ВИЭ на большом острове

Господина alexsword очень часто волнует вопрос - а можно ли в изоляции построить систему основанную на возобновляемных источниках энергии? Показать примеры такого довольно сложно, так как редко где в мире есть изолированные системы, и почти везде уже есть существующие системы и не надо с нуля строить систему. 

Однако, остров Пуэрто Рико, с населением 3.3 миллиона, дает нам возможность взглянуть на то, какой будет современная система на основе ВИЭ.  Дело в том что этот остров был сильно поврежден ураганом, и его электросистема (которая раньше была почти исключительно на мазуре и угле) была сильно повреждена. Теперь ее надо заново отстраивать, и появилась возможность, как говорится, начать с чистого листа на отдельно взятом острове.   Тут стоит напомнить, что хоть Пуэрто Рико и является американской территорией, но его сложно назвать процветaющим местом где печатают деньги.  Недавно Пуэрто Рико обьявил о банкротстве - не смог выплатить по долгам.  ВВП Пуэрто Рико падает уже лет десять. Население сокращается.  

Puerto Rico Electric Power Authority (PERPA) подготовила план восстановления электосистемы в Пуэрто Рико.   Там на 310 страницах они расписывают разные варианты строительства энергосистемы.  Сложность таких планов состоит что надо планировать на 10-20 лет вперед, и очень много переменных неизвестны - стоимость строительства через Х лет, стоимость топлива, спрос на электричество, и тд.   Они рассмотрели 5 разных сценариев, и для каждого сценария проработали 3 разных стратегии энергосистемы.  Во всех рассматриваемых вариантах оказалось что системы с большой долей ВИЭ выгодны и ВИЭ + батареи идут как один из основых источников энергии для острова.

Сценарии которые они рассматривали:
1.  Не строить новых терминалов для газа.
2. Строить терминалы на севере острова (этот сценарий они исключили из анализа)
3. Строить терминалы на юге острова, и цена на ВИЭ снижается.
4. Строить терминалы на юге острова, и цена на ВИЭ остается примерно такой как сейчас.
5. То же что сценарий 4, но больший упор на централизованную газовую генерацию.

Почему остров-банкрот, у которого нет лишних денег, хочет их потратить на ВИЭ? Потому что они просто дешевле всех альтернатив.

Там дана стоимость работы всех существующих тепловых станций

 

 

И они посчитали стоимость энергии от новых тепловых станций.  У крупных станцих это около $80 - $150 за мВтч. У мелких станций это $200 - $400 за мВтч (мелкие станции редко включаются, только для сглаживания пиков).

 

 

А у солнца стоимость оказалась между $60-80 за мВтч.  Даже после того как налоговые льготы сократят.

Даже если к этому добавить батареи для хранения, все равно значительно дешевле чем маленьгие тепловые станции, и сравнимо по цене с крупными тепловыми станциями.  При этом, децентрализованная система на основе солнечной энергии уменьшает уязвимость от природных катаклизмов.

Например, строительство батереи для хранения энергии на 4 часа стоит $1218 за кВт, фиксированная стоимость $8.96 в год за кВт, и переменная стоимость $2.67 за МВтч. Энергия от солнца стоит около $60 за МВтч (при этом батарею вообще-то можно заряжать практически бесплатной энергией, когда в сети излишки энергии).  У газовой станции Small CCGT (GE LM6000 DLE) (Duct Fired) 66МВт, стоимость строительства $1,658 за кВт, фиксированная стоимость $36 в год за кВт, и переменная стоимость (без учета стоимости топлива) $5.29 за МВтч, плюс топливо около $25 за МВтч.  При этих параметрах, и даже если мы покупаем энергию для батареи за $60 за МВтч, батарея будет дешевле газовой станции.
 

 

Какой результат всего этого? Они выбрали план (Scenario 4, Strategy 2) согласно которому почти половина всей энергии будет от солнца.Они собираются построить более 2 ГВт солнечных панелей, и более 1 ГВт батарей.

 

Что при этом происходит со стоимостью электроэнергии на острове? Она снижается. Стоимость топлива снижается на половину.