可再生能源將陸續突破化石燃料成本區間

近年來(lái)，可再生能源發(fā)電成本穩步、甚至是急劇下降。自 2000 年以來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電已具備商業(yè)可行性。如今，可再生能源電力已經(jīng)變得越來(lái)越具有市場(chǎng)競爭力，甚至比化石能源或核能更有競爭力。

在可再生能源資源具備經(jīng)濟性的未開(kāi)發(fā)地區，生物質(zhì)能、水電和陸上風(fēng)能都能提供低成本的電力。太陽(yáng)能光伏發(fā)電(PV)、海上風(fēng)電和聚光式太陽(yáng)能發(fā)電(CSP)的電力成本也在近期快速下降。這意味著(zhù)無(wú)論是現在還是未來(lái)幾年，當這些可再生能源電站投入運行時(shí)，可再生能源技術(shù)可以提供有競爭力的電力。

可再生能源成本趨勢

在2016年投產(chǎn)的電廠(chǎng)中，全球生物質(zhì)能的發(fā)電成本加權平均值是 0.066 美元/千瓦時(shí)(度)，水電 0.048 美元/千瓦時(shí)，陸上風(fēng)電 0.07 美元/千瓦時(shí)，地熱 0.064 美元/千瓦時(shí)，太陽(yáng)能光伏 0.11 美元/千瓦時(shí)，海上風(fēng)電 0.152 美元/千瓦時(shí)和 CSP 0.27美元/千瓦時(shí)(圖1)。全球的可再生能源電力技術(shù)除了 CSP 和海上風(fēng)電以外，現均達到化石燃料的價(jià)格范圍(從 0.045 美元/千瓦時(shí),至 0.14 美元/千瓦時(shí))。

圖 1：2016-2017年不同地區、可再生能源技術(shù)平準化度電成本

來(lái)源：IRENA 數據庫

近幾十年來(lái)，光伏發(fā)電和陸上風(fēng)電的發(fā)電成本大幅下降。光伏組件的學(xué)習率為18%至22%， 而價(jià)格自2010年以來(lái)已經(jīng)下降了80%左右。由于安裝成本的降低(自2009年以來(lái)，風(fēng)電機組價(jià)格平均下降了38%)和由性能改善帶來(lái)的產(chǎn)量提高使得陸上風(fēng)電成本學(xué)習率達到了15%。

從 2010 年到 2016 年，已投產(chǎn)大型光伏電站的全球加權平均發(fā)電成本下降了 69% ，從 0.36 美元降至 0.11 美元/ 千瓦時(shí)。與此同時(shí)從第 1 到第 99個(gè) 百分位數，價(jià)格從 0.13 - 0.49 美元/ 千瓦時(shí) 的范圍下降到 0.07 - 0.26美元/ 千瓦時(shí) 的范圍。最近的拍賣(mài)和招標結果顯示，到2019年，價(jià)格區間的下限可能會(huì )跌至僅0.04美元/ 千瓦時(shí)。在擁有優(yōu)質(zhì)太陽(yáng)能資源的陽(yáng)光地帶，可以獲得低成本融資，可以達到有商業(yè)競爭力的安裝、運行和維護(O&M)成本。阿布扎比、智利、迪拜、墨西哥和沙特阿拉伯的競標結果都顯示， 2019年及以后的電價(jià)將低至 0.03 美元/千瓦時(shí)。

在資源優(yōu)良的地方，陸上風(fēng)電目前是新興發(fā)電方法中成本最低的發(fā)電方式。從2010年到2016年，陸上風(fēng)電的全球加權平均發(fā)電成本下降了 18% ，從0.085 美元/千瓦時(shí)降至 0.07 美元/千瓦時(shí)，而常規的上網(wǎng)電價(jià)僅為 0.04 美元/千瓦時(shí)。最近的競標結果顯示，在風(fēng)力資源優(yōu)良的地區，未來(lái)兩到三年的最低發(fā)電成本可達到 0.03 美元/千瓦時(shí)。發(fā)電成本的下降是由 2009 年以來(lái)的風(fēng)電機組成本下降所驅動(dòng)的。同時(shí)也因為更長(cháng)的輪轂和更大的掃風(fēng)面積，使得今天的機組比五到十年前的機組能發(fā)出更多的電力。在17年的時(shí)間里，丹麥新風(fēng)電場(chǎng)的平均容量因數(容量因數是機組一定時(shí)間內實(shí)際發(fā)出的電能與它在這段時(shí)間內按銘牌功率滿(mǎn)發(fā)能夠發(fā)出的電能之比)翻了一番，巴西的新風(fēng)電場(chǎng)增加了83%，美國增加了46%，德國增加了41%。

盡管最近投產(chǎn)的離岸風(fēng)電和 CSP 項目仍相對昂貴，但2016年和2017年是這些技術(shù)的分水嶺。兩種技術(shù)仍然處于開(kāi)發(fā)利用的初期階段，發(fā)電量分別為13吉瓦 (gigawatts) 和5吉瓦。在2016年和2017年，丹麥、德國、荷蘭和英國的海上風(fēng)力發(fā)電的招標項目將發(fā)電協(xié)議簽訂到 2022 年左右。發(fā)電價(jià)格可預計下降到 0.06 美元/千瓦時(shí)至 0.10 美元/千瓦時(shí)。這個(gè)價(jià)格在歐洲新一代的發(fā)電方式中具有很強的競爭力。類(lèi)似地，澳大利亞和迪拜的 CSP 招標達到了大約為0.07 美元/千瓦時(shí)的價(jià)格。這一價(jià)格將使CSP成為具備競爭力的可調度的可再生能源發(fā)電技術(shù)，目前，CSP累計裝機容量不足光伏發(fā)電的2%。

雖然太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)電在商業(yè)上已經(jīng)成熟，但它們的發(fā)電成本仍有很大下降潛力。到 2025 年，光伏發(fā)電的全球加權平均成本可能下降59%，CSP 下降43%。陸上和海上風(fēng)電的成本分別下降 26% 和 35%。

促進(jìn)下一階段的能源轉型

隨著(zhù)以太陽(yáng)能與風(fēng)能為主的多種可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，電力行業(yè)脫碳化實(shí)現了重大的進(jìn)展。領(lǐng)先市場(chǎng)的經(jīng)驗證明將這些可再生能源電力平穩的接入到現有電網(wǎng)中是可行的。而智能技術(shù)有助于應對日常和季節性的電力供應變化?，F在，關(guān)注的焦點(diǎn)必須轉向如何將可再生能源整合到如供熱、制冷、運輸等“終端消耗”領(lǐng)域。

這需要在電力行業(yè)供電不受影響的情況下，適應能源供應形式的不斷變化。將可再生能源納入“終端消耗”所做的努力已初步顯現了可再生能源在“終端消耗”的巨大潛力， 同時(shí)顯示了電力存儲對深度脫碳的重要性。