SUNBORNE ENERGY DISCUSSION WITH Forum of Electricity Regulators - - PowerPoint PPT Presentation

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SUNBORNE ENERGY DISCUSSION WITH Forum of Electricity Regulators November 20 th 2009 Aseem Sharma Chief Operating Officer Agenda Understanding CSP Plant Economics CSP Costs CSP Plant Efficiency

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SLIDE 1

SUNBORNE ENERGY DISCUSSION

WITH

Forum of Electricity Regulators

November 20th 2009

Aseem Sharma Chief Operating Officer

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SLIDE 2

Agenda

Understanding ¡CSP ¡Plant ¡Economics

¡ ¡

CSP ¡Costs ¡ CSP ¡Plant ¡Efficiency ¡/ ¡Capacity ¡Factors ¡ Weather ¡Data ¡ Radia=on ¡and ¡Electric ¡Output ¡comparison ¡US/India ¡ Recommenda=ons ¡

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SLIDE 3

Different Solar Technologies

Solar Power

Solar Thermal (CSP) Solar Photo-voltaic (PV)

Parabolic trough Solar Dishes Solar tower Thin film Panels Crystalline PV panels

Solar Thermal Technology PROS

  • Better suited to Utility scale power generation
  • Leverages components already in use for thermal plants
  • Storage allows for peak period generation
  • Hybridization allows for better economics and base load power

CONS

  • O&M costs higher
  • Monsoons impact PLF

Solar PV Technology PROS

  • Good for distributed power generation
  • Scales down to KW-scale deployments
  • Can be put on roof-tops
  • Minimal O&M

CONS

  • Higher installed Cap Ex
  • No storage capability
  • Variability in output

Key CSP Technologies Key PV Technologies

Utility Scale Distributed Power

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SLIDE 4

Various types of CSP

Trough Tower Dish Fresnel

  • 20 + years of operational

experience worldwide

  • 500+MW installed
  • Established global supply chain
  • Molten salt, or hot oil storage
  • Indirect steam generation
  • Array of individually tracking

mirrors

  • Less land requirement
  • Small scale demo plants
  • perating
  • Molten salt storage

capability

  • Higher operating temp
  • Distributed systems

possible

  • Higher temperature
  • Higher cost
  • Not proven at scale
  • Limited storage capability
  • Suitable for off-grid

generation

  • Lower efficiency
  • Lower cost
  • Unproven tech
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SLIDE 5

CSP Deployment by Technology

0 ¡ 100 ¡ 200 ¡ 300 ¡ 400 ¡ 500 ¡ 600 ¡ Parabolic ¡ Trough ¡ Central ¡Tower ¡ Fresnel ¡ Dish ¡ MW ¡ CSP ¡Technology ¡

Installed ¡

Installed ¡

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SLIDE 6

CSP Deployment by Technology

2,000 ¡ 4,000 ¡ 6,000 ¡ 8,000 ¡ 10,000 ¡ 12,000 ¡ Parabolic ¡ Trough ¡ Central ¡ Tower ¡ Fresnel ¡ Dish ¡ MW ¡ CSP ¡Technology ¡

Proposed/ ¡Under ¡Construc:on ¡

Proposed/ ¡Under ¡ Construc=on ¡

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SLIDE 7

Understanding CSP Plant Economics

Economics ¡are ¡largely ¡driven ¡by ¡

Capital ¡Costs/MW ¡

  • Design ¡
  • Equipment ¡costs ¡
  • Localiza=on ¡
  • Import ¡Du=es ¡
  • Land, ¡Engineering ¡&Construc=on ¡costs ¡

Opera=ng ¡Costs/MW ¡of ¡energy ¡generated ¡

  • Raw ¡Material ¡Costs ¡– ¡Minimal ¡
  • Labor, ¡Maintenance, ¡Services ¡

Sunborne ¡Inc, ¡Confiden=al ¡ 7 ¡

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SLIDE 8

Understanding CSP plant economics

Plant ¡Efficiency ¡

  • La=tude/Loca=on ¡
  • Design/Technology ¡

Plant ¡Capacity ¡Factor ¡

  • La=tude/Loca=on ¡
  • Clima=c ¡Condi=ons ¡
  • Solar ¡Radia=on ¡
  • Quan=ty ¡– ¡Yearly ¡average ¡
  • Quality ¡– ¡Normal ¡Direct ¡vs. ¡Total ¡

Plant ¡Financing ¡

  • Debt ¡Ra=o ¡
  • Debt ¡Rate ¡
  • Debt ¡Term ¡

Sunborne ¡Inc, ¡Confiden=al ¡ 8 ¡

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SLIDE 9

CSP Capital Costs – Historical

Cost/MW ¡installed ¡ Reliable ¡Historical ¡Data ¡ ¡

  • Nevada ¡Solar ¡One ¡
  • $266MM ¡for ¡a ¡64MW ¡Plant ¡= ¡$4.15MM/MW ¡
  • $266MM ¡assuming ¡72MW ¡Nominal ¡Capacity ¡= ¡$3.69MM/MW ¡
  • Acciona ¡Plants ¡In ¡Spain ¡
  • Under ¡construc=on ¡-­‑ ¡1st ¡to ¡be ¡commissioned ¡in ¡Aug ¡09 ¡
  • $4MM/MW ¡
  • Andasol ¡1, ¡2 ¡– ¡included ¡7.5 ¡hours ¡of ¡storage ¡ ¡
  • Euro ¡300MM ¡each ¡= ¡$420MM/50MW ¡= ¡$8.4MM/MW ¡
  • MASDAR ¡– ¡SHAMS ¡1 ¡-­‑ ¡$4MM/MW ¡

SunBorne ¡Target ¡for ¡1st ¡India ¡Plant ¡= ¡$3.5MM/MW ¡~ ¡17Cr ¡

  • Assuming ¡all ¡import ¡du=es ¡are ¡removed ¡
  • Driven ¡by ¡using ¡local ¡EPC ¡
  • Aggressive ¡local ¡procurement ¡

Sunborne ¡Inc, ¡Confiden=al ¡ 9 ¡

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SLIDE 10

Current Global Cap Ex norms are near $4MM/MW SunBorne estimates $3.5MM/MW for India

10 ¡ CAPEX break up $/W Capacity factor % Implications

  • Average CAPEX

estimated for CSP is primarily dependent on proposed CSP plants

  • Most of the critical

high value components will be imported for the first plant

* Actual cost as suggested by Nevada solar 1 team ** Includes 7.5 hours of storage Source: Industry sources, CERC solar tariff guideline, SunBorne estimates

Proposed ¡ Under ¡construc=on ¡ CERC ¡average ¡ 3.43 SunBorne ¡ 3.50 Masdar ¡Shams ¡1 ¡ 4.00 Andasol ¡1 ¡& ¡2** ¡ 8.40 Acciona ¡Spain ¡ 4.00 Nevada ¡Solar ¡1* ¡ 4.15 Recent plant CAPEX for CSP trough MW Total ¡ 3.50 ¡ Other ¡ 0.27 ¡ Power ¡Block ¡ 1.00 ¡ HTF ¡ 0.28 ¡ Solar ¡field ¡ 1.90 ¡ Land ¡ 0.05 ¡ 21 18 21 45 20 25

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SLIDE 11

CSP Operating Costs

Source ¡of ¡energy ¡is ¡free ¡ Labor ¡rates ¡will ¡be ¡beeer ¡in ¡India ¡ Maintenance ¡is ¡largely ¡consumables ¡(breakage, ¡wear ¡& ¡

tear) ¡

Pay ¡for ¡water, ¡gas ¡(if ¡hybrid ¡or ¡par=al) ¡ NREL ¡es=mates ¡$25/MWhr ¡ SunBorne ¡Es=mate ¡$20-­‑25/MWhr ¡for ¡India( ¡matches ¡

CERC ¡es=mates ¡of ¡Rs ¡960/MW) ¡

Sunborne ¡Inc, ¡Confiden=al ¡ 11 ¡

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SLIDE 12

Plant efficiency / Capacity Factor

CSP ¡Plant ¡will ¡operate ¡at ¡~ ¡14% ¡efficiency ¡in ¡loca=ons ¡we ¡have ¡

evaluated ¡in ¡Gujarat/Rajasthan ¡

Plant ¡Capacity ¡Factor ¡= ¡17-­‑20% ¡for ¡West ¡India ¡loca=ons ¡

  • La=tude/Loca=on ¡– ¡Favorable ¡compared ¡to ¡US/Spain ¡
  • Lower ¡la=tudes ¡will ¡have ¡beeer ¡sun ¡incident ¡angle ¡and ¡hence ¡beeer ¡

performance ¡

  • Clima=c ¡Condi=ons ¡– ¡Favorable ¡compared ¡to ¡US/Spain ¡
  • Temperatures ¡and ¡wind ¡speed ¡are ¡more ¡favorable ¡in ¡India ¡
  • Solar ¡Radia=on ¡
  • Quan=ty ¡– ¡Yearly ¡average ¡

– Comparable ¡to ¡Spain ¡but ¡below ¡best ¡US ¡loca=ons ¡ – Monsoons ¡play ¡a ¡significant ¡role ¡over ¡much ¡of ¡India ¡including ¡Gujarat ¡

  • Quality ¡– ¡Normal ¡Direct ¡vs. ¡Total ¡

Sunborne ¡Inc, ¡Confiden=al ¡ 12 ¡

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SLIDE 13

Solar Resource India Map - IMD

13 ¡ Proposed ¡

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SLIDE 14

Monsoon impact on Direct Solar Radiation at Jodhpur

Sunborne ¡Inc, ¡Confiden=al ¡ 14 ¡

0 ¡ 1 ¡ 2 ¡ 3 ¡ 4 ¡ 5 ¡ 6 ¡ 7 ¡ 8 ¡

Jan ¡ Mar ¡ May ¡ Jul ¡ Sep ¡ Nov ¡ Annual ¡

Direct ¡Radia:on, ¡kWh/m2-­‑day ¡

Jodhpur ¡

  • Monsoons have a significant impact on Indian radiation
  • Capacity Factor will be ~ 20%
  • However CSP can address this issue through
  • Hybridization
  • Storage
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SLIDE 15

Direct Solar Radiation Comparison
 Jodhpur vs. USA

Sunborne ¡Inc, ¡Confiden=al ¡ 15 ¡

0 ¡ 2 ¡ 4 ¡ 6 ¡ 8 ¡ 10 ¡ 12 ¡

Jan ¡ Feb ¡ Mar ¡ Apr ¡ May ¡ Jun ¡ Jul ¡ Aug ¡ Sep ¡ Oct ¡ Nov ¡ Dec ¡ Annual ¡

Direct ¡Radia:on, ¡kWh/m2-­‑day ¡

Daggee ¡ Jodhpur ¡

Best Solar Radiation in US is better than Jodhpur Cannot translate US Capacity Factors for India locations

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Capacity Factor Comparison between Daggett, USA and Ahmadabad

Analysis ¡is ¡done ¡using ¡NREL’s ¡SAM ¡model ¡

Sunborne ¡Inc, ¡Confiden=al ¡ 16 ¡

DNI ¡impact ¡because ¡of ¡monsoons ¡is ¡significant ¡

26.5 ¡ 2.64 ¡ 0.17 ¡ 0.09 ¡

  • ­‑12.04 ¡

17.36 ¡

0 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 30 ¡ 40 ¡

Daggee, ¡CA ¡ La=tude ¡Impact ¡ La=tude ¡& ¡Wind ¡Impact ¡ La=tude, ¡Wind ¡& ¡Temperature ¡Impact ¡ La=tude, ¡Wind, ¡Temperature ¡& ¡DNI ¡ Impact ¡ Ahmadabad, ¡GJ ¡

Capacity ¡Factor, ¡% ¡

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Monthly Electrical Output
 USA vs. Jodhpur

Sunborne ¡Inc, ¡Confiden=al ¡ 17 ¡

Jodhpur, RJ Daggett, CA

2 4 6 8 10 12 4,000 8,000 12,000 16,000 20,000 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Solar Radiation, kW/m2-day Solar Production, MWh

Solar Production, MWh Solar Radiation, kW/m2-day

  • Monsoon ¡has ¡a ¡significant ¡impact ¡on ¡CSP ¡plant ¡performance ¡in ¡India ¡
  • Capacity ¡Factors ¡for ¡Jodhpur ¡will ¡be ¡20% ¡compared ¡to ¡25% ¡for ¡SEGS ¡Plants ¡in ¡California ¡
  • Hybridiza=on ¡and ¡Storage ¡can ¡increase ¡the ¡Capacity ¡Factor ¡to ¡25% ¡or ¡more ¡

2 4 6 8 10 12 4,000 8,000 12,000 16,000 20,000 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Solar Radiation, kW/m2-day Solar Production, MWh

Solar Production, MWh

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SLIDE 18

Monthly Electrical Output
 USA vs. Ahmadabad

Sunborne ¡Inc, ¡Confiden=al ¡ 18 ¡

Ahmadabad, GJ Daggett, CA

2 4 6 8 10 12 4,000 8,000 12,000 16,000 20,000 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Solar Radiation, kW/m2-day Solar Production, MWh

Solar Production, MWh Solar Radiation, kW/m2-day 2 4 6 8 10 12 4,000 8,000 12,000 16,000 20,000 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Solar Radiation, kW/m2-day Solar Production, MWh

Solar Production, MWh Solar Radiation, kW/m2-day

Monsoon ¡has ¡a ¡significant ¡impact ¡on ¡CSP ¡plant ¡performance ¡in ¡India ¡ Capacity ¡Factor ¡for ¡Ahmadabad ¡will ¡be ¡17-­‑18% ¡

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SLIDE 19

Hybridization and Storage Significantly Improve Economics

SunBorne ¡recommenda=on ¡is ¡to ¡allow ¡up ¡to ¡25% ¡

hybridiza=on ¡

This ¡will ¡raise ¡Capacity ¡Factor ¡from ¡18% ¡to ¡25% ¡ Hybridiza=on ¡smoothes ¡out ¡output ¡ It ¡ill ¡reduce ¡startup ¡losses ¡ It ¡will ¡lower ¡LCOE ¡ Every ¡hour ¡of ¡storage ¡increases ¡Capacity ¡Factor ¡by ¡4% ¡

  • How ¡much ¡will ¡be ¡driven ¡by ¡tariff ¡and ¡costs ¡
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Summary

Sunborne ¡Inc, ¡Confiden=al ¡ 20 ¡

Expected ¡Capital ¡Expense ¡for ¡ini=al ¡CSP ¡Plants ¡in ¡India ¡will ¡be ¡

~17cr/MW ¡(over ¡=me ¡the ¡costs ¡will ¡drop) ¡

Capacity ¡Factors ¡expected ¡with ¡monsoon ¡impact ¡will ¡be ¡17-­‑20% ¡ Tariffs ¡should ¡be ¡technology ¡neutral ¡ Only ¡CSP ¡can ¡take ¡advantage ¡of ¡Hybridiza=on ¡and ¡Storage ¡to ¡

boost ¡Capacity ¡Factors ¡and ¡provide ¡power ¡to ¡meet ¡peak ¡load ¡

Ideal ¡Hybridiza=on ¡will ¡be ¡up ¡to ¡25% ¡ Ideal ¡storage ¡will ¡be ¡company ¡specific ¡and ¡will ¡depend ¡on ¡tariff ¡ Storage ¡will ¡allow ¡generators ¡to ¡match ¡peak ¡loads ¡