圖7 電力供給的總成本（包括所有系統(tǒng)成本）

這些數(shù)值需要與VRE發(fā)電成本進(jìn)行比較，根據(jù)具體情況，其范圍在陸上風(fēng)力發(fā)電60美元/MWh到光伏發(fā)電130美元/MWh之間。還應(yīng)指出的是，只要VRE的份額仍然是外源成本，系統(tǒng)費用基本上不受電廠一級費用下降的影響。誠然，系統(tǒng)成本的所有四個部分（平衡、配置文件、連接和網(wǎng)格成本）都隨著VRE資源的部署而增加，但速度不同。通過將系統(tǒng)成本添加到LCOE計算中評估的電廠級發(fā)電成本中，可以計算出本研究分析的八種場景的系統(tǒng)供電總成本（見圖ES7）。在電力結(jié)構(gòu)中，VRE占比10%時，只比只有傳統(tǒng)可調(diào)度發(fā)電機(jī)的參考系統(tǒng)的成本高出約5%，而在中等規(guī)模的系統(tǒng)中，對應(yīng)的額外成本約為20億美元/年。VRE占比30%時，成本每年增加約80億美元，即相對于基本情況增加21%。實現(xiàn)更具雄心的VRE目標(biāo)將導(dǎo)致更高的成本。如果50%的電力生產(chǎn)是由可再生能源提供的，那么每年的總成本將增加150億美元以上，與基本情況相比，這將增加42%的成本。達(dá)到75%的VRE目標(biāo)意味著最終的電力供應(yīng)成本幾乎翻倍，達(dá)到每年近700億美元，比基本情況高出330多億美元。在電力市場部署低邊際成本間歇性資源的一個顯著影響是出現(xiàn)零價格的小時數(shù)、電力價格波動的大幅度增加以及相應(yīng)的資本成本的增加（這里 未建模）。這種零價格沒有出現(xiàn)在VRE沒有安裝和低安裝率的兩種情況下，而是在VRE達(dá)到30%時，每有60小時的零價格小時數(shù)。隨著VRE滲透水平的提高，發(fā)生的次數(shù)顯著增加；在50%的情況下，一年超過1200個小時，也就是14%的時間為零價格。當(dāng)VRE占比75%時，有3750小時，即超過43%的時間（見圖ES8）。由于模型是在融資約束下建立的，電價為零時的頻率越高，電價為高時的頻率就越高，從而增加了波動性。在75%的VRE滲透率下，每MWh價格在100美元以上的小時數(shù)是零或較低VRE安裝率時的兩倍以上。
圖8  5大情景中批發(fā)電價的價格持續(xù)時間曲線

最后，作為風(fēng)速或太陽輻射等自然資源可用性的函數(shù)，VRE的發(fā)電量不僅比可調(diào)度電廠的發(fā)電量變化更大，而且在有限的幾個小時內(nèi)更集中。高發(fā)電周期之后是低或零發(fā)電周期。因為他們都應(yīng)對同樣的氣象條件，風(fēng)力渦輪機(jī)和光伏發(fā)電廠往往會自動關(guān)聯(lián)，即產(chǎn)生不均衡地更多電力；當(dāng)其他電廠同時的生成和產(chǎn)生更少當(dāng)其他風(fēng)能和太陽能光伏發(fā)電廠也運(yùn)行在較低的利用率。再加上VRE資源的短期邊際成本為零，這使得VRE發(fā)電的平均價格隨著滲透水平的增加而下降，這種現(xiàn)象通常稱為自相蠶食。圖48總結(jié)了這一影響，顯示了風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電機(jī)組在批發(fā)電力市場上的平均市場價格，作為它們在電力組合中所占份額的函數(shù)。

太陽能和風(fēng)能資源在電力市場的平均價格隨著滲透率的增加呈顯著的非線性下降，而光伏的價格下降幅度要比風(fēng)能大得多，因為光伏和的自相關(guān)性更高。即使太陽能光伏發(fā)電的滲透率只有12.5%，其價值也幾乎減半。進(jìn)一步部署太陽能光伏發(fā)電能力到17.5%的滲透水平將進(jìn)一步使其市場價值減半，低于每MWh20美元。因此，即使太陽能光伏發(fā)電成本除以5，其最優(yōu)滲透水平也不會超過17.5%。類似的趨勢也可以從陸上風(fēng)力發(fā)電中觀察到，它比太陽能光伏有更高的負(fù)荷系數(shù)，其發(fā)電時間跨度更大。在22.5%的穿透水平下，每兆瓦時的風(fēng)能價值會降低25%。對于30%以上的滲透率，風(fēng)電市場價值低于50美元/MWh，而所有電力的平均價格為80美元/MWh。負(fù)載系數(shù)更高的海上風(fēng)力發(fā)電可能表現(xiàn)出不那么明顯的下降，但沒有包括在研究中，因為其整體LCOE明顯高于包括核能在內(nèi)的其他低碳技術(shù)。最后，實現(xiàn)更具雄心的可再生目標(biāo)也意味著必須更頻繁地削減總投資。因此，VRE電廠的投資減少出現(xiàn)在30%的滲透率水平，并隨其份額急劇增加。在VRE占比為50%的情況下，部署的邊際VRE機(jī)組的削減率在10%以上。在以75%的VRE生成份額為特征的場景中，必須縮減約18%的VRE機(jī)組，并且部署的最后一個單元的縮減率超過36%。縮減可以理解為一個指標(biāo)，表明VRE的系統(tǒng)價值低于其系統(tǒng)成本，即在一定時間內(nèi)減少VRE的產(chǎn)出構(gòu)成成本最低的可選擇項。