Kanada'da Güneş Enerjisi Ekonomisi

Kaynak: rec-cer.gc.ca

Tip

Başabaş maliyetleri dört dizi türü için incelendi:

Bir eve güç sağlayan çatı üstü dizileri modellemek için 5 kW'lık konut ölçeği.

Büyük işletmelere güç sağlayan orta ölçekli tesisleri modellemek için 200 kW'lık ticari ölçek.

Şebekeye güç sağlayan büyük tesisleri modellemek için 50 MW'lık hizmet ölçeği.

Bir mahalleye veya rekreasyon merkezi gibi sivil bir binaya güç sağlayan orta büyüklükteki tesisleri modellemek için 200 kW'lık topluluk ölçeği. Daha da önemlisi, tesisin kar amacı gütmeyen bir kuruluş olduğu varsayılmaktadır, bu durumun vergi etkileri vardır ve topluluk ölçeğinin ticari ölçekten ayrı olarak modellenmesinin nedeni de budur.

Yer seçimi ve güneş yalıtımı

Topluluk olarak kabul edilebilecek siteleri bulmak için Natural Resources Canada'nın Kanada Coğrafi Adları Veritabanı kullanıldı. Her bölgenin enlem ve boylamı, ABD Enerji Bakanlığı'nın Ulusal Güneş Radyasyonu Veritabanından (NSRDB) coğrafi olarak en yakın, tipik meteorolojik yıl (TMY) güneş ışınımı verilerini indirmek için kullanıldı. Kuzeybatı Toprakları Yukon ve Nunavut için, saatlik güneş ışığı miktarını belirlemek için Çevre ve İklim Değişikliği Kanada'dan (ECCC) alınan Kanada Enerji Hesaplaması Hava Durumu (CWEC) verileri kullanıldı, bu da incelenebilecek topluluk sayısını sınırladı. Toplamda 21 546 topluluk incelendi.

Böylece, her topluluk için, bir takvim yılı için tipik, saatlik güneş ışınımı, bir güneş paneline gelen ışığı hesaplamak için mevcuttu; burada güneşin gökyüzündeki konumu ABD Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi denklemlerinden belirlendi. En yakın CWEC albedo verilerinden tahmin edildiği gibi, yansıyan ışıktan elde edilen bazı kazançlar dahil edilmiş olsa da, kar örtüsü nedeniyle kış aylarında hafif güç kayıplarının meydana geleceği varsayılmıştır. Kirlenmenin üretimi yıl boyunca %5 oranında azaltacağı varsayılmıştır. Aynı NSRDB veri seti, modelde de kullanılan saatlik sıcaklıkları içermektedir.

Dizi Performansı

Panel performansına ilişkin NREL modellerinden tahmin edildiği gibi, güneş ışınımının elektriğe dönüşümünü belirlemek için tipik bir güneş paneli kullanıldı. Alınan güneş ışığını en üst düzeye çıkarmak için panellerin güneye baktığı varsayılmıştır. Ticari, topluluk ve hizmet ölçeğindeki diziler için panel eğimi enlem eksi dokuz dereceydi.^Dipnot11Çatı panelleri, Kanada çatıları için normal bir eğim olan 27 derece eğildi.

Konut, ticari ve topluluk ölçeğindeki dizilerin sabit montajlara sahip olduğu varsayılmıştır (yani güneş gökyüzünde hareket ettikçe paneller dönmemektedir). Hizmet ölçekli projeler iki şekilde modellendi: biri sabit montajlı, diğeri tek eksenli izleyicilerle (eksenleri üzerinde maksimum 90 derece dönebilen). Dizilerin geliş açıları NREL denklemleri kullanılarak tahmin edildi.

Günün erken ve geç gölgelemesi için küçük kayıplar dahil edilmiştir. Kablolama (AC ve DC), modül uyumsuzluğu ve DC'yi AC'ye dönüştürmek için invertör kaybı için küçük kayıplar da dahil edildi. Şebeke ölçeğindeki diziler için hat kayıpları, il tarifelerine göre illere göre değişiyordu. Panel performansının proje ömrü boyunca yılda %0,5 oranında düşeceği varsayılmıştır. Panel performansını ayarlamak için NSRDB saatlik sıcaklıkları kullanıldı.

Sermaye maliyetleri

Kurulum maliyetleri, 2017 güneş enerjisi sistemi maliyetlerine ilişkin bir NREL araştırmasına dayanıyordu. Geçmiş trendler (sırasıyla mevcut, yakın gelecek ve düşük maliyetli gelecek) kullanılarak 2017 maliyetlerinin 2018, 2023 ve 2028 yıllarına yansıtılmasıyla üç fiyatlandırma senaryosu geliştirildi. ABD vergileri kaldırıldı ve değerler 1,25 Kanada Doları/ABD Doları döviz kuruyla Kanada dolarına dönüştürüldü. Üç fiyatlandırma senaryosu, sektöre danışıldıktan ve gerektiğinde tahminlerde ayarlamalar yapıldıktan sonra sonuçlandırıldı. Üç senaryo, donanım maliyetlerini (paneller ve invertörler gibi) ve yazılım maliyetlerini (kurulum ve geliştirme) içerir.

Dizilerin 25 yıl süreceği varsayıldı. Tüm dizi türlerinin ömrünün yarısına gelindiğinde yeni invertörlerin kurulacağı varsayılmıştır. İzleyicili fayda ölçeğindeki dizilerin ömrünün yarısına gelindiğinde, yeni izleyicilerin kurulacağı varsayıldı. 25 yılın sonunda ilave bir iyileştirme sermaye gideri uygulandı. Panellerin 25 yıl sonraki kalıntı değeri, orijinal maliyetlerinin %25'i kadardı. Diğer ekipmanların kalıntı değerinin %15 olduğu varsayılmıştır.

Şebeke ölçekli güneş enerjisi panellerinin arazi maliyetleri, her eyaletteki çiftlik arazisi ve bina değerlerine ilişkin Kanada İstatistik İstatistikleri tahminlerine dayanıyordu.^Dipnot13Daha da önemlisi, gayrimenkule olan yüksek talep nedeniyle bazı bölgelerde (örneğin, Güney Ontario ve Britanya Kolumbiyası'nın Aşağı Anakarası) maliyetler arttı. Sistemler mevcut bir çatıya veya halihazırda sahip olunan mülke kurulacağından ticari, toplumsal ve konut için arazi maliyetlerinin sıfır olduğu varsayıldı.

Tarifeler, iletim ve işletme maliyetleri

Analiz, şebeke ölçeğindeki güneş enerjisi tesislerinin iletim sistemlerine bağlanmasına yönelik iki senaryo içermektedir: Tarife maliyetlerini ve enerji satın alma anlaşmalarının ekonomisinin nasıl farklı olabileceğini daha iyi anlamak için biri eyalet açık erişim iletim tarifeleri (OATT'ler) uygulanmış, diğeri ise bunlar olmadan. bağımsız üreticilerden (veya büyük hizmet ölçeğindeki diziler iletim sistemleri yerine yerel dağıtım sistemlerine üretim yapıyorsa). Üretimin bir portföyün parçası olması ve kesinti durumunda yedek üretim için ödeme yapan işletme-yedek hizmetlerinin iletim sağlayıcısına ödeme yapmak yerine portföyden gelmesi durumunda tarifeler burada belirtilenden daha düşük olabilir.

Yukon, Kuzeybatı Bölgeleri ve Nunavut'un şu anda tarifeleri yok çünkü Kuzey Amerika pazarına elektrik üretmiyorlar. Newfoundland ve Labrador şu anda bir OATT geliştiriyor. Alberta'nın tarifesi, Alberta Elektrik Sistemi Operatörünün (AESO'nun) bağlantı maliyetlerine, AESO'nun oranlı tedarik iletim hizmetine ve AESO'nun 25 yıl boyunca finanse edilen inşaat ve jeneratör katkısına ilişkin bir tahmine dayanmaktadır.

Bu arada bakımın 15 $/MW olduğu varsayıldı. Şebeke ölçeğinde güneş enerjisini şebekeye bağlayacak bağlantı hattının maliyetinin 5 ABD Doları/MW.saat olduğu varsayılmıştır (10 km'lik bir hat ve orta büyüklükte bir tesis temel alınarak).

Finans

ESPC, bir projenin ekonomisini modellemek için net bugünkü değerini tahmin eder. 2017 yılında Kanada'da güneş enerjisinin sermaye maliyetine dayalı olarak kamu hizmeti ve topluluk ölçeğindeki güneş enerjisi tesisleri için %5,75'lik bir nominal indirim oranı kullanıldı. Ticari ölçekli tesislerin, aşağıdakilere dayalı olarak %5,81 nominal indirim oranına sahip olduğu varsayıldı. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tüm endüstriler için ağırlıklı ortalama sermaye maliyeti. Konut ölçekli güneş enerjisinin %5'lik bir nominal indirim oranına sahip olduğu varsayılmıştır, çünkü eğer konut sistemi sahibinin parasından tasarruf etmeyi amaçlıyorsa, o zaman diğer yatırım fırsatlarıyla karşılaştırıldığında ölçülmelidir (düşük bir yatırım için %5'lik yıllık getiri makul olacaktır). - orta riskli dengeli fona). Enflasyonun %2 olduğu varsayılmıştır ve tüm maliyetler 2018 doları cinsindendir.

Hizmet ölçekli çiftlikler için beklenen getiri oranının %10 olduğu varsayılmıştır. Aksi takdirde, ticari, toplumsal ve konut sistemlerinin getiri oranının %0 olduğu varsayılmıştır; çünkü bunlar kar odaklı sistemler değildir, yalnızca maliyetlerini karşılamayı ummaktadırlar. Kanada elektrik fiyatları enflasyon oranından daha hızlı arttığı için, üretilen elektriğin gerçek değerinin 2010'dan 2017'ye kadar yıllık ortalama %1,91 oranında artacağı varsayılmıştır (yani 10 yılda enerji ücretleri 19,1 olacaktır). Mevcut gerçek fiyatlardan %% daha yüksek ve 25 yıl içinde enerji ücretleri mevcut gerçek fiyatlardan %47,75 daha yüksek olacaktır). Aksi takdirde, enerji sektörünün karbon ayak izini azaltması nedeniyle pahalı elektrik üretiminin eklenmesini modellemek için fiyatlar zaman içinde artırılmadı.

Gelir vergileri, kamu hizmeti ölçeğindeki tesisler için federal ve eyalet kurumlar vergisi oranlarına dayalı olarak gelirlerden çıkarıldı. Konut ölçekli tesisler, kredi için şebekeye iade edilen elektriğin değeri için satış vergisi ödüyordu; çünkü satış vergileri, herhangi bir kredi uygulanmadan sonraki aylarda tüketilen elektrik üzerinden ödenmeye devam ediliyor. Topluluk ölçeğindeki tesisler, kar amacı gütmeyen kuruluşlar olarak kabul edildikleri için herhangi bir gelir vergisi ödemiyordu. Ticari ölçekli tesisler, elektriğin tamamının tesiste tüketileceği varsayıldığından gelir vergisi ödemiyordu. Hiçbir proje türüne karbon vergisi uygulanmadı.

İşletme maliyetleri, faiz ödemeleri (%60 borç varsayılarak) ve hızlandırılmış sermaye maliyeti indirimi (CCA)^Dipnot17kamu hizmeti ölçekli tesisler için gelir vergisinden mahsup edildi. Elektriğin tamamının tesiste tüketileceği varsayıldığından ticari ölçekli tesislere CCA kesintileri uygulanmadı, dolayısıyla üretilen elektrik üzerinden herhangi bir gelir vergisi ödenmeyecek. Konut ve ticari ölçekli projelerde tüm yatırım maliyetlerine satış vergisi uygulandı. Kamu hizmeti ölçeğindeki projeler için satış vergileri yalnızca ekipman ve kuruluma uygulandı. Kâr amacı gütmediği varsayılan toplumsal ölçekli projelerin sermaye maliyetlerine satış vergisi uygulanmadı.

Saatlik Fiyatlandırma

İki fiyatlandırma senaryosu kullanıldı:

sabit fiyatlandırma (yani saatlik değişiklik olmadan). Birçok konut, ticari ve toplumsal tüketici, elektrik için sabit oranlar öder. Sabit fiyatlandırma aynı zamanda hizmet ölçeğindeki tesisler için de incelenmiştir, çünkü bununla "günün saati fiyatlandırması" arasındaki fark, günün saati fiyatlandırmasının kazandığı primi göstermeye yardımcı olabilir.

Günün saatine göre fiyatlandırma, çünkü güneş enerjisi, talebin en yüksek olduğu ve elektriğin en fazla değere sahip olduğu gündüz saatlerinde elektrik üretiyor. Günün saati fiyatlandırması, hizmet ölçeği de dahil olmak üzere güneş enerjisi projelerinin kazandığı primin gösterilmesine yardımcı olur. Bu arada, kamu hizmetlerinin tüketimi günün saatine göre ölçebilmesi ve tüketime günün saatine göre oranlar uygulayabilmesi için eyaletler ev ve işyerlerinde akıllı sayaçları giderek daha fazla kullanıma sunuyor.

Günün saati fiyatlandırmasını modellemek için, tipik yoğun olmayan, orta ve yoğun fiyat indirimleri ve primleri, saatlik fiyatları ortalama, kış ve yaz günleri için günlük fiyatlar ve toptan fiyat ve konut fiyatlarıyla karşılaştırılarak belirlendi. -fiyat esası. Ancak yalnızca iki ilde (Ontario ve Alberta) bu tahminlerin yapılabileceği toptan satış pazarları bulunmaktadır. Bu arada, yalnızca Ontario ve Nova Scotia'da günün belirli saatlerine göre konut fiyatları bulunmaktadır. Böylece veri eksikliği nedeniyle bazı illerin saatlik indirim ve primleri bazı illere uygulandı.

Daha da önemlisi, güneş enerjisinin Kanada'nın elektrik karışımına yüksek oranda nüfuz etmesi, gün ortası primleri düşürecek ve günlük fiyat zirvelerini düzleştirecek. Bu nedenle, bu analiz yalnızca düşük güneş enerjisi nüfuzu için dikkate alınmalıdır.

Yerinde tüketim

Her ildeki konut elektrik talebinin asgari olarak ulusal ortalama olduğu varsayılmıştır.^Dipnot18Konut tüketiminin ulusal ortalamanın üzerinde olduğu iller kendi il tahminlerini kullandı. İller ulusal ortalamaya yükseltildi çünkü güneş enerjisi üretimi, su ısıtıcıları ve sobalar gibi bazı ev aletlerinin daha fazla elektriklenmesine yol açabilir ve klima gibi diğer elektrikli cihazları da ekleyebilir.

Konut tüketimini aşan bir konut dizisinden elde edilen üretimin, bir kredi için şebekeye geri döndüğü varsayıldı; bu daha sonra, güneş enerjisi dizisinin o kadar fazla elektrik üretmediği durumlarda eşit değerde elektrik tüketimini dengelemek için kullanıldı. kış. Kredi değerleri, her ildeki mevcut, değişken enerji ücretlerinin tahminlerine dayanıyordu ve günün saati senaryolarındaki saatlik indirimler ve primlerle değiştirildi.

Ticari ve toplumsal sitelerin ürettikleri tüm elektriği tükettiği varsayıldı. Kamu hizmeti ölçeğindeki projelerin yerinde tüketiminin olmadığı varsayılmıştır (yani tüketimin işletme maliyetleri tarafından karşılanacağı).

Karşılaştırılabilir elektrik fiyatları

Konut ölçeğinde güneş enerjisi için karşılaştırılabilir elektrik fiyatları, konut enerji ücretleri ile il ve bölgesel kamu hizmetleri ve elektrik sağlayıcıları tarafından yayınlanan diğer değişken ücretlerden belirlendi. Ontario ve Alberta'da karşılaştırılabilir elektrik fiyatını belirlemek için birden fazla şehrin ortalaması alındı. Bu fiyatlara, ne kadar elektrik tüketilirse tüketilsin her faturada aynı kalan sabit ücretler dahil değildir. Bu nedenle, konut elektriğini yerel hizmetlerden satın almak burada belirtilenden biraz daha pahalıdır.

Ticari ölçekte elektrik talebi sektörden sektöre çok değişken olabildiği için, Manitoba Hydro's ve Hydro Quebec'in elektrik fiyatı araştırmalarından elde edilen tahminlerin her il için ortalaması alındı. 500 kW puant talepte aylık 200 MW.saat elektriğin varsayıldığı varsayılmıştır. Ayrıca dönüşümün kamuya ait olduğu da varsayılmıştır. Bölgeler için yerel kamu hizmetleri tarafından yayınlanan enerji ücretleri kullanıldı.

Kamu hizmeti ölçeğindeki projeler için, toptan satış pazarlarına sahip tek iki il olan Ontario ve Alberta'daki karşılaştırılabilir elektrik fiyatı için ortalama yıllık toptan elektrik fiyatı kullanıldı. Aksi takdirde, bayi oranları veya büyük sektör enerji ücretleri kullanıldı; çünkü bunlar, toptan satış fiyatının ne olduğuna ilişkin bir sonraki en iyi tahmin olsa da yine de gerçek üretim maliyetinden daha yüksek olabilir.