Dlaczego koszty instalacji fotowoltaicznych spadają?

Ceny paneli fotowoltaicznych cały czas spadają – w czasie ostatnich czterech dziesięcioleci o 99%. Z jednej strony to sukces towarzyszący popularyzacji OZE, ale póki co nie było analizy rynku, która odpowiedziałabym na pytanie: Dlaczego możliwy był tak zdumiewający spadek kosztów?

Na to pytanie postanowili odpowiedzieć badacze z Massachusetts Institute of Technology (MIT). Przeanalizowali oni nie tylko zmiany polityczne wokół PV, ale także materiałowe i technologiczne w obrębie samych modułów.

Fotowoltaika od Columbus Energy

Z jednej strony okazało się, że podstawową rolę w redukcji kosztów tej technologii odgrywają rządy, które, wspierając odpowiednią polityką sektor solarny, wspomagają jego rozwój. Jeśli chodzi o same moduły, to najbardziej znaczącą zmianą w ich zakresie było zwiększenie wydajności konwersji – to ten parametr najbardziej korelował się ze spadkami ceny modułów.

Powyższa analiza może być przydatna rządzącym przy tworzeniu polityki wsparcia innych technologii. Być może możliwe będzie powtórzenie sukcesu fotowoltaiki w redukcji kosztów na polu innych źródeł odnawialnych.

Raport ukazał się w czasopiśmie „Energy Policy”. Jego autorami są prof. Jessika Trancik, dr Goksin Kavlak i James McNerney. Zespół analizował dane za lata 1980–2012. Czynniki wpływające na cenę zostały podzielone na niskopoziomowe – koszty produkcji modułu, związane z jego wydajnością itd., oraz na koszty wysokopoziomowe, czyli te wynikające z ekonomii, skalowania produkcji itd., jak wyjaśnia Trancik.

Okazuje się, że za redukcję ceny o 97% w analizowanym okresie odpowiada sześć czynników niskopoziomowych – po ok. 10% każdy – oraz cztery czynniki wysokopoziomowe, po ok. 15% każdy. „Rezultatem analizy jest model z rożnymi wolnymi parametrami, który możemy dowolnie stroić, by sprawdzić, jak zredukować koszty instalacji fotowoltaicznych jeszcze bardziej”, opowiada Trancik.

Wzajemne stosunki poszczególnych czynników były różne w poszczególnych okresach czasu. Początkowo to badania naukowe i postęp technologiczny sprawiały, że ogniwa taniały, ale później kwestię redukcji przejęła skala produkcji oraz wykorzystanie coraz tańszych materiałów. „Nasze wnioski sprawiają, że musimy zapytać – jakie czynniki pozwolą utrzymać spadek cen? Czy są jakieś granice wielkości opłacalnych fabryk?”, pytają badacze.

Jeśli chodzi o kwestie polityczne, to stymulacja rynku PV odpowiada za około 60% spadku ceny. „To istotny mechanizm redukcji kosztów”, wskazują analitycy. Istnieją różne mechanizmy tej stymulacji: taryfy gwarantowane, dopłaty itp. Nie bez znaczenia są także inwestycje w instytucje badawczo-rozwojowe zajmujące się tymi technologiami.

To bardzo ważne informacje. „Przez długi czas toczyła się debata, czy obecna polityka wobec OZE jest skuteczna, czy naprawdę popycha rozwój technologii w tym zakresie”, mówi Trancik. ”Teraz możemy nie tylko odpowiedzieć na to pytanie, ale także powiedzieć, jak bardzo jest to skuteczne w wartościach bezwzględnych”.

Podejście oparte na modelowaniu sektora, a nie tylko analizie korelacji daje silne dowody na to, że polityka i rozwój technologii mają realny wpływ na redukcję emisji, wskazują badacze. Wszystkie te czynniki na siebie oddziałują – im więcej implementuje się nowych mechanizmów wspierania fotowoltaiki, tym więcej się jej instaluje, a to przyspiesza z kolei rozwój technologii i skalowanie produkcji, co z kolei wpływa na cenę i pozwala instalować jeszcze więcej systemów PV. W efekcie fotowoltaika prowadzi do ograniczania emisji i zastępowania starych źródeł energii nowymi – czystymi.

Trancik chce teraz wykorzystać podobną metodologię do analizowania cen innych źródeł energii, takich jak siłownie atomowe. „Opracowana przez nas metoda nadaje się do analizowania kosztów różnych technologii retrospektywnie i perspektywicznie”, mówi Kavlak. „Otwiera to szereg dróg do wykorzystania modelowania w analizie przemian technologicznych na wielu poziomach – od kosztów produkcji samego urządzenia do wpływu polityki na jego wartość”, dodaje.

Wykorzystując tę wiedzę, możemy usprawnić naszą intuicję na temat tego, co robić, by technologia rozwijała się szybciej. Aplikacja tego rodzaju modelu do systemów PV to tylko początek tego, co możemy zrobić”, zapowiada McNerney.

Badanie podkreśla, że największe zyski sektor fotowoltaiczny osiągnął na zwiększaniu wydajności konwersji. „Wydaje mi się, że właśnie w tę stronę powinniśmy iść”, podsumowuje Trancik.