a do 2033 r. może spaść nawet do około 20 dolarów/MWh.

Najtańsza fotowoltaika

To właśnie wielkoskalowe elektrownie fotowoltaiczne z jednoosiowymi trackerami są obecnie najtańszym źródłem energii elektrycznej na świecie. Miały najniższy LCOE w przypadku 43 z 48 rynków przeanalizowanych przez Wood Mackenzie. Na pozostałych pięciu najtańsze okazały się lądowe farmy wiatrowe.

REKLAMA

REKLAMA

REKLAMA

Ahmed Jameel Abdullah podkreśla, że strukturalne zmiany na globalnych rynkach energii nie sprowadzają się już tylko do wzrostu konkurencyjności odnawialnych źródeł energii.

– Połączenie magazynowania energii i energetyki słonecznej na nowo definiuje ekonomię systemu elektroenergetycznego. Od Ameryki Łacińskiej po region Azji i Pacyfiku spadające koszty magazynowania energii w połączeniu z doskonałymi warunkami do rozwoju OZE sprawiają, że inwestycje w nowe szczytowe elektrownie gazowe przestają być opłacalne, a energia z odnawialnych źródeł objęta kontraktami długoterminowymi coraz częściej wyznacza dolną granicę kosztów energii – komentuje analityk Wood Mackenzie.

Dlaczego warto analizować inne wskaźniki?

Wskaźnik LCOE pozwala porównać koszty produkcji energii z wybranych źródeł, ale nie daje pełnego obrazu. Nie rozróżnia źródeł sterowalnych i niesterowalnych. Pomija koszty, jakie źródła generują dla całego systemu elektroenergetycznego, co ma szczególne znaczenie w przypadku pogodozależnych elektrowni wiatrowych i fotowoltaicznych. LCOE nie uwzględnia m.in. kosztów bilansowania i utrzymywania rezerw na wypadek niskiej produkcji z wiatru i słońca. Pomija również koszty rozbudowy sieci przesyłowych i dystrybucyjnych oraz koszty utrzymania odpowiednich parametrów pracy sieci. Przy niewielkim udziale OZE te koszty są niskie, ale rosną wraz z ich udziałem w systemie.

Co więcej, LCOE pomija wartość energii, która zmienia się w zależności od popytu i podaży w systemie. Przykładowo fotowoltaika ma niskie LCOE, ale produkuje głównie wtedy, gdy energia jest najtańsza. Gdy w systemie jest dużo energii słonecznej, w szczycie produkcji ma ona często bardzo niską, a nawet ujemną wartość rynkową.

Wreszcie LCOE jest bardzo wrażliwy na przyjęte założenia. Nawet niewielka zmiana niektórych parametrów może znacząco zmienić wynik. Zależy on m.in. od przyjętej stopy dyskontowej, przyszłych cen paliw i uprawnień do emisji CO₂, współczynnika wykorzystania mocy i okresu pracy. Dotyczy to szczególnie źródeł kapitałochłonnych, takich jak energetyka jądrowa czy morska energetyka wiatrowa, gdzie zmiana kosztu finansowania o kilka punktów procentowych może zmienić wynik nawet o kilkadziesiąt procent.

Dlatego analitycy rynku energii stosują także inne wskaźniki. Jednym z nich jest VALCOE (Value-adjusted LCOE), opracowany przez Międzynarodową Agencję Energetyczną. Koryguje on LCOE o wartość, jaką źródło wnosi do systemu. Uwzględnia wartość energii w zależności od pory produkcji, wkład w pokrycie szczytowego zapotrzebowania i elastyczność.

Do analizy kosztów energii z różnych źródeł w szerszym kontekście można też wykorzystać wskaźnik Firmed LCOE. Dolicza on do kosztu źródła pogodozależnego koszt magazynu energii lub rezerwy, potrzebnych do zapewnienia stabilnych dostaw. Tę metodę stosuje bank inwestycyjny Lazard, który cyklicznie publikuje jedną z najważniejszych na świecie analiz kosztów wytwarzania energii.

Z kolei do analizy kosztów magazynowania energii lepiej nadaje się LCOS (Levelized Cost of Storage). Pokazuje on uśredniony koszt każdej megawatogodziny oddanej z magazynu w całym okresie jego pracy, uwzględniając też koszt energii do ładowania i straty wynikające ze sprawności procesu ładowania i rozładowywania.