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可再生能源發(fā)電技術:從2010年起成本不斷下降

中國電力網(wǎng)發(fā)布時間:2021-02-22 09:40:53  作者:龐名立

  《2019年可再生能源發(fā)電成本的主要分析結(jié)論》來自IRENA(國際再生能源署International Renewable Energy Agency)的報告,欲看原文,請點擊【2019年可再生能源發(fā)電成本】。

  2019年可再生能源發(fā)電成本的主要分析結(jié)論如下:

  △ 受技術進步、規(guī)?;?jīng)濟、供應鏈競爭日益激烈和開發(fā)商經(jīng)驗日益增長的推動,在過去十年間,可再生能源發(fā)電成本急劇下降。根據(jù)國際可再生能源機構(gòu) (IRENA)的報道,在 2019 年從17000個項目中收集的成本數(shù)據(jù)顯示,自2010 年以來,太陽能光伏發(fā)電(PV)、聚光太陽能熱發(fā)電(CSP)、陸上風電場和海上風電場的成本分別下降了82%、47%、39% 和 29%。2019年在所有新近投產(chǎn)的并網(wǎng)大規(guī)??稍偕茉窗l(fā)電容量中,有56%的成本都低于最便宜的化石燃料發(fā)電。

  △ 2020 年盡管全球爆發(fā)了新型冠狀病毒 (COVID-19) 疫情,但可再生能源發(fā)電仍在繼續(xù)增長。可再生能源的競爭力以及模塊化水平、快速可擴展性和創(chuàng)造就業(yè)機會的潛力正在穩(wěn)步提升,而且很多國家/地區(qū)和社區(qū)也開始評估經(jīng)濟刺激方案,這些都使得可再生能源極具吸引力。可再生能源可使短期恢復措施與中長期能源和氣候可持續(xù)性保持一致。太陽能光伏發(fā)電和陸上風電場提供了簡單、快速部署的可能,而海上風電場、水力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電和地熱發(fā)電技術則提供了互補且具有成本效益的中期投資選項。

  △ 淘汰現(xiàn)有最不具備競爭力的500吉瓦(GW)燃煤發(fā)電廠,代之以太陽能光伏發(fā)電和陸上風電場,每年將降低120億至230億美元(具體取決于煤炭價格)的系統(tǒng)發(fā)電成本,而且有可能使消費者享受到成本降低帶來的好處。這500GW燃煤電廠的替代方案將產(chǎn)生價值9400億美元的刺激作用,超過去年太陽能光伏發(fā)電 (PV) 和陸上風電場部署的總價值,占全球 GDP 的 1.1%。

  △ 太陽能發(fā)電和風電的成本一直在大幅下降。2019年并網(wǎng)大規(guī)模太陽能光伏發(fā)電成本降至0.068美元/千瓦時,同比下降13%。在 2019年投產(chǎn)的項目中,陸上和海上風電場的成本均同比下降約9%,分別降至0.053美元/千瓦時和0.115 美元/千瓦時。太陽能和風能發(fā)電技術中最不成熟的聚光太陽能熱發(fā)電 (CSP) 成本降至 0.182 美元/千瓦時,降幅為1%。


再生能源發(fā)電技術從2010年起成本不斷下降

  △ 根據(jù)競拍和購電協(xié)議 (PPA) 的數(shù)據(jù): 與化石燃料相比,成本越來越低 太陽能和風能發(fā)電的成本降低趨勢未出現(xiàn)減弱跡象。競拍和購電協(xié)議 (PPA) 的最新數(shù)據(jù)顯示,在 2021 年投產(chǎn)的項目中,太陽能光伏發(fā)電的平均價格可能為 0.039美元/千瓦時,與2019年相比下降42%,比使用最便宜化石燃料的競爭對手(即燃煤發(fā)電廠)低五分之一以上。到 2021 年,陸上風電的價格可能會降至 0.043 美元/千瓦時,比 2019 年下降 18%。與此同時,海上風電和聚光太陽能熱發(fā)電 (CSP) 項目將面臨較大的變 化,其全球平均拍賣價格將分別較 2019 年下降 29% 和 59%,將分別降至 0.082 美元/千瓦時(2023 年)和 0.075 美元/千瓦時(2021 年)。

  △ 太陽能光伏發(fā)電。在 2010 年至 2019 年間,太陽能光伏發(fā)電和聚光太陽能熱發(fā)電 (CSP) 成本下降了 82%。自2010 年以來,成本的下降主要是由于電池板價格和系統(tǒng)配套費用的降低,前者降幅達 90%。在過去十年間,這些因素使得太 陽能光伏發(fā)電 (PV) 的總裝機成本下降了約五分之四。

  △ 近十年來,陸上和海上風電成本分別下降了40%和29%,在 2019 年分別降至 0.053 美元/千瓦時和 0.115 美元/千瓦時。自 2010 年以來,陸上風力渦輪發(fā)電機的價格下降了 55-60%,從而降低了裝機成本,而在運營與維護成本下降的同時,不斷增大的輪轂高度和掃掠面積也增大了容量系數(shù)。

  △ 2010-2019年,海上風電的裝機成本下降了18%,而其容量系數(shù)在過去十年間增大了近五分之一(從2010年的37% 增至2019年的44%)。由于渦輪機尺寸和有效容量的增大以及海上風電場數(shù)量增多而帶來的成本協(xié)同效益,運營和維護成本也相應地下降。風電競拍結(jié)果(包括無補貼競標)預示著到 21世紀 20年代,海上風電的競爭力將發(fā)生巨 變,價格將下降到 0.05 美元至 0.10 美元/千瓦時之間。

  △ 聚光太陽能熱發(fā)電持續(xù)的技術改進和供應鏈競爭降低了聚光太陽能熱發(fā)電 (CSP) 的裝機成本。在過去十年間,隨著在更合 適的場地和陽光更充足的國家/地區(qū)新建了一批聚光太陽能熱發(fā)電 (CSP) 廠,其容量系數(shù)也從 30% 增至 45%。

  △ 成熟的技術:生物質(zhì)發(fā)電、水力發(fā)電和地熱發(fā)電等,新近投產(chǎn)的水力發(fā)電項目的全球加權平均平準化度電成本LCOE從2010 年的 0.037 美元/千瓦時增至 2019年的 0.047 美元/千瓦時。盡管如此,水力發(fā)電仍然非常具有競爭力,在2019 年投產(chǎn)的所有發(fā)電容量中,有十分之九的發(fā)電成本都低于使用最便宜的新建化石燃料發(fā)電項目。2019 年,地熱發(fā)電成本約為 0.073 美元/ 千瓦時,生物質(zhì)發(fā)電成本約為 0.066 美元/千瓦時,這些技術提供穩(wěn)定的電力供應并且發(fā)電容量的成本與新 建化石燃料發(fā)電成本范圍的下限相當。

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