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Costs of utility-scale photovoltaic systems integration in the future Italian energy scenarios
Progress in Photovoltaics ( IF 8.0 ) Pub Date : 2021-01-08 , DOI: 10.1002/pip.3382 Elisa Veronese 1 , Matteo Giacomo Prina 1 , Alberto Berizzi 2 , David Moser 1 , Giampaolo Manzolini 2
Progress in Photovoltaics ( IF 8.0 ) Pub Date : 2021-01-08 , DOI: 10.1002/pip.3382 Elisa Veronese 1 , Matteo Giacomo Prina 1 , Alberto Berizzi 2 , David Moser 1 , Giampaolo Manzolini 2
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This study aims at introducing a new metric to evaluate the production costs of photovoltaic plants that includes the impacts of adding them in the existing energy system. In other words, the levelized cost of electricity concept is enlarged to incorporate the so-called integration costs. They consider the costs of reinforcing the grid infrastructure to accept the increase of variable renewable sources production and the effects on the operating conditions of the existing fossil fuel power plants. These costs are applied to the utility-scale photovoltaic plants to analyse how their market parity and profitability would change in the future if a more systematic approach is used to evaluate their production costs. Moreover, a bottom-up energy system model performing an operational optimization is introduced and coupled with a genetic algorithm to perform the expansion capacity optimization. This model is used to study the effects on the utility-scale photovoltaic plants' dispatchability if the integration costs are included. The Italian energy system and photovoltaic market projected to the year 2030 are taken as reference. The results of the market parity highlight that its achievement will not be compromised when the integration costs are considered, mainly thanks to the strong decrease of the investment costs expected in the future years. The results of the optimization underline that the future role of photovoltaic plants in the energy mix with low CO2 emissions will not be significantly affected, even when these additional costs are applied as annual costs.
中文翻译：
未来意大利能源场景中公用事业规模光伏系统集成的成本
本研究旨在引入一种新指标来评估光伏电站的生产成本，其中包括将光伏电站添加到现有能源系统中的影响。换句话说，电力概念的平准化成本被扩大到包含所谓的集成成本。他们考虑了加强电网基础设施以接受可变可再生能源产量增加的成本以及对现有化石燃料发电厂运行条件的影响。这些成本应用于公用事业规模的光伏电站，以分析如果使用更系统的方法来评估其生产成本，它们的市场平价和盈利能力在未来将如何变化。而且，引入自下而上进行运行优化的能源系统模型，结合遗传算法进行扩容优化。如果包括集成成本，该模型用于研究对公用事业规模光伏电站可调度性的影响。以预计到 2030 年的意大利能源系统和光伏市场为参考。市场平价的结果表明，在考虑整合成本的情况下，其成就不会受到影响，主要得益于预计未来几年投资成本的大幅下降。优化结果强调了光伏电站在低二氧化碳能源组合中的未来作用 如果包括集成成本，该模型用于研究对公用事业规模光伏电站可调度性的影响。以预计到 2030 年的意大利能源系统和光伏市场为参考。市场平价的结果表明，在考虑整合成本的情况下，其成就不会受到影响，主要得益于预计未来几年投资成本的大幅下降。优化结果强调了光伏电站在低二氧化碳能源组合中的未来作用 如果包括集成成本，该模型用于研究对公用事业规模光伏电站可调度性的影响。以预计到 2030 年的意大利能源系统和光伏市场为参考。市场平价的结果表明，在考虑整合成本的情况下，其成就不会受到影响，主要得益于预计未来几年投资成本的大幅下降。优化结果强调了光伏电站在低二氧化碳能源组合中的未来作用 市场平价的结果表明，在考虑整合成本的情况下，其成就不会受到影响，主要得益于预计未来几年投资成本的大幅下降。优化结果强调了光伏电站在低二氧化碳能源组合中的未来作用 市场平价的结果表明，在考虑整合成本的情况下，其成就不会受到影响，主要得益于预计未来几年投资成本的大幅下降。优化结果强调了光伏电站在低二氧化碳能源组合中的未来作用2排放不会受到显着影响，即使将这些额外成本用作年度成本。
更新日期：2021-01-08
中文翻译：
未来意大利能源场景中公用事业规模光伏系统集成的成本
本研究旨在引入一种新指标来评估光伏电站的生产成本，其中包括将光伏电站添加到现有能源系统中的影响。换句话说，电力概念的平准化成本被扩大到包含所谓的集成成本。他们考虑了加强电网基础设施以接受可变可再生能源产量增加的成本以及对现有化石燃料发电厂运行条件的影响。这些成本应用于公用事业规模的光伏电站，以分析如果使用更系统的方法来评估其生产成本，它们的市场平价和盈利能力在未来将如何变化。而且，引入自下而上进行运行优化的能源系统模型，结合遗传算法进行扩容优化。如果包括集成成本，该模型用于研究对公用事业规模光伏电站可调度性的影响。以预计到 2030 年的意大利能源系统和光伏市场为参考。市场平价的结果表明，在考虑整合成本的情况下，其成就不会受到影响，主要得益于预计未来几年投资成本的大幅下降。优化结果强调了光伏电站在低二氧化碳能源组合中的未来作用 如果包括集成成本，该模型用于研究对公用事业规模光伏电站可调度性的影响。以预计到 2030 年的意大利能源系统和光伏市场为参考。市场平价的结果表明，在考虑整合成本的情况下，其成就不会受到影响，主要得益于预计未来几年投资成本的大幅下降。优化结果强调了光伏电站在低二氧化碳能源组合中的未来作用 如果包括集成成本，该模型用于研究对公用事业规模光伏电站可调度性的影响。以预计到 2030 年的意大利能源系统和光伏市场为参考。市场平价的结果表明，在考虑整合成本的情况下，其成就不会受到影响，主要得益于预计未来几年投资成本的大幅下降。优化结果强调了光伏电站在低二氧化碳能源组合中的未来作用 市场平价的结果表明，在考虑整合成本的情况下，其成就不会受到影响，主要得益于预计未来几年投资成本的大幅下降。优化结果强调了光伏电站在低二氧化碳能源组合中的未来作用 市场平价的结果表明，在考虑整合成本的情况下，其成就不会受到影响，主要得益于预计未来几年投资成本的大幅下降。优化结果强调了光伏电站在低二氧化碳能源组合中的未来作用2排放不会受到显着影响，即使将这些额外成本用作年度成本。
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