Feasibility study for the implementation of solar power plants in the USA

• Autorzy: Mamalyga Volodymyr Mykhaylovych , Prytulenko Oleh Oleksandrovych

Identyfikatory

DOI

10.33223/epj/175238

Warianty tytułu

PL

Studium wykonalności wdrożenia elektrowni słonecznych w USA

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article provides calculations and feasibility study of solar power plants implementation for the states of New Jersey, New Mexico and Michigan. The average cost for grid power, average household kwh use per month and average cost for 6-kw system with 26% federal tax credit applied were taken into account. The approach outlined in this article proposes to take into account changes in the value of money, tariffs and period of service of solar power plant. The conducted research shows that the construction of SPPs in the USA can be profitable in the conditions of constant growth in prices for electricity produced using traditional energy sources. However, with the stability of electricity prices, the use of solar energy is far from the most profi table investment. It has been proven that there is a need to focus on the research of the latest energy storage and gene ration technologies in order to reduce the impact of the instability of renewable energy production on the stability of power grids in the future. Further development of SPPs can help increase their availability and competitiveness, which will contribute to the creation of a sustainable and green energy infrastructure. The development of technologies in this area will also lead to a decrease in installation prices and an increase in the efficiency of the panels. The main limitation of solar power plants is the need for a large area for the installation of panels in order to achieve the level of industrial electricity production. Therefore, now the centralized production of electricity using the sun is possible only in areas that are unsuitable for life and eco nomic activity.

PL

W artykule przedstawiono obliczenia i studium wykonalności wdrożenia elektrowni słonecznych dla stanów New Jersey, Nowy Meksyk i Michigan. Pod uwagę wzięto średni koszt energii sieciowej, średnie miesięczne zużycie kWh w gospodarstwie domowym oraz średni koszt systemu o mocy 6 kW z zastoso waną 26% federalną ulgą podatkową. Podejście przedstawione w tym artykule proponuje uwzględnienie zmian wartości pieniądza, taryf i okresu eksploatacji elektrowni słonecznej. Z przeprowadzonych badań wynika, że budowa SPP w USA może być opłacalna w warunkach stałego wzrostu cen energii elektrycznej wytwarzanej w tradycyjnych źródłach energii. Jednak przy stabilności cen energii elektrycznej wykorzystanie energii słonecznej nie jest najbardziej opłacalną inwestycją. Udowodniono, że istnieje potrzeba skupienia się na badaniach nad najnowszymi technologiami ma gazynowania i wytwarzania energii, aby w przyszłości ograniczyć wpływ niestabilności produkcji energii odnawialnej na stabilność sieci elektroenergetycznych. Dalszy rozwój SPP może pomóc w zwiększeniu ich dostępności i konkurencyjności, co przyczyni się do stworzenia zrównoważonej i zielonej infrastruktury energetycznej. Rozwój technologii w tym obszarze doprowadzi także do spadku cen instalacji i wzrostu wydajności paneli. Głównym ograniczeniem elektrowni słonecznych jest konieczność posiadania dużej powierzchni pod montaż paneli, aby osiągnąć poziom przemysłowej produkcji energii elektrycznej. Dlatego obecnie scen tralizowana produkcja energii elektrycznej za pomocą słońca jest możliwa tylko na obszarach nienadają cych się do życia i działalności gospodarczej.

Słowa kluczowe

EN

implementation; renewable energy sources; solar power plants; feasibility study; calculation methodology

PL

wdrożenie; odnawialne źródła energii; elektrownia słoneczna; studium wykonalności; obliczenia; metodologia

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 27, z. 1
• Strony: 67--80
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mamalyga Volodymyr Mykhaylovych

• Educational and Research Institute of Institute of Nuclear and Thermal Energy, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0001-5922-4066

autor

Prytulenko Oleh Oleksandrovych

• Educational and Research Institute of Institute of Nuclear and Thermal Energy, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Ukraine

• https://orcid.org/0009-0004-7204-1036

Bibliografia

• How Much Do Solar Panels Cost In 2023? Cost of Solar Panels by State. [Online] https://www.forbes.com/home-improvement/solar/cost-of-solar-panels/ [Accessed: 2023-10-05].
• Calculating Your Solar Power Payback Period. [Online] https://palmetto.com/learning-center/blog/solar-panel-payback-period-guide [Accessed: 2023-10-05].
• The Cost of Maintaining Solar Panels. [Online] https://www.marketwatch.com/guides/home-improvement/solar-panel-maintenance/ [Accessed: 2023-10-05].
• Renewable capacity highlights on 20 March 2023. [Online] https://mc-cd8320d4-36a1-40ac-83cc-3389-cdn-endpoint.azureedge.net/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2023/Mar/IRENA_-RE_Capacity_Highlights_2023.pdf?rev=a4a69a28b3a444f1b4ff02f6a6664bb4&hash=553011612FECB16B409DA315652AB9ED [Accessed: 2023-10-05].
• Average energy prices for the United States, regions, census divisions, and selected metropolitan areas. [Online] https://www.bls.gov/regions/midwest/data/averageenergyprices_selectedareas_table.htm [Accessed: 2023-10-05].
• Electricity per KWH in U.S. city average, average price, not seasonally adjusted. [Online] https://data.bls.gov/timeseries/APU000072610 [Accessed: 05-10-2023].
• Table 5.6.A. Average Price of Electricity to Ultimate Customers by End-Use Sector. [Online] https://www.eia.gov/electricity/monthly/epm_table_grapher.php?t=epmt_5_6_a [Accessed: 2023-10-05].
• SHORT-TERM ENERGY OUTLOOK. [Online] https://www.eia.gov/outlooks/steo/report/elec_coal_renew.php [Accessed: 2023-10-05].
• Residential Clean Energy Credit. [Online] https://www.irs.gov/credits-deductions/residential-clean-energy-credit [Accessed: 2023-10-05].
• Funding Opportunities. [Online] https://www.energy.gov/eere/solar/funding-opportunities [Accessed: 2023-10-05].
• Solar Energy Pros and Cons: What Are The Advantages And Disadvantages? [Online] https://www.forbes.com/home-improvement/solar/solar-energy-pros-and-cons/ [Accessed: 2023-10-05].
• Mamalyga, V.M. 2022. LED lamps – are they inexpensive and effective? Polityka Energetyczna – The Energy Policy Journal 25(3), pp. 135–138, DOI: 10.33223/epj/152591.
• What is U.S. electricity generation by energy source? [Online] https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=427&t=3 [Accessed: 2023-10-05].
• Solar Industry Research Data. [Online] https://www.seia.org/solar-industry-research-data [Accessed: 2023- 10-05].