图7 电力供给的总成本（包括所有系统成本）

这些数值需要与VRE发电成本进行比较，根据具体情况，其范围在陆上风力发电60美元/MWh到光伏发电130美元/MWh之间。还应指出的是，只要VRE的份额仍然是外源成本，系统费用基本上不受电厂一级费用下降的影响。诚然，系统成本的所有四个部分（平衡、配置文件、连接和网格成本）都随着VRE资源的部署而增加，但速度不同。通过将系统成本添加到LCOE计算中评估的电厂级发电成本中，可以计算出本研究分析的八种场景的系统供电总成本（见图ES7）。在电力结构中，VRE占比10%时，只比只有传统可调度发电机的参考系统的成本高出约5%，而在中等规模的系统中，对应的额外成本约为20亿美元/年。VRE占比30%时，成本每年增加约80亿美元，即相对于基本情况增加21%。实现更具雄心的VRE目标将导致更高的成本。如果50%的电力生产是由可再生能源提供的，那么每年的总成本将增加150亿美元以上，与基本情况相比，这将增加42%的成本。达到75%的VRE目标意味着最终的电力供应成本几乎翻倍，达到每年近700亿美元，比基本情况高出330多亿美元。在电力市场部署低边际成本间歇性资源的一个显著影响是出现零价格的小时数、电力价格波动的大幅度增加以及相应的资本成本的增加（这里 未建模）。这种零价格没有出现在VRE没有安装和低安装率的两种情况下，而是在VRE达到30%时，每有60小时的零价格小时数。随着VRE渗透水平的提高，发生的次数显著增加；在50%的情况下，一年超过1200个小时，也就是14%的时间为零价格。当VRE占比75%时，有3750小时，即超过43%的时间（见图ES8）。由于模型是在融资约束下建立的，电价为零时的频率越高，电价为高时的频率就越高，从而增加了波动性。在75%的VRE渗透率下，每MWh价格在100美元以上的小时数是零或较低VRE安装率时的两倍以上。
图8  5大情景中批发电价的价格持续时间曲线

最后，作为风速或太阳辐射等自然资源可用性的函数，VRE的发电量不仅比可调度电厂的发电量变化更大，而且在有限的几个小时内更集中。高发电周期之后是低或零发电周期。因为他们都应对同样的气象条件，风力涡轮机和光伏发电厂往往会自动关联，即产生不均衡地更多电力；当其他电厂同时的生成和产生更少当其他风能和太阳能光伏发电厂也运行在较低的利用率。再加上VRE资源的短期边际成本为零，这使得VRE发电的平均价格随着渗透水平的增加而下降，这种现象通常称为自相蚕食。图48总结了这一影响，显示了风电和太阳能光伏发电机组在批发电力市场上的平均市场价格，作为它们在电力组合中所占份额的函数。

太阳能和风能资源在电力市场的平均价格随着渗透率的增加呈显著的非线性下降，而光伏的价格下降幅度要比风能大得多，因为光伏和的自相关性更高。即使太阳能光伏发电的渗透率只有12.5%，其价值也几乎减半。进一步部署太阳能光伏发电能力到17.5%的渗透水平将进一步使其市场价值减半，低于每MWh20美元。因此，即使太阳能光伏发电成本除以5，其最优渗透水平也不会超过17.5%。类似的趋势也可以从陆上风力发电中观察到，它比太阳能光伏有更高的负荷系数，其发电时间跨度更大。在22.5%的穿透水平下，每兆瓦时的风能价值会降低25%。对于30%以上的渗透率，风电市场价值低于50美元/MWh，而所有电力的平均价格为80美元/MWh。负载系数更高的海上风力发电可能表现出不那么明显的下降，但没有包括在研究中，因为其整体LCOE明显高于包括核能在内的其他低碳技术。最后，实现更具雄心的可再生目标也意味着必须更频繁地削减总投资。因此，VRE电厂的投资减少出现在30%的渗透率水平，并随其份额急剧增加。在VRE占比为50%的情况下，部署的边际VRE机组的削减率在10%以上。在以75%的VRE生成份额为特征的场景中，必须缩减约18%的VRE机组，并且部署的最后一个单元的缩减率超过36%。缩减可以理解为一个指标，表明VRE的系统价值低于其系统成本，即在一定时间内减少VRE的产出构成成本最低的可选择项。