Paraguni Tangled: Renewables versus Fossil Fuels

Scritta da Norman Rogers via RealClearEnergy ,

Ci hè spessu dettu chì u ventu è u sole, se micca più prezzu, sò almenu u costu competitivu cù i carburanti fossili. Mortu sbagliatu! U ventu o u solar costa circa cinque volte di più per megawatt-ora cumparatu cù, per esempiu, u gasu naturale.

Ci hè dettu chì u ventu è u sole ci salverà da una catastrofa climatica. Se ci hè una catastrofa climatica imminente, l'unicu ciò chì ci salverà hè l'energia nucleare. U ventu è u solar sò metudi incredibbilmente caru per riduce l'emissioni di CO2. U più ventu è solare custruite, u costu di sguassà CO2 aumenta in modu sproporzionatu.

I Stati Uniti anu persu $ 1,5 trilioni in u ventu è u sole è per quellu soldi solu un pocu più di u 10% di a nostra electricità vene da u ventu è u sole.

I combustibili fossili ùn sò micca sporchi . I pianti moderni di gas naturale o di carbone sò pristinu di l'ambiente. CO2 ùn hè micca un pollutant, ma un alimentu vegetale aereo chì hè greening a Terra. CO2 face chì e piante crescenu più veloce cù menu acqua.

L'elettricità di u ventu o di u sole ùn valenu micca ciò chì custa per creà. Vale a pena ciò chì qualchissia hè dispostu à pagà per questu. Questu hè un principiu ecunomicu generalmente accettatu.

Se u guvernu esige una utilità per cumprà una quantità di elettricità à qualchì prezzu, questu ùn hè micca un mercatu liberu. Questu hè a pianificazione centrale. A pianificazione cintrali hà un rolu, ma raramente funziona cum'è u scambiu vuluntariu di beni è servizii. A pianificazione cintrali crea torsioni inespettate è spessu risultati in bassa produtividade.

Prima discuteraghju u valore di l'elettricità eolica è solare in un mercatu liberu è dopu discuterà l'effettu di intervenzioni estensive di u guvernu via sussidi è mandati.

In ogni locu quandu i cummentatori paragunanu u costu di l'elettricità di u ventu o di u solare cù u costu di l'electricità di i combustibili fossili, utilizanu LCOE, u costu levelized di l'electricità. Hè un errore logicu di paragunà LCOE di gasu naturale cù LCOE di u ventu o di u solar. A paraguna curretta hè di paragunà u costu marginale di u gasu naturale cù u LCOE di u ventu o di u solar. U costu marginali di l'electricità di u gasu naturale hè di circa $ 20 per megawatt-ora in i Stati Uniti U LCOE di u ventu o di u solare hè di circa $ 100 per megawatt-ora, o circa cinque volte di più.

LCOE include l'amortizazione di u costu di custruisce a centrale generatrice. U costu marginale hè essenzialmente u costu di u carburante per generà l'electricità.

In quali circustanze un operatore di utilità o di rete serà dispostu à cumprà l'elettricità eolica o solare? Per u scopu di a discussione, postulemu chì l'utilità hà da rimpiazzà una parte di l'electricità di u gasu naturale cù l'elettricità ventu o solare. L'argumentu seria u listessu se l'electricità di carbone hè rimpiazzata è diversa se l'idroelectricità hè rimpiazzata. Nimu ùn rimpiazzà l'electricità nucleare cù u ventu o u sole perchè u carburante nucleare hè troppu prezzu.

L'utilità ùn pò micca fà un rimpiazzamentu cumpletu, scrapping una pianta di generazione di gas naturale è rimpiazzà cù una splutazioni venti o solari. Hè impussibile perchè u ventu è u sole sò erratici, chì furnisce u putere sottumessu à u clima è u ciculu di u sole di ogni ghjornu. A so natura erratica ùn pò micca esse riparata à un costu raghjone remotamente cù batterie o almacenamiento pumped.

L'utilità serà aperta à riduce a pruduzzione da una pianta di gas è rimpiazzà l'electricità cù l'elettricità di u ventu o di u sole, quandu u sole brilla o u ventu soffia, solu Se u ventu o l'elettricità solare hè menu caru allora u costu marginale di generazione di u ventu. elettricità cù a pianta di gas. Avvisu chì aghju dettu u costu marginale, micca LCOE.

U costu marginale per una pianta di gasu hè quasi solu u costu di u carburante. Se u gasu hè $ 3 per MMBtu è a pianta di gasu hè una pianta di ciculu cumminatu, u costu marginale di generazione di l'electricità hè di circa $ 20 per megawatt-ora. In i paesi chì ùn godenu micca u gasu naturali à pocu prezzu, u costu marginale serà più altu.

Se u costu di u ventu o di l'electricità solare hè più grande di $ 20, serà una pruposta di perdita di soldi per rimpiazzà l'electricità di u ventu o di u sole per l'electricità di gas. S'ellu hè menu, allora serà un sforzu prufittu. U valore di u ventu o di u sole hè $ 20 per megawatt-ora in queste cundizioni.

LCOE per una pianta di gas naturale include una indennità per l'amortizazione di l'investimentu iniziale. Hè dipende ancu da l'utilizazione o u fattore di capacità di a pianta. U fattore di capacità ùn hè micca assai pertinenti à e pruprietà di a generazione di gas naturale, perchè e utilità reali sopravvicinanu a so capacità di generatore per cuntà a dumanda di punta è a pussibilità di e piante in riparazione.

LCOE per una splutazioni eolica o solare hè quasi interamente u costu di capitale spargugliatu annantu à u numeru di megawatt-ora generati cù a debita considerazione per u valore di u tempu di soldi. U costu marginale hè vicinu à cero perchè ùn custa nunda extra per generà un megawatt-ora supplementu è nunda ùn hè salvatu se si generanu menu megawatt-ora. Se a pruduzzioni di a pianta hè ridutta perchè a reta ùn pò micca accettà tutta l'energia di u ventu o di u solare dispunibule, u costu per megawatt-ora hè aumentatu proporzionalmente . L'impurtanza di a griglia cù u ventu o u sole hè un prublema sempre più seriu.

A partenza da un mercatu liberu

L'intervenzione più impurtante di u guvernu hè a lege di portafogli rinnuvevuli statali. Queste liggi definiscenu l'energia rinnuvevule è stabiliscenu quote per quale proporzione di l'electricità in u statu deve esse da fonti rinnuvevuli.

Senza esse troppu cumplicatu, l'energia rinnuvevule hè generalmente definita cum'è qualcosa chì ùn hè micca carburante fossili, energia nucleare o idroelettricità chì implica diga. A maiò parte di l'energia chì passa quella prova hè troppu caru o micca scalable. U ventu è u sole sò troppu caru è handicappati per intermittenza, ma sò scalabili. U risultatu hè chì l'energia rinnuvevuli hè quasi sempre ventu o sulari. Uni pochi stati permettenu l'idroelettricità cù dighe per esse cunsiderate rinnuvevuli. Hydro hà una scalabilità limitata per via di i migliori siti chì sò digià sviluppati.

E lege di cartera rinnuvevuli imponenu l'acquistu di una proporzione crescente di l'electricità rinnuvevule. Per esempiu, California richiede chì u 60% di l'electricità sia da fonti rinnuvevuli per u 2030.

A seconda intervenzione di u guvernu più impurtante sò i sussidi federali, i crediti d'impositu è ​​e disposizioni fiscali complicate chjamate finanziamentu di l'equità fiscale, chì sussidianu circa 50% di u costu di custruisce una splutazioni eolica o solare.

Mandate l'acquistu di l'electricità rinnuvevule cambia a natura di u mercatu per l'electricità rinnuvevule. Senza i mandati, u pruprietariu di una splutazioni eolica o solare hè cundannatu à dumandà à l'utilità per cumprà l'electricità per assai menu di ciò chì custa per generà. A splutazioni saria prestu in bancarotta. Ma cù i mandati, l'utilità pisanu à a so porta per dumandà u putere rinnuvevule ch'elli sò mandati à cumprà, senza riguardu à u prezzu. E lege di cartera rinnuvevuli cambianu u mercatu da un mercatu di cumpratori à un mercatu di venditori.

Ci hè una manciata di cumpagnie cù l'expertise è e risorse finanziarie per custruisce splutazioni di miliardi di dollari, utilità, eoliche o solari. Ancu s'ellu si cumpetenu nominalmente per l'offerta per a vendita di l'electricità, custituiscenu un oligopoliu. Hè per dì chì a cuncurrenza ùn serà micca cusì vigorosa cum'è seria s'ellu più ghjucatori eranu in u mercatu.

A struttura di l'affare più cumuna hè chì u sviluppatore custruisce un parcu eolu è vende l'electricità à l'utilità. Perchè u mercatu hè tipped in favore di e grande cumpagnie, sò capaci di dumandà un cuntrattu à longu andà, chjamatu un accordu di compra di energia o PPA, di solitu 20 per anni , chì guarantisci un mercatu à un prezzu stabilitu per tutta l'electricità chì u prugettu. pò pruduce. Ddu mercatu à longu andà è garanzia di prezzu hà un valore tremendu.

U PPA hè un subsidiu perchè sguassendu u risicu di u mercatu, a splutazioni diventa menu cum'è un affari è più cum'è un bonu di tesoru. U prezzu per megawatt-ora pò esse menu perchè una tarifa più bassa di ritornu hè viable. U risicu hè statu eliminatu. Cù u mercatu garantitu, a splutazioni diventa marketable à investitori cunservatori cum'è fondi infrastrutturali o fondi di pensione. Estimu chì u PPA riduce u tassu di ritornu necessariu da 12% à 8% è cusì subvenzione u costu di l'electricità rinnuvevule da un terzu.

Stu subsidiu ùn hè micca costu gratuitu. L'utilità assume un debitu massivu è u risicu per firmà u PPA. Ci hè parechje ragioni pussibuli per quessa chì e utilità puderanu esce da u PPA in cinque o deci anni . Per esempiu, l'elettricità nucleare più bassu.

Trà e liggi di cartera rinnuvevuli è i sussidi federali, a splutazioni di u ventu o di u solare hè di circa 66% subsidied. Per esempiu, se u LCOE di u ventu o di l'electricità solare hè $ 100 per megawatt-ora, dopu chì i sussidi sò applicati hè $ 33 per megawatt-ora. Questu hè sempre più di i $ 20 chì vale a pena l'electricità. Per chjude u gap, l'utilità deve aumentà i so tariffi per pagà per i $ 13 extra per megawatt-ora. U subsidiu finali vene da i clienti di l'electricità.

Justificazioni per i Sussidi Massivi

A prima justificazione hè chì a riduzzione di l'emissioni di CO2 impediscenu una catastrofa climatica. Sta justificazione falla per parechje ragioni. A riduzzione di l'emissioni di CO2 americane avarà pocu effettu perchè u prublema di emissioni hè in Asia induve l'emissioni ùn sò micca solu nane à i nostri, ma sò sbulicati per via di u sviluppu di a generazione di carbone.

U costu di riduzzione di emissioni di CO2 da u ventu o da u sole hè assai altu, più di $ 300 per tonnellata di CO2 eliminata. U subsidiu hè u costu di sguassà CO2. Diventa sempre più difficiuli di aumentà a quantità di ventu o di u sole sopra à 50% per via di a so natura intermittente. L'offsets di carbone ponu esse acquistati per un pocu di $ 10 per tonna, ancu s'ellu ùn hè micca abbastanza dispunibule per neutralizà l'emissioni di CO2 da tuttu u sistema di energia. A riduzione seria di l'emissioni à un costu raghjone richiede l'adozione di l'energia nucleare, generalmente pruibita da e lege di cartera rinnuvevuli.

A seconda ghjustificazione hè chì u carburante fossile o u carburante nucleare si esceranu. Dentru i cunfini di i Stati Uniti, ci hè abbastanza carburante fossile per centinaie d'anni è carburante nucleare per millaie d'anni. Ùn hè micca sensibule di turnà l'ecunumia in l'anticipazione di un avvenimentu teoricu seculi in u futuru.

Una terza ghjustificazione hè chì e piante di carburanti fossili causanu a contaminazione di l'aria, è e piante nucleari ponu liberà radiazioni dannosi. I pianti moderni di carbone o di gas naturale sò puliti per l'ambiente. I centrali nucleari sò pruvati da centinaie di piante chì funzionanu per decennii. I peggiori accidenti sò stati facilmente cuntenuti.

Infine, l'aumentu di CO2 in l'atmosfera hà inverditu a Terra è hà aumentatu sustancialmente a produzzione agricula. CO2 hè un alimentu vegetale aereo.

Quandu a nazione si svegliarà è fermarà u sanguinamentu ?

Norman Rogers scrive nantu à l'energia è hè l'autore di u libru Dumb Energy . A discussione più dettagliata è i dettagli computazionali sò in https://windsolarcon.org .