Perhatian terhadap Angin: Pandangan tentang Boom Pertumbuhan Energi Terbarukan

Ringkasan bisnis plan

Biaya energi terbarukan sekarang turun begitu cepat sehingga harus menjadi sumber pembangkit listrik yang lebih murah secara konsisten daripada bahan bakar fosil tradisional hanya dalam beberapa tahun. Biaya pembangkit listrik dari angin darat telah turun sekitar 23% sejak 2010, sementara biaya listrik fotovoltaik surya (PV) turun 73% pada periode yang sama.

Setelah mencurahkan banyak waktu untuk membantu klien di sektor energi, motif saya dalam artikel ini adalah untuk memeriksa:

1. Pertumbuhan energi terbarukan dalam dekade terakhir dan proyeksi pertumbuhannya.
2. Alasan di balik penurunan berkelanjutan dalam biaya dan karenanya dalam tarif energi terbarukan.
3. Dampak penurunan tarif pada dua pemangku kepentingan utama – perusahaan pembangkit listrik & perusahaan manufaktur peralatan.

Catatan: Dalam artikel ini, kami fokus pada tenaga surya fotovoltaik (PV surya) dan skala utilitas berbasis angin, sebagai lawan dari teknologi terbarukan lainnya yang sedang berkembang seperti sistem rumah surya (SHS), aplikasi berbasis baterai/penyimpanan, kendaraan listrik ( EV), sistem pemanas, biofuel, dll.

1. Pertumbuhan Energi Terbarukan

Pada tahun 2017, kapasitas pembangkit listrik terbarukan global meningkat sebesar 167 gigawatt (GW) dan mencapai hampir 2.200 GW di seluruh dunia. Sebagai gambaran, total kapasitas terpasang global dari semua sumber energi adalah sekitar 6.700 GW – sehingga energi terbarukan mencapai 33% dari semua pembangkit listrik yang terpasang. Namun, perhatikan bahwa ini tidak berarti bahwa 33% dari semua energi yang dihasilkan berasal dari sumber terbarukan. Total energi yang dihasilkan merupakan fungsi dari faktor kapasitas (CF/CUF) atau faktor beban pembangkit (PLF) dan biasanya lebih tinggi untuk pembangkit listrik konvensional seperti batubara dan gas. Saya akan membahas lebih lanjut tentang faktor kapasitas dan faktor beban pabrik nanti.

Selama periode yang sama, penambahan bersih listrik berbasis batu bara dan gas adalah 70 GW, sekitar 40% dari penambahan kapasitas terbarukan. Fotovoltaik surya (PV) tumbuh signifikan sebesar 32% pada tahun 2017, diikuti oleh energi angin yang tumbuh sebesar 10%, sedangkan penambahan tenaga batubara menurun.

Transisi energi terbarukan global terus bergerak maju dengan cepat karena penurunan harga yang cepat, peningkatan teknologi, dan lingkungan kebijakan yang semakin menguntungkan.

Sesuai perkiraan IEA, energi terbarukan akan mengalami pertumbuhan yang kuat hingga tahun 2022, dengan pertumbuhan kapasitas terpasang sebesar 43% (yaitu penambahan 920 GW). Selain itu, angin dan matahari bersama-sama akan mewakili lebih dari 80% pertumbuhan kapasitas terbarukan global selama lima tahun ke depan.

Pertumbuhan Energi Terbarukan Didominasi oleh Solar PV, Angin, dan China

Energi terbarukan diperkirakan akan menyerap 86% dari $10 triliun yang direncanakan dunia untuk diinvestasikan dalam kapasitas energi baru hingga tahun 2040. Cina sendiri bertanggung jawab atas lebih dari 40% pertumbuhan kapasitas terbarukan global dan 45% dari total investasi, yang sebagian besar didorong oleh kekhawatiran tentang polusi udara dan target kapasitas. Melengkapi strategi ini adalah fakta bahwa perusahaan-perusahaan Cina menyumbang sekitar 60% dari total kapasitas produksi sel surya tahunan secara global. Perkembangan pasar dan kebijakan di Cina akan memiliki konsekuensi global yang lebih luas untuk permintaan, pasokan, dan harga PV surya.

Transformasi mendalam dari pasar tenaga listrik ini berarti bahwa pada tahun 2023 Tenaga surya dan angin darat akan kompetitif secara ekonomi dengan pembangkit gas baru AS, melampaui mereka pada tahun 2028. Ke depan, pada tahun 2040 tenaga surya dan angin akan mencapai hampir 50% dari kapasitas terpasang dan lebih dari 33 % generasi - lompatan 4x dalam kapasitas angin dan lompatan 14x dalam solar.

Pertumbuhan Energi yang Dihasilkan Selain Kapasitas Terpasang

Energi terbarukan sekarang juga mengejar pekerja keras energi tradisional, batu bara, dalam hal pembangkitan energi. Berikut cara cepat untuk memahami perbedaan antara daya (MW) dan energi (MWh) – Secara umum, energi terbarukan memiliki faktor kapasitas (CF/CUF) atau faktor beban pembangkit (PLF) yang lebih rendah daripada pembangkit listrik konvensional, yaitu untuk setiap 1 MW kapasitas, pembangkit terbarukan menghasilkan lebih sedikit energi (atau MWh) daripada pembangkit konvensional yang sesuai.

Untuk pembangkit listrik tenaga surya dan angin, PLF biasanya berkisar antara 15-30% sedangkan untuk pembangkit batubara dan gas, PLF dapat berkisar antara 60-90% dengan PLF setinggi 95% juga dapat dicapai, yaitu pembangkit terbarukan 1MW. biasanya menghasilkan 1.750 MWh per tahun sedangkan pembangkit konvensional biasanya menghasilkan 7.000 MWh per tahun – perbedaan yang sangat besar. Di antara energi terbarukan, hanya pembangkit listrik tenaga air yang dapat bersaing dengan pembangkit listrik tenaga konvensional, dengan beberapa pembangkit listrik tenaga air memiliki PLF di atas 70%.

Bahkan dengan PLF yang rendah, tingkat penambahan kapasitas telah meningkat ke titik di mana, secara global, energi terbarukan sekarang menghasilkan jumlah energi yang sama dengan pembangkit listrik tenaga gas. Mereka juga diperkirakan akan menutup kesenjangan dengan batubara pada tahun 2023 (kesenjangan 17%), yang merupakan pencapaian yang signifikan.

2. Turunnya Biaya Produksi

Hukum Moore di Solar PV

Dalam pengamatan saya, modul dan inverter menghasilkan sekitar 70% dari biaya proyek tenaga surya skala utilitas – dan ini adalah dua komponen yang mendorong turunnya biaya tenaga surya.

Untuk memahami seperti apa modul (panel sebenarnya) dan inverter, dan pentingnya mereka dalam konteks pembangkit listrik tenaga surya, saya mengacu pada skema Sarah Hwong:

Harga modul surya dan inverter telah menurun karena berbagai alasan, termasuk namun tidak terbatas pada: kelebihan pasokan, depresiasi Euro dan Yen, dan penyesuaian ke bawah dari harga impor minimum. Dalam industri PV surya, pembeli juga sangat sensitif terhadap harga, yang menciptakan tekanan harga terus-menerus pada pemasok peralatan. Harga jual rata-rata global modul surya diperkirakan akan turun sekitar 35% pada 2018 , karena pemerintah China membatasi pertumbuhan surya melalui kebijakan baru yang dimulai pada Juni 2018.

Faktor pendorong turunnya harga peralatan angin termasuk turunnya harga turbin dan inverter, perbaikan dalam teknik pemasangan , manajemen rantai pasokan yang lebih baik, dan biaya modal yang lebih rendah untuk produsen.

Dampak pada Biaya yang Diratakan atau LCOE

Biaya listrik yang diratakan (LCOE) adalah metrik penting dalam energi; ini mengukur biaya total untuk menghasilkan setiap MWh listrik dari pembangkit listrik (selama masa manfaatnya). Ini termasuk biaya pengembangan proyek, konstruksi, dan berbagai biaya operasional. Apa yang kita lihat di tahun 2018 adalah bahwa LCOE solar PV dan angin sekarang setara dengan bahan bakar fosil.

Angin darat memiliki biaya meratakan rata-rata terendah pada $45/MWh , dan pembangkit listrik fotovoltaik skala utilitas tidak jauh di belakang pada $50/MWh . Sebagai perbandingan, biaya terendah dari teknologi konvensional adalah teknologi siklus gabungan gas, rata-rata $60/MWh dan pembangkit batubara, rata-rata $102/MWh.

Banyak teknologi terbarukan, seperti angin, matahari, dan panas bumi, tidak murah untuk dibangun, tetapi tidak memiliki biaya bahan bakar setelah digunakan, dan umumnya juga memiliki biaya O&M yang lebih rendah. Oleh karena itu, penurunan biaya peralatan dari peralatan terbarukan memiliki dampak yang jauh lebih besar pada LCOE daripada penurunan serupa dalam biaya peralatan untuk sumber pembangkit konvensional. Biaya bahan bakar, operasional, dan pemeliharaan biasanya meningkat seiring dengan inflasi selama periode 20-25 tahun, sehingga memiliki dampak yang sangat tinggi terhadap LCOE.

Akibatnya, harga kontrak yang diumumkan untuk PV surya dan perjanjian pembelian tenaga angin semakin sebanding dengan, atau lebih rendah dari, biaya pembangkitan pembangkit listrik tenaga gas dan batu bara yang baru dibangun. Anda dapat melihat di bawah pengaruh biaya yang lebih rendah untuk solar khususnya, di mana LCOE-nya pada tahun 2017 hanya 14% dari tahun 2009.

Mengapa Kita Masih Membutuhkan Bahan Bakar Fosil?

Meskipun angin dan matahari sekarang memiliki biaya yang kompetitif dan menawarkan keuntungan lingkungan yang cukup besar dibandingkan bahan bakar fosil, mereka tetap dianggap sebagai sumber energi "intermiten" atau "variabel". Matahari tidak selalu bersinar dan angin tidak selalu bertiup.

Akibatnya, angin dan matahari tidak dapat sepenuhnya menggantikan layanan yang disediakan oleh sumber "beban dasar" konvensional tertentu ke sistem. Namun, utilitas dan operator listrik menemukan banyak cara baru bahwa teknologi ini dapat menawarkan nilai lebih ke jaringan listrik di seluruh papan.

Terobosan berikutnya dalam teknologi terbarukan adalah dengan penyimpanan energi yang murah, terukur dan efisien menggunakan baterai. Dalam arti, ini adalah cawan suci energi terbarukan, untuk dapat menyimpan energi untuk digunakan ketika pembangkitan tidak mungkin dilakukan. Harga baterai lithium-ion telah berkurang setengahnya sejak 2014, dan banyak analis berpikir harga akan turun lebih jauh karena banyak pabrik baterai besar dibangun. Seperti yang telah kita lihat dengan perusahaan seperti Tesla dan SolarCity milik Elon Musk, inovasi dan integrasi vertikal dalam ruang baterai berkembang pesat.

3. Turun Tarif Dari Energi Terbarukan

Kenaikan Lelang Kompetitif Atas Feed-in-Tariffs (FITs)

Proyek pembangkit listrik terbarukan secara historis mengandalkan kebijakan pemerintah untuk memberi mereka keyakinan tentang tarif (atau Feed-in-Tariff) yang akan mereka terima untuk listrik yang dihasilkan, untuk memberikan panduan bagi pendapatan proyek. Kebijakan sekarang berubah arah dan banyak negara beralih dari tarif yang ditetapkan pemerintah ke lelang kompetitif dengan Perjanjian Pembelian Tenaga Listrik (PPA) jangka panjang untuk proyek skala utilitas.

PPA adalah perjanjian yang ditandatangani antara pembeli atau “pelepas” tenaga listrik (milik milik negara atau swasta atau perusahaan swasta) dan pembangkit tenaga listrik untuk membeli sebagian, atau seluruh tenaga yang dihasilkan dengan biaya atau “tarif” yang telah ditentukan di atas suatu periode waktu yang ditentukan (biasanya 20-25 tahun dalam konteks terbarukan).

Hampir 50% dari perluasan kapasitas terbarukan selama 2017-22 diperkirakan akan didorong oleh lelang PPA yang kompetitif, dibandingkan dengan hanya lebih dari 20% pada tahun 2016. Mekanisme penemuan harga yang kompetitif melalui tender ini telah menekan biaya di seluruh rantai nilai, sehingga menjadi lebih pilihan kebijakan yang hemat biaya bagi pemerintah.

Harga Lelang Terus Turun

Meningkatnya persaingan telah mengurangi tingkat remunerasi untuk pembangkit listrik tenaga surya dan proyek angin sebesar 30-40% hanya dalam dua tahun di beberapa negara utama seperti India, Jerman, dan Turki. Harga lelang yang diumumkan untuk angin dan surya terus turun, meskipun biaya pembangkitan rata-rata proyek yang baru dibangun tetap lebih tinggi. Selama periode 2017-22, biaya pembangkitan rata-rata global diperkirakan menurun lebih lanjut sekitar 25% untuk PV surya skala utilitas dan hampir 15% untuk angin darat.

Rekam Tawaran Rendah

Tarif terendah dari lelang 2017 berasal dari Meksiko – di mana rata-rata tawaran tenaga surya dan angin masing-masing adalah $20,80/MWh dan $18.60/MWh . Kedua angka tersebut dianggap sebagai rekor terendah dunia. Di India, lelang tenaga surya sekarang menyaksikan tarif $30-40/MWh, turun dari $90-100/MWh hanya 4 tahun yang lalu. Tidak seperti lelang lainnya di seluruh dunia, tarif yang menang di India tidak diindeks oleh inflasi, sehingga nilai sebenarnya mereka dengan cepat terkikis.

Kabar Baik untuk Utilitas dan Pelanggan?

Penurunan tarif energi berarti pengeluaran yang lebih rendah untuk utilitas milik negara dan pemerintah. Jika harga yang lebih rendah diteruskan ke konsumen akhir (industri, komersial atau perumahan), mereka juga diuntungkan. Konsumen akhir seperti perusahaan swasta juga diuntungkan jika mereka telah secara langsung mengadakan PPA dengan perusahaan pembangkit listrik.

Sekarang kita akan melihat dampak dari penurunan tarif ini terhadap pemangku kepentingan lain dalam rantai nilai energi – yaitu perusahaan pembangkit listrik dan produsen peralatan.

4. Dampak pada Perusahaan Pembangkit Listrik dan Perusahaan Manufaktur

Penurunan tarif telah memaksa perusahaan pembangkit listrik untuk beradaptasi dan mengoptimalkan biaya. Biaya pengadaan peralatan yang lebih rendah, biaya pembiayaan yang lebih rendah, dan skala ekonomi telah dianggap lebih penting daripada kemampuan untuk benar-benar mengimplementasikan proyek. Di negara berkembang, risiko tambahan yang perlu ditanggung oleh pengembang juga menambah biaya tersebut, melalui depresiasi mata uang lokal, biaya lindung nilai, dan ketidakpastian bea masuk dan pajak.

Langkah-langkah pemotongan biaya

Penawaran yang berlaku yang dikutip umumnya lebih rendah dari biaya produksi yang sebenarnya. Dari data yang disajikan di atas, biaya rata-rata untuk solar berada di kisaran $50/MWh, sementara penawaran yang dikutip dan diberikan sekarang berada di kisaran di bawah $30/MWh. Bahkan jika kami mengizinkan biaya yang lebih rendah sebesar $35-40/MWh, ini berarti produsen tenaga surya rata-rata. kehilangan $5-10/MWh yang dihasilkan . Memaksa produsen listrik untuk menemukan cara lain untuk memotong biaya – beberapa di antaranya dapat mempengaruhi kinerja jangka panjang pembangkit selama 20-25 tahun. Dalam penawaran di mana spesifikasi teknis terperinci tidak diberikan atau di mana prosedur inspeksi tidak ketat, ini dapat menyebabkan kualitas di bawah standar dalam item seperti:

Modul

Setiap komponen yang digunakan dalam pembuatan modul (yaitu sel, lembaran belakang, kaca, bingkai, dll.) dapat "dioptimalkan biaya", tetapi apakah modul sub-par ini akan menghasilkan daya pengenal selama 20-25 tahun tetap untuk dilihat. Dalam sebuah modul, sel adalah tempat terjadinya konversi dari energi sinar matahari menjadi energi listrik. Mereka dapat mencapai suhu sekitar 80 derajat Celcius dalam kondisi tertentu, sehingga kualitas sel yang lebih rendah dapat sangat mempengaruhi generasi dalam jangka panjang.

Inverter

Peran mereka adalah mengubah arus searah (DC) yang dihasilkan oleh modul menjadi arus bolak-balik (AC) yang dapat diumpankan ke jaringan; sirkuit yang membentuk jantung sistem PV surya. Kebanyakan inverter yang digunakan saat ini memiliki masa pakai 10-15 tahun dan perlu diganti setidaknya sekali selama jangka waktu rata-rata PPA (yaitu 25 tahun). Tetapi dengan penurunan tarif dan anggaran O&M yang rendah, inverter adalah korban pemotongan biaya yang umum.

Struktur

Struktur baja, juga dikenal sebagai struktur pemasangan modul, memiliki tugas menahan modul untuk jangka waktu 20-25 tahun dalam segala kondisi cuaca. Tren terbaru adalah mengurangi jumlah baja yang digunakan dalam struktur pemasangan baik dalam hal ton per MW (kurang dari 25 MT per MW) dan ketebalan (kurang dari 1mm). Baja adalah komponen yang relatif mahal terkait dengan inflasi dan karenanya dapat sangat berdampak pada anggaran konstruksi.

Yang lain

Keseimbangan biaya Pembangkit, seperti kabel, konduktor, dan pembumian setiap hari, mungkin tampak sepele tetapi sangat penting. Berkompromi pada kualitas di sini dapat menyebabkan pabrik tidak optimal dan bahkan tidak aman. Demikian pula dalam kaitannya dengan prosedur pemasangan, di mana pemotongan sudut pada teknik dan pemasangan diharapkan ketika anggaran rendah dan jadwal ketat

Mereka yang Memiliki Kantong Dalam Akan Menang dan Konsolidasi Tidak Dapat Dihindari

Semua langkah-langkah pemotongan biaya ini akan mempengaruhi produksi keseluruhan (PLF atau CUF) tanaman, yang mengarah ke LCOE yang lebih tinggi (yang dihitung per kWh yang dihasilkan). Memulai lingkaran setan untuk perusahaan pembangkit, karena tarif tetap dan realisasinya lebih rendah.

Mengembangkan aset energi terbarukan sekarang hanya untuk pemain besar berkantong tebal. Saya memiliki kesempatan untuk mengajukan tawaran untuk beberapa klien proyek surya dan angin, besar dan kecil – dan dalam semua kasus, tawaran ukuran yang lebih kecil (kurang dari 5MW) tidak sekompetitif ukuran proyek yang lebih besar (di atas 50MW). Meskipun ini adalah manfaat alami yang dinikmati oleh proyek yang lebih besar, dalam banyak kasus, mendirikan proyek tenaga surya 50MW (yang membutuhkan sekitar 200-250 hektar lahan yang berdekatan) mungkin tidak layak karena tidak tersedia atau tidak terjangkaunya lahan. Catatan: Setiap MW solar membutuhkan 4-5 hektar lahan, yang dapat meningkat berdasarkan bentuk lahan, medan dan kondisi situs lainnya.

Kebutuhan untuk pembangkitan terdistribusi, daripada pembangkit skala besar, adalah hal yang mendesak dan kuno, tetapi tarif rendah hanya akan mempercepat kematian unit pembangkit yang lebih kecil.

Tarif penawaran rendah yang berlaku telah menetapkan harapan yang tidak realistis di benak “offtaker” (pembeli) tentang biaya sebenarnya dari energi terbarukan. Offtaker, baik milik negara atau swasta, tidak mau membayar jauh lebih tinggi dari penawaran harga minimum untuk setiap pembangkit listrik terbarukan – terlepas dari ukuran pembangkit listrik. Ini sekali lagi mengarah ke lingkaran setan pemotongan biaya, kinerja sub-optimal, LCOE yang lebih tinggi dan kerugian per kWh yang lebih tinggi untuk generator.

Hal ini telah menyebabkan konsolidasi dalam industri pembangkit tenaga surya, dengan hanya segelintir pemain yang mengantongi semua kontrak PPA utama yang diumumkan oleh utilitas negara bagian dan pusat. Pemain yang lebih kecil harus memutar model bisnis mereka dan lebih fokus pada model EPC (Engineering, Procurement & Construction) untuk arus kas yang cepat, tetapi di sini marginnya tipis karena tarif yang berlaku. Bahkan di antara perusahaan-perusahaan besar, telah terjadi likuidasi dan pemutusan hubungan kerja karena ekonomi unit yang memburuk.

Dampak pada Produsen Peralatan

Produsen modul/sel harus menyesuaikan strategi dalam menghadapi ketidakpastian yang terus-menerus. Karena China mengendalikan lebih dari 40% permintaan global untuk PV surya, setiap keputusan kebijakan yang dibuat di sini sangat berdampak pada perusahaan manufaktur. Pada Mei 2018, pemerintah China mengumumkan penarikan dukungan untuk Solar PV. Hal ini telah menyebabkan kelebihan pasokan di pasar dan ketakutan akan kelebihan pasokan yang berkelanjutan selama bertahun-tahun yang akan datang. Pilihan sebelum produsen adalah:

1. Duduk di inventaris.
2. Cari pelanggan baru untuk menyerap kelebihan produksi.
3. Jual produk dengan diskon yang signifikan dan kurangi kapasitas untuk melayani tingkat permintaan saat ini.
4. Semua yang di atas.

Hal ini biasanya menyebabkan PHK di pabrik-pabrik baik di China maupun di luar negeri, karena produk China membanjiri pasar luar negeri dengan harga historis yang rendah.

Di Bawah Berita Utama Positif Penurunan Harga, Ada Bahaya Tersembunyi

Sementara biaya energi terbarukan telah turun, tarif lelang yang dipublikasikan tidak mencerminkan biaya sebenarnya untuk menghasilkan energi tersebut. Perbedaan positif antara biaya dan pendapatan yang diterima oleh generator memiliki dampak buruk pada rantai nilai. Seperti disebutkan di sini, unit ekonomi selalu penting (bahkan dalam energi terbarukan) dan perusahaan harus mengabaikan ini dengan risiko mereka sendiri.

Penurunan harga tidak boleh dirayakan sebagai contoh kemajuan. Penurunan harga harus berkelanjutan dan inklusif, untuk menjadi indikasi rezim energi terbarukan yang progresif.