可再生能源降本将成为提升电网可靠性的坚实基础
发布者:lzx | 来源:energypost | 0评论 | 386查看 | 2019-08-30 09:59:14    

国际可再生能源署(IRENA)的最新报告《2018年可再生能源发电成本报告》(以下简称《报告》)详细介绍了所有商业可再生能源的发电成本。《报告》指出,在当今世界的许多地区,可再生能源已是成本最低的发电能源。在即将到来的2020年,陆上风电、光伏发电将与水力发电一样,在没有补贴的情况下,也比最便宜的化石燃料(煤炭)的发电成本更低。技术发展日新月异使可再生能源的成本下降的如此之快,以至于IRENA表示,在全球范围内实现《巴黎协定》的目标所需的投资将比他们预期的要少40%。


因此,电气化的快速进程将推动终端技术的再次革新——从电动汽车到热泵,都将参与革新进程。此外,陆上以及海上风能、太阳能(包括集中式光伏)、水力、生物能和地热能将全部涵盖在内。


上述的种种将对能源转型和(除发电外)能源的生产和使用过程中可能的脱碳途径产生影响。事实上,光伏发电和海上风电成本正在逐渐下降,到2020年后,集中式太阳能(CSP)和海上风电的成本还会再度下降,这意味着可再生能源正在成为全球能源转型进程中的有力支柱。


可再生能源成本继续大幅下降


《报告》显示,在2018年这一年中,全球所有商业可再生能源发电技术的加权平均发电成本都经历了一定程度的下降,其中CSP(-26%)、生物能(-14%)、光伏太阳能以及陆上风能(均为-13%)的降幅最大。


据悉,IRENA的可再生能源成本数据库涵盖17000个项目,约占截至2018年底新增容量的一半。该数据库的数据显示,自2010年起,可再生能源成本削减的幅度之大,令人印象深刻。


成熟的生物能技术、地热开发技术和水力发电技术,平均每千瓦时的发电成本在0。04美元到0。08美元之间。在2010~2018年这段时间内,全球新投产的陆上风能加权平均发电成本下降到每千瓦时0。056美元,仅轻微高于最便宜的新化石燃料(0。049美元/千瓦时)。对于陆上风电来说,升级技术和降低安装成本一样重要,因为针对同一风力资源,大型涡轮机的容量系数更高、轮毂高度更高、能够覆盖(利用风能)的面积也更大。


在2010~2018年期间,CSP全球加权平均发电成本下降了46%,海上风能利用下降了20%。在组件价格9成降幅和系统平衡所需成本持续下降的双重影响下,公用事业规模的光伏太阳能发电成本在这9年内下降了77%,以至于2018年投入运行的项目的发电成本降至0.085美元/千瓦时。此外,2018年启用的海上风电项目在当年的均价仍然较高。不过,虽然海上风电行业还处于发展初期,但2018年新装的23吉瓦海上风电设备和5吉瓦的集中式光伏项目的成本也在下降。


欧洲和美国情况


太阳能和风能的成本下降预计将会持续到2020年之后。目前,根据电力购买协议(PPA)数据显示,到2020年,陆上风能和太阳能光伏发电成本将始终比最便宜的化石燃料(煤炭)发电更便宜。而到了2022年,海上风能和集中式光伏的发电成本将降至0。06~0。10美元/千瓦时之间。


再看欧洲海上风能的发电成本,不断升级的技术、对新项目的持续开发以及运营维护效率不断提高都为当地供应链的成长提供了强力支撑,使得其发电的成本在20世纪20年代到中期的这段时间降至0.05~0.10美元/千瓦时之间。而美国作为一个新生海上风电市场,也复刻了欧洲的发展趋势,即随着本地供应链规模的扩大,成本将呈可预见性下降。


可再生能源不仅会成为发电成本最低的能源,新建的光伏太阳能电场和陆上风能电场的发电成本将远远低于燃煤电厂的边际运营成本。例如,在美国,135吉瓦煤电厂的运行成本要高于0。04美元/千瓦时(其中包括煤炭成本和运营管理成本)。在未来,光伏太阳能和陆上风能的发电成本将始终低于这一数值。


探索更多减碳可能


上述对于可再生能源发电成本下降的讨论(尤其是海上风能和光伏太阳能的发电成本减少)意在表明现有的可再生能源发电技术和相关的运营配合措施已经十分成熟。在此基础上,改善电网运行和加速对终端用能的电气化,将使可再生能源发电成为未来能源转型的基础。


不仅如此,可再生能源的成本下降,还将会成为提升电网可靠性的坚实基础——因为更多种类的能源将参与发电。而且,可再生能源参与发电不仅有利于电力领域脱碳,到2020年,集中式光伏的成本控制和储能技术的进一步发展,会让已经很低且还在不断下降的可再生能源发电成本成为实现能源减碳气候目标的重要方式。


在IRENA对于全球能源转型的分析中,2050年(脱碳)路径图显示,在符合《巴黎协定》的基础上,终端电气化的速度将会大大加快。到2050年,电力在终端能源消耗总量中所占的比例将从2016年的(大约)19%增长到49%。


此外,随着电池成本下降,到2050年,客运运输行业终端电气化的程度将达到70%,而电力供能将占运输领域总能耗的43%。其次,随着建筑行业终端电气化程度提高再加上供暖方式不断电气化,到2050年,电力在上述两个领域能量消耗占比达68%。


因此,可再生能源的成本下降也有助于降低终端用能行业的脱碳成本,随着IRENA对投资需求的分析,也就可以看出,对于实现《巴黎协定》的脱碳目标要进行的投资将大幅减少(低于预期40%)。虽然能源转型的复杂程度不应被低估,但显然,随着可再生能源成本的持续降低,能源转型不仅仅具有环境效益,更具有一定的经济效益。

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