Hagfræði sólarorku í Kanada

Heimild: rec-cer.gc.ca

Tegund

Niðurstöðukostnaður var skoðaður fyrir fjórar tegundir fylkja:

5 kW í íbúðarkvarða, til að líkja eftir þakfylkingum sem veita orku til heimilis.

200 kW í viðskiptalegum mælikvarða, til fyrirmyndar meðalstórrar aðstöðu sem veitir orku fyrir stór fyrirtæki.

50 MW, til að líkja eftir stórum aðstöðu sem veitir raforku til netsins.

Samfélagsstærð 200 kW, til að líkja eftir meðalstórri aðstöðu sem veitir rafmagn til hverfis eða borgarbyggingar, eins og afþreyingarmiðstöðvar. Mikilvægt er að gert er ráð fyrir að aðstaðan sé ekki rekin í hagnaðarskyni, sem hefur skattaleg áhrif, og er ástæðan fyrir því að samfélagsmælikvarði er gerður aðskilinn frá viðskiptalegum mælikvarða.

Staðarval og sólargeislun

Náttúruauðlindir Kanadas kanadíska landfræðilega nafnagagnagrunnurinn var notaður til að finna síður sem gætu talist samfélög. Breidd og lengdargráðu hvers svæðis var notuð til að hlaða niður landfræðilega næst, týpískt veðurfræðilegt ár (TMY) sólargeislunargögn úr National Solar Radiation Database (NSRDB) bandaríska orkumálaráðuneytisins. Fyrir Yukon, Northwest Territories og Nunavut voru gögn kanadískrar veðurárs fyrir orkuútreikning (CWEC) frá Environment and Climate Change Canada (ECCC) notuð til að ákvarða magn sólarljóss á klukkustund, sem takmarkaði fjölda samfélaga sem hægt var að skoða. Alls voru 21 546 samfélög skoðuð.

Þannig var fyrir hvert samfélag dæmigerð sólargeislun á klukkutíma fresti fyrir almanaksár tiltæk til að reikna innfallsljós á sólarplötu, þar sem staða sólar á himni var ákvörðuð út frá jöfnum bandarísku haf- og lofthjúpsstofnunarinnar. Gert var ráð fyrir vægu aflmissi yfir vetrarmánuðina vegna snjóþekju, þó að nokkur ávinningur af endurkastuðu ljósi hafi verið tekinn með, eins og áætlað var út frá næstu CWEC albedo gögnum. Gert var ráð fyrir að óhreinindi dragi úr framleiðslunni um 5% árið um kring. Sama NSRDB gagnasafn inniheldur klukkutíma hitastig, sem einnig var notað í líkaninu.

Array Performance

Dæmigerð sólarrafhlaða var notuð til að ákvarða umbreytingu sólargeislunar í rafmagn, eins og áætlað var út frá NREL líkönum um frammistöðu spjaldanna. Gert var ráð fyrir að spjöld snúi í rétt suður til að hámarka sólarljósið. Halli pallborðs fyrir fylki í viðskipta-, samfélags- og nytjaskala var breiddargráðu mínus níu gráður.^{Neðanmálsgrein 11}Þakplötur halluðust í 27 gráður sem er eðlilegur halli fyrir kanadísk þak.

Gert var ráð fyrir föstum festingum í íbúðar-, verslunar- og samfélögum (þ.e. spjöld snúast ekki þegar sólin hreyfist á himni). Verkefni í nytjaskala voru sniðin á tvo vegu: annars vegar með föstum festingum og hins vegar með einsása rekja spor einhvers (sem gátu snúist að hámarki 90 gráður um ása sína). Nýfallshorn fyrir fylki voru metin með því að nota NREL jöfnur.

Lítið tap var innifalið fyrir skyggingu snemma og síðla dags. Lítið tap var einnig innifalið fyrir raflögn (AC og DC), ósamræmi eininga og tap á inverter til að breyta DC í AC. Línutap fyrir fylki veitukvarða var mismunandi eftir héruðum miðað við gjaldskrár héruða. Gert var ráð fyrir að frammistaða pallborðs myndi minnka um 0,5% á ári yfir líftíma verkefnisins. NSRDB klukkutímahitastig var notað til að stilla afköst spjaldsins.

Fjármagnskostnaður

Uppsetningarkostnaður var byggður á NREL rannsókn á 2017 sólkerfiskostnaði. Þrjár verðsviðsmyndir voru þróaðar með því að spá fyrir 2017 kostnaði inn í 2018, 2023 og 2028 með því að nota sögulega þróun (núverandi, nálæg framtíð og framtíð með litlum tilkostnaði, í sömu röð). Bandarískir skattar voru fjarlægðir og gildunum breytt í kanadíska dollara með 1,25 C$/US$ gengi. Verðmyndunarsviðunum þremur var lokið eftir samráð við iðnaðinn og aðlögun mats þar sem þörf krefur. Aðstæðurnar þrjár innihalda vélbúnaðarkostnað (eins og spjöld og inverter) og mjúkan kostnað (uppsetning og þróun).

Gert var ráð fyrir að fylkingar endast í 25 ár. Á miðri leið með líftíma allra tegunda fylkja var gert ráð fyrir að nýir inverterar yrðu settir upp. Á miðri leið í gegnum endingartíma gagnagrunna með rekja spor einhvers, var gert ráð fyrir að nýir rekja spor einhvers yrðu settir upp. Í lok 25 ára var beitt viðbótarfjármagnskostnaði vegna úrbóta. Afgangsverðmæti þilja eftir 25 ár var 25% af upphaflegum kostnaði. Gert var ráð fyrir að afgangsverðmæti annars búnaðar væri 15%.

Landkostnaður fyrir sólargeisla í gagnsemi var byggður á áætlunum Hagstofunnar um ræktunarland og byggingarverðmæti í hverju héraði.^{Neðanmálsgrein 13}Mikilvægt er að kostnaður jókst á sumum svæðum (til dæmis Suður-Ontario og neðra meginland Bresku Kólumbíu) vegna mikillar eftirspurnar eftir fasteignum. Gert var ráð fyrir að landkostnaður fyrir verslun, samfélag og íbúðarhúsnæði væri núll, vegna þess að kerfin yrðu sett upp á núverandi þaki eða eign sem þegar væri í eigu.

Gjaldskrár, flutnings- og rekstrarkostnaður

Greiningin felur í sér tvær sviðsmyndir til að tengja sólarvirkjanir á veitustigi inn í flutningskerfi: eina með flutningsgjöldum fyrir opinn aðgang í héraðinu (OATT) og önnur án þeirra, til að skilja betur gjaldskrárkostnað og hvernig hagkvæmni orkukaupasamninga gæti verið mismunandi. frá sjálfstæðum framleiðendum (eða ef stórar veitukerfi framleiða inn í staðbundin dreifikerfi í stað flutningskerfa). Gjaldskrár geta verið lægri en hér er tilgreint ef vinnslan er hluti af safni og rekstrarvarasjóðsþjónustan, sem greiðir fyrir varaframleiðslu við bilun, kemur úr safninu frekar en að greiða flutningsaðila fyrir hana.

Yukon, Norðvestursvæðin og Nunavut eru ekki með gjaldskrá eins og er, vegna þess að þau framleiða ekki rafmagn inn á Norður-Ameríkumarkaðinn. Nýfundnaland og Labrador eru nú að þróa OATT. Gjaldskrá Alberta er byggð á tengikostnaði Alberta Electric System Operator (AESO), flutningsþjónustu AESO gjaldaframboðs og áætlun um byggingarframlag og framlag AESO rafala sem fjármagnað er á 25 árum.

Á meðan var gert ráð fyrir að viðhald væri $15/MW. Gert var ráð fyrir að tengilínan til að tengja sólarorku í veitumælikvarða við netið kostaði 5 USD/MW.klst. (miðað við 10 km línu og meðalstærð aðstöðu).

Fjármál

ESPC metur nettó núvirði verkefnis til að móta hagfræði þess. Notað var 5,75% nafnafsláttarhlutfall fyrir sólarvirkjanir í veitu- og samfélagslegum mæli miðað við fjármagnskostnað vegna sólarorku í Kanada árið 2017. Gert var ráð fyrir 5,81% nafnafsláttarhlutfalli í atvinnuskyni, skv. vegið meðaltal fjármagnskostnaðar fyrir allar atvinnugreinar í Bandaríkjunum. Gert var ráð fyrir að sólarorka í íbúðarstærð væri með 5% nafnávöxtunarkröfu vegna þess að ef íbúðakerfinu er ætlað að spara eiganda peninga, þá ætti að mæla það á móti öðrum fjárfestingartækifærum (þar sem 5% árleg ávöxtun væri sanngjarnt fyrir lága - til meðaláhættujafnaðarsjóðs). Gert var ráð fyrir að verðbólga væri 2% og allur kostnaður er í 2018 dollurum.

Gert var ráð fyrir 10% ávöxtunarkröfu fyrir nytjabýli. Að öðrum kosti var gert ráð fyrir að ávöxtun atvinnu-, samfélags- og íbúðakerfa væri 0%, vegna þess að þetta eru ekki hagnaðarmiðuð kerfi, heldur vonast aðeins til að ná kostnaði til baka. Vegna þess að kanadískt raforkuverð hefur hækkað hraðar en verðbólguhraði var gert ráð fyrir að raunvirði framleiddrar raforku myndi hækka um 1,91% á ári, ársmeðaltal frá 2010 til 2017 (þ.e. eftir 10 ár yrðu orkugjöld 19,1 % hærra en núverandi raunverð og eftir 25 ár yrðu orkugjöld 47,75% hærri en núverandi raunverð). Að öðrum kosti var verð ekki hækkað með tímanum til að bæta við dýrri raforkuframleiðslu þar sem orkugeirinn minnkar kolefnisfótspor sitt.

Tekjuskattar voru dregnir frá tekjum sem byggðir voru á alríkis- og héraðsskatthlutföllum fyrirtækja fyrir aðstöðu í gagnsemi. Íbúðarhúsnæði greiddi söluskatta af andvirði raforku sem skilað er inn á netið fyrir inneign, því söluskattar eru enn greiddir af þeirri raforku sem neytt er á síðari mánuðum áður en inneign er beitt. Samfélagslegar aðgerðir greiddu enga tekjuskatta vegna þess að gert var ráð fyrir að þær væru ekki í hagnaðarskyni. Aðstaða í atvinnuskyni greiddi engan tekjuskatt vegna þess að gert var ráð fyrir að allt rafmagn yrði notað á staðnum. Engir kolefnisskattar voru lagðir á hvers kyns verkefni.

Rekstrarkostnaður, vaxtagreiðslur (miðað við 60% skuld) og hröðun fjármagnskostnaðar (CCA)^{Neðanmálsgrein 17}voru dregnar frá tekjusköttum vegna aðstöðu fyrir veitustig. CCA-frádrætti var ekki beitt á aðstöðu í atvinnuskyni, vegna þess að gert var ráð fyrir að allri raforku væri neytt á staðnum, þannig að engir tekjuskattar skyldu greiddir af framleiddri raforku. Fyrir framkvæmdir í íbúðar- og atvinnuskyni voru söluskattar lagðir á allan stofnkostnað. Fyrir framkvæmdir í nytjaskala voru söluskattar eingöngu lagðir á búnað og uppsetningu. Engir söluskattar voru lagðir á stofnkostnað vegna samfélagslegra framkvæmda, sem gert var ráð fyrir að væru ekki í hagnaðarskyni.

Klukkutíma verð

Notaðar voru tvær verðtilvik:

fast verð (þ.e. án tímabreytinga). Margir neytendur íbúða, verslunar og samfélagsins greiða fastagjöld fyrir rafmagnið sitt. Fast verðlagning var einnig skoðuð fyrir aðstöðu í veituskala, því munurinn á því og „verðlagningu á tíma dags“ getur hjálpað til við að sýna álagið sem verðlagning á tíma dagsins fær.

Verðlagning á sólarhring, vegna þess að sól framleiðir rafmagn á dagsbirtu, þegar eftirspurn er mest og rafmagn hefur mest verðmæti. Verðlagning dagsins hjálpar til við að sýna iðgjaldið sem sólarframkvæmdir vinna sér inn, þar með talið gagnsemi. Á sama tíma eru héruð í auknum mæli að útbúa snjallmæla til heimila og fyrirtækja svo að veitur geti mælt neyslu eftir tíma dags og beitt tímaverði fyrir neyslu.

Til að reikna út verðlagningu dags voru dæmigerðir afslættir og iðgjöld utan háannatíma, miðhámarks og á háannatíma ákvörðuð með því að bera saman tímaverð við meðaltal dagverðs fyrir vetrar- og sumardaga og á heildsöluverði og íbúðarhúsnæði. -verðsgrundvöllur. Hins vegar hafa aðeins tvö héruð (Ontario og Alberta) heildsölumarkaði til að gera þessar áætlanir frá. Á sama tíma eru aðeins Ontario og Nova Scotia með íbúðaverð dagsins. Þannig, vegna skorts á gögnum, voru tímaafslættir og iðgjöld frá sumum héruðum sett á önnur.

Mikilvægt er að búist er við að mikil innslætti sólarorku í raforkublöndu Kanada muni lækka iðgjöld um miðjan dag og jafna út daglega verðtopp. Þess vegna ætti að íhuga þessa greiningu fyrir litla skarpskyggni sólar.

Neysla á staðnum

Gert var ráð fyrir að eftirspurn íbúða eftir rafmagni í hverju héraði væri að lágmarki landsmeðaltal.^{Neðanmálsgrein 18}Héruð með meiri íbúðaneyslu en landsmeðaltalið notuðu héraðsmat sitt. Héruðum var lyft upp í landsmeðaltal vegna þess að sólarframleiðsla gæti leitt til meiri rafvæðingar sumra heimilistækja, svo sem vatnshitara og ofna, og gæti bætt við öðrum rafknúnum tækjum, eins og loftkælingu.

Gert var ráð fyrir að framleiðsla úr íbúðabyggð sem var umfram notkun íbúðarhúsnæðis skilaði sér inn á netið fyrir inneign, sem síðan var notuð til að vega upp jafnverðmæta raforkunotkun þegar sólarorkan framleiddi ekki eins mikið rafmagn, eins og í vetur. Gildi inneigna voru byggð á áætlunum um núverandi, breytileg orkugjöld í hverju héraði og var breytt með tímaafslætti og iðgjöldum í tíma dags.

Gert var ráð fyrir að verslunar- og samfélagssvæði myndu eyða allri raforku sem þeir mynduðu. Gert var ráð fyrir að framkvæmdir á veitusviði hefðu enga neyslu á staðnum (þ.e. að neysla myndi standa undir rekstrarkostnaði þeirra).

Sambærilegt raforkuverð

Sambærilegt raforkuverð fyrir sólarorku í íbúðarstærð var ákvarðað út frá orkugjöldum fyrir íbúðarhúsnæði og önnur breytileg gjöld sem gefin voru út af sveitarfélögum og sveitarfélögum og rafveitum. Í Ontario og Alberta voru margar borgir teknar að meðaltali til að ákvarða sambærilegt raforkuverð. Þessi verð innihalda ekki föst gjöld, sem haldast óbreytt á hverjum reikningi, sama hversu mikið rafmagn er notað. Það er því aðeins dýrara að kaupa raforku til íbúða af staðbundnum veitum en hér er tilgreint.

Vegna þess að eftirspurn eftir raforku í atvinnuskyni getur verið svo breytileg eftir atvinnugreinum, voru áætlanir frá raforkuverðskönnunum Manitoba Hydro og Hydro Quebec teknar að meðaltali fyrir hvert héraði. Gert var ráð fyrir 200 MW.klst af raforku mánaðarlega við 500 kW hámarkseftirspurn. Einnig var gert ráð fyrir að umbreyting væri í eigu veitu. Fyrir landsvæðin voru notuð orkugjöld sem staðbundin veitur birtu.

Fyrir framkvæmdir á veitusviði var meðaltal, árlegt raforkuverð í heildsölu notað fyrir sambærilegt raforkuverð í Ontario og Alberta, einu héruðunum tveimur með heildsölumarkaði. Annars voru endursöluverð eða orkugjöld stóriðnaðar notuð, vegna þess að þetta væri næstbesta matið á því hvað heildsöluverð er, en gæti samt verið hærra en raunkostnaður framleiðslunnar.