ภัยคุกคามที่แฝงตัวมาในแผงโซล่าเซลล์

นักวิชาการที่อ้างว้างสองสามคนเตือนมาหลายปีแล้วว่าพลังงานแสงอาทิตย์เผชิญกับความท้าทายพื้นฐานที่อาจหยุดการเติบโตอย่างไม่มั่นคงของอุตสาหกรรม พูดง่ายๆ คือ ยิ่งคุณเพิ่มพลังงานแสงอาทิตย์ลงในกริดมากเท่าใด แสงอาทิตย์ก็จะยิ่งมีค่าน้อยลงเท่านั้น

ปัญหาคือแผงโซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้าจำนวนมากในช่วงกลางของวันที่แดดจ้า บ่อยกว่าที่จำเป็น ทำให้ราคาตก - บางครั้งถึงกับติดลบ

ต่างจากโรงไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติ ผู้ดำเนินการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ไม่สามารถควบคุมกระแสไฟฟ้าขึ้นและลงได้อย่างง่ายดายตามต้องการ หรือสร้างพื้นที่ว่างในตอนกลางวัน กลางคืน และฤดูหนาวที่มืดมิด ใช้ได้เมื่อพร้อมใช้งาน ซึ่งก็คือเมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสง และนั่นคือตอนที่โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์อื่นๆ ทั้งหมดกำลังผลิตกระแสไฟฟ้าในระดับสูงสุดเช่นกัน

รายงานฉบับใหม่พบว่าแคลิฟอร์เนียซึ่งผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์รายใหญ่ที่สุดรายหนึ่งของโลก กำลังประสบกับปรากฏการณ์นี้อย่างรุนแรง ซึ่งเรียกว่าภาวะเงินฝืดจากค่าพลังงานแสงอาทิตย์

ราคาขายส่งพลังงานแสงอาทิตย์เฉลี่ยของรัฐลดลง 37% เมื่อเทียบกับราคาไฟฟ้าเฉลี่ยของแหล่งอื่นตั้งแต่ปี 2014 ตามการวิเคราะห์ของสถาบัน Breakthrough Institute ซึ่งจะเผยแพร่ในวันที่ 14 กรกฎาคม กล่าวอีกนัยหนึ่ง ค่าสาธารณูปโภคกำลังจ่ายโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์น้อยกว่าที่อื่น แหล่งที่มาโดยรวม เนื่องจากรูปแบบการสร้างที่ผันผวน

ราคาขายส่งนั้นเป็นจำนวนเงินที่ค่าสาธารณูปโภคจ่ายให้กับโรงไฟฟ้าสำหรับไฟฟ้าที่ส่งไปยังครัวเรือนและธุรกิจ พวกเขาเปลี่ยนตลอดทั้งวันและปี สำรองสำหรับผู้ให้บริการพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงเช้า บ่าย และในเวลาอื่น ๆ เมื่อมีอุปทานส่วนเกิน แต่เมื่อโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เข้ามาออนไลน์มากขึ้น ช่วงเวลาของอุปทานส่วนเกินที่ช่วยลดต้นทุนเหล่านั้นจะกลายเป็นบ่อยและชัดเจนยิ่งขึ้น

ราคาที่ต่ำกว่าอาจฟังดูดีสำหรับผู้บริโภค แต่มันนำเสนอความหมายที่น่าหนักใจสำหรับความหวังของโลกในการขยายกำลังการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์อย่างรวดเร็วและบรรลุเป้าหมายด้านสภาพอากาศ

อาจกลายเป็นเรื่องยากที่จะโน้มน้าวนักพัฒนาและนักลงทุนให้สร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มากขึ้นเรื่อย ๆ หากพวกเขายืนทำเงินน้อยลงหรือสูญเสียมันไป อันที่จริง การก่อสร้างในแคลิฟอร์เนียเริ่มแบนแล้วตั้งแต่ปี 2018 บันทึกการศึกษา แต่รัฐจะต้องให้อุตสาหกรรมเพิ่มการพัฒนาอย่างมากหากหวังที่จะดึงเป้าหมายด้านพลังงานสะอาดที่ทะเยอทะยานออกไป

ในไม่ช้านี้จะกลายเป็นปัญหาที่กว้างขึ้นเช่นกัน

Zeke Hausfather ผู้อำนวยการด้านสภาพอากาศและพลังงานของ Breakthrough Institute และผู้เขียนรายงานกล่าวว่า "แคลิฟอร์เนียเป็นเพียงตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ ของสิ่งที่เตรียมไว้สำหรับส่วนอื่นๆ ของโลก ในขณะที่เราเพิ่มขนาดพลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอย่างมาก"

นั่นเป็นเพราะในขณะที่พลังงานแสงอาทิตย์คิดเป็น 19% ของกระแสไฟฟ้าที่แคลิฟอร์เนียสร้างขึ้น แต่ภูมิภาคอื่น ๆ ก็กำลัง ติดตั้งโซล่าเซลล์ บนหลังคา อย่างรวดเร็วเช่นกัน ตัวอย่างเช่นในรัฐเนวาดาและฮาวาย ส่วนแบ่งของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 13% ในปี 2019 ระดับในอิตาลี กรีซ และเยอรมนีอยู่ที่ 8.6%, 7.9% และ 7.8% ตามลำดับ

การแข่งขัน
จนถึงตอนนี้ เงินอุดหนุนพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากและต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ลดลงอย่างรวดเร็วได้ชดเชยมูลค่าที่ลดลงของพลังงานแสงอาทิตย์ในแคลิฟอร์เนีย ตราบใดที่การสร้างและดำเนินการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มีราคาถูกลง ภาวะเงินฝืดตามมูลค่าก็ไม่เป็นปัญหา

แต่มีแนวโน้มว่าจะยากขึ้นเรื่อย ๆ ที่จะดึงเคล็ดลับนั้นออกไป เนื่องจากส่วนแบ่งการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ของรัฐยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากต้นทุนในการสร้างและการติดตั้งแผงโซลาร์ลดลง ภาวะเงินฝืดจากแสงอาทิตย์ของแคลิฟอร์เนียอาจนำหน้าในการแข่งขันกับต้นทุนที่ลดลงโดยเร็วที่สุดในปี 2022 และไต่ขึ้นจากที่นั่น รายงานระบุ ณ จุดนั้น ราคาขายส่งจะต่ำกว่าต้นทุนอุดหนุนของพลังงานแสงอาทิตย์ในแคลิฟอร์เนีย ซึ่งบ่อนทำลายเหตุผลทางเศรษฐกิจที่บริสุทธิ์สำหรับการสร้างโรงงานมากขึ้น Hausfather ตั้งข้อสังเกต

กฎหมาย SB 100 ของรัฐที่ผ่านในปี 2018 กำหนดให้ไฟฟ้าทั้งหมดของแคลิฟอร์เนียต้องมาจาก “ทรัพยากรหมุนเวียนและไม่มีคาร์บอน” ภายในปี 2045 เมื่อถึงจุดนั้น ไฟฟ้าประมาณ 60% ของรัฐอาจมาจากพลังงานแสงอาทิตย์โดยอิงจากพลังงานแคลิฟอร์เนีย แบบคอมมิชชั่น

การศึกษาแบบก้าวกระโดดได้ประมาณการว่ามูลค่าของพลังงานแสงอาทิตย์หรือราคาเฉลี่ยขายส่งเมื่อเทียบกับแหล่งอื่น ๆ จะลดลง 85% ณ จุดนั้น ซึ่งทำลายเศรษฐศาสตร์ของโซลาร์ฟาร์ม อย่างน้อยก็เท่ากับว่ากริดของแคลิฟอร์เนียมีอยู่ในปัจจุบัน

เราจะแก้ไขได้อย่างไร?
มีหลายวิธีในการบรรเทาผลกระทบนี้ แม้ว่าจะไม่มีใครมีแนวโน้มว่าจะเป็นยาครอบจักรวาลก็ตาม

ภาคส่วนพลังงานแสงอาทิตย์สามารถพยายามหาวิธีที่จะผลักดันต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์ต่อไปได้ แต่นักวิจัยบางคนแย้งว่าอาจต้องเปลี่ยนไปใช้วัสดุและเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพื่อให้ได้ระดับราคาถูกที่จำเป็นในการเอาชนะภาวะเงินฝืดของมูลค่า

ผู้ปฏิบัติงานด้านโครงข่ายและผู้พัฒนาโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สามารถเพิ่มการจัดเก็บพลังงาน—และเพิ่มมากขึ้น

นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley ได้เน้นย้ำถึงค่าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ลดลงในทำนองเดียวกันในแคลิฟอร์เนียในการศึกษาที่กว้างขึ้นซึ่งตีพิมพ์ใน Joule เมื่อเดือนที่แล้ว แต่พวกเขายังตั้งข้อสังเกตอีกว่าการศึกษาแบบจำลองจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มตัวเลือกการจัดเก็บต้นทุนต่ำ ซึ่งรวมถึงโรงงานไฮบริดที่เรียกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ช่วยลดภาวะเงินฝืดของมูลค่า และทำให้หุ้นขนาดใหญ่ของพลังงานหมุนเวียนสามารถดำเนินการอย่างประหยัดบนกริด

อย่างไรก็ตาม อาจมีข้อจำกัดในเรื่องนี้ เนื่องจากการศึกษาหลังการศึกษาพบว่าค่าใช้จ่ายในการจัดเก็บและระบบเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อพลังงานหมุนเวียนให้ไฟฟ้าส่วนใหญ่ในกริด

รัฐหรือประเทศต่างๆ สามารถเพิ่มเงินอุดหนุนสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ได้ เพิ่มสายส่งทางไกลเพื่อให้ภูมิภาคสามารถสลับไฟฟ้าสะอาดได้ตามต้องการ หรือจูงใจลูกค้าให้ย้ายพลังงานไปใช้ในช่วงเวลาของวันที่เข้ากับยุคสมัยของคนรุ่นสูงมากขึ้น

ข่าวดีก็คือ สิ่งเหล่านี้จะช่วยบรรเทาการเปลี่ยนไปใช้แหล่งไฟฟ้าสะอาดในรูปแบบอื่นๆ ได้เช่นกัน แต่ก็ต้องใช้เวลาและเงินเป็นจำนวนมากในการดำเนินการ

ขอบคุณข้อมูลจาก technologyreview.com