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bt365体育在线投注 | 可再生能源将陆续突破化石燃料成本区间

2018年02月27日

 

近年来,可再生能源发电成本稳步、甚至是急剧下降。自 2000 年以来,太阳能光伏发电和风力发电已具备商业可行性。如今,可再生能源电力已经变得越来越具有市场竞争力,甚至比化石能源或核能更有竞争力。

在可再生能源资源具备经济性的未开发地区,生物质能、水电和陆上风能都能提供低成本的电力。太阳能光伏发电(PV)、海上风电和聚光式太阳能发电(CSP)的电力成本也在近期快速下降。这意味着无论是现在还是未来几年,当这些可再生能源电站投入运行时,可再生能源技术可以提供有竞争力的电力。

 

 

 

可再生能源成本趋势

 

 

在2016年投产的电厂中,全球生物质能的发电成本加权平均值是 0.066 美元/千瓦时(度),水电 0.048 美元/千瓦时,陆上风电 0.07 美元/千瓦时,地热 0.064 美元/千瓦时,太阳能光伏 0.11 美元/千瓦时,海上风电 0.152 美元/千瓦时和 CSP 0.27美元/千瓦时(图1)。全球的可再生能源电力技术除了 CSP 和海上风电以外,现均达到化石燃料的价格范围(从 0.045 美元/千瓦时,至 0.14 美元/千瓦时)。

 

图 1:2016-2017年不同地区、可再生能源技术平准化度电成本

来源:IRENA 数据库


近几十年来,光伏发电和陆上风电的发电成本大幅下降。光伏组件的学习率为18%至22%, 而价格自2010年以来已经下降了80%左右。由于安装成本的降低(自2009年以来,风电机组价格平均下降了38%)和由性能改善带来的产量提高使得陆上风电成本学习率达到了15%。

 

从 2010 年到 2016 年,已投产大型光伏电站的全球加权平均发电成本下降了 69% ,从 0.36 美元降至 0.11 美元/ 千瓦时。与此同时从第 1 到第 99个 百分位数,价格从 0.13 - 0.49 美元/ 千瓦时 的范围下降到 0.07 - 0.26美元/ 千瓦时 的范围。最近的拍卖和招标结果显示,到2019年,价格区间的下限可能会跌至仅0.04美元/ 千瓦时。在拥有优质太阳能资源的阳光地带,可以获得低成本融资,可以达到有商业竞争力的安装、运行和维护(O&M)成本。阿布扎比、智利、迪拜、墨西哥和沙特阿拉伯的竞标结果都显示, 2019年及以后的电价将低至 0.03 美元/千瓦时。

 

在资源优良的地方,陆上风电目前是新兴发电方法中成本最低的发电方式。从2010年到2016年,陆上风电的全球加权平均发电成本下降了 18% ,从0.085 美元/千瓦时降至 0.07 美元/千瓦时,而常规的上网电价仅为 0.04 美元/千瓦时。最近的竞标结果显示,在风力资源优良的地区,未来两到三年的最低发电成本可达到 0.03 美元/千瓦时。发电成本的下降是由 2009 年以来的风电机组成本下降所驱动的。同时也因为更长的轮毂和更大的扫风面积,使得今天的机组比五到十年前的机组能发出更多的电力。在17年的时间里,丹麦新风电场的平均容量因数(容量因数是机组一定时间内实际发出的电能与它在这段时间内按铭牌功率满发能够发出的电能之比)翻了一番,巴西的新风电场增加了83%,美国增加了46%,德国增加了41%。

 

尽管最近投产的离岸风电和 CSP 项目仍相对昂贵,但2016年和2017年是这些技术的分水岭。两种技术仍然处于开发利用的初期阶段,发电量分别为13吉瓦 (gigawatts) 和5吉瓦。在2016年和2017年,丹麦、德国、荷兰和英国的海上风力发电的招标项目将发电协议签订到 2022 年左右。发电价格可预计下降到 0.06 美元/千瓦时至 0.10 美元/千瓦时。这个价格在欧洲新一代的发电方式中具有很强的竞争力。类似地,澳大利亚和迪拜的 CSP 招标达到了大约为0.07 美元/千瓦时的价格。这一价格将使CSP成为具备竞争力的可调度的可再生能源发电技术,目前,CSP累计装机容量不足光伏发电的2%。

 

虽然太阳能发电和风电在商业上已经成熟,但它们的发电成本仍有很大下降潜力。到 2025 年,光伏发电的全球加权平均成本可能下降59%,CSP 下降43%。陆上和海上风电的成本分别下降 26% 和 35%。

 

 

促进下一阶段的能源转型

 

 

随着以太阳能与风能为主的多种可再生能源发电技术的发展,电力行业脱碳化实现了重大的进展。领先市场的经验证明将这些可再生能源电力平稳的接入到现有电网中是可行的。而智能技术有助于应对日常和季节性的电力供应变化。现在,关注的焦点必须转向如何将可再生能源整合到如供热、制冷、运输等“终端消耗”领域。


这需要在电力行业供电不受影响的情况下,适应能源供应形式的不断变化。将可再生能源纳入“终端消耗”所做的努力已初步显现了可再生能源在“终端消耗”的巨大潜力, 同时显示了电力存储对深度脱碳的重要性。


伴随着快速改进的电池和其他技术,电力存储将给系统带来更大的灵活性。而这是可再生能源比例增加的关键因素。更直接地说,电力存储使得电动汽车有可能在交通运输掌控占据主导地位;实现有效的24小时离网太阳能户用系统;并支持100%的可再生微电网。

 

 

2030年前关键时期的成本下降潜力

 

 

到2030年,在可再生能源快速增长的同时,电力储存能力也将达到现在的三倍。这足以在 15 年内将可再生能源在全球能源结构中的比重提高一倍。 随着对固定和移动电力存储需求的增长,电力存储的总容量需要在 2030 年前从 2017 年的 4.67 太瓦时(TWh)增长到 12 TWh,增幅超过 150%。


新兴电力储存技术的成本降低潜力巨大。到2030年,固定锂离子电池的总安装成本可能会下降54% (图2)。这将为电力存储开辟新的市场,并增加其在为电网提供灵活性服务方面的作用。


其他电池存储技术也有巨大的成本降低潜力。到2030年,“液流电池”的总安装成本可能会下降三分之二。高温钠硫和氯化镍钠电池也将变得更实惠,到2030年,其安装成本可能会下降 56% 至 60% ,与此同时,其性能也会提高。到2030年,飞轮的安装成本可能会下降 35% 。压缩空气储能(CAES)技术尽管已经十分成熟,到2030年其成本仍可降低17%。


 

图 2:电池电力存储系统的成本降低潜力, 2016-2030

 

来源:IRENA
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