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可再生能源发电技术:从2010年起成本不断下降

中国电力网发布时间:2021-02-22 09:40:53

  《2019年可再生能源发电成本的主要分析结论》来自IRENA(国际再生能源署International Renewable Energy Agency)的报告,欲看原文,请点击【2019年可再生能源发电成本】。

  2019年可再生能源发电成本的主要分析结论如下:

  △ 受技术进步、规模化经济、供应链竞争日益激烈和开发商经验日益增长的推动,在过去十年间,可再生能源发电成本急剧下降。根据国际可再生能源机构 (IRENA)的报道,在 2019 年从17000个项目中收集的成本数据显示,自2010 年以来,太阳能光伏发电(PV)、聚光太阳能热发电(CSP)、陆上风电场和海上风电场的成本分别下降了82%、47%、39% 和 29%。2019年在所有新近投产的并网大规模可再生能源发电容量中,有56%的成本都低于最便宜的化石燃料发电。

  △ 2020 年尽管全球爆发了新型冠状病毒 (COVID-19) 疫情,但可再生能源发电仍在继续增长。可再生能源的竞争力以及模块化水平、快速可扩展性和创造就业机会的潜力正在稳步提升,而且很多国家/地区和社区也开始评估经济刺激方案,这些都使得可再生能源极具吸引力。可再生能源可使短期恢复措施与中长期能源和气候可持续性保持一致。太阳能光伏发电和陆上风电场提供了简单、快速部署的可能,而海上风电场、水力发电、生物质发电和地热发电技术则提供了互补且具有成本效益的中期投资选项。

  △ 淘汰现有最不具备竞争力的500吉瓦(GW)燃煤发电厂,代之以太阳能光伏发电和陆上风电场,每年将降低120亿至230亿美元(具体取决于煤炭价格)的系统发电成本,而且有可能使消费者享受到成本降低带来的好处。这500GW燃煤电厂的替代方案将产生价值9400亿美元的刺激作用,超过去年太阳能光伏发电 (PV) 和陆上风电场部署的总价值,占全球 GDP 的 1.1%。

  △ 太阳能发电和风电的成本一直在大幅下降。2019年并网大规模太阳能光伏发电成本降至0.068美元/千瓦时,同比下降13%。在 2019年投产的项目中,陆上和海上风电场的成本均同比下降约9%,分别降至0.053美元/千瓦时和0.115 美元/千瓦时。太阳能和风能发电技术中最不成熟的聚光太阳能热发电 (CSP) 成本降至 0.182 美元/千瓦时,降幅为1%。


再生能源发电技术从2010年起成本不断下降

  △ 根据竞拍和购电协议 (PPA) 的数据: 与化石燃料相比,成本越来越低 太阳能和风能发电的成本降低趋势未出现减弱迹象。竞拍和购电协议 (PPA) 的最新数据显示,在 2021 年投产的项目中,太阳能光伏发电的平均价格可能为 0.039美元/千瓦时,与2019年相比下降42%,比使用最便宜化石燃料的竞争对手(即燃煤发电厂)低五分之一以上。到 2021 年,陆上风电的价格可能会降至 0.043 美元/千瓦时,比 2019 年下降 18%。与此同时,海上风电和聚光太阳能热发电 (CSP) 项目将面临较大的变 化,其全球平均拍卖价格将分别较 2019 年下降 29% 和 59%,将分别降至 0.082 美元/千瓦时(2023 年)和 0.075 美元/千瓦时(2021 年)。

  △ 太阳能光伏发电。在 2010 年至 2019 年间,太阳能光伏发电和聚光太阳能热发电 (CSP) 成本下降了 82%。自2010 年以来,成本的下降主要是由于电池板价格和系统配套费用的降低,前者降幅达 90%。在过去十年间,这些因素使得太 阳能光伏发电 (PV) 的总装机成本下降了约五分之四。

  △ 近十年来,陆上和海上风电成本分别下降了40%和29%,在 2019 年分别降至 0.053 美元/千瓦时和 0.115 美元/千瓦时。自 2010 年以来,陆上风力涡轮发电机的价格下降了 55-60%,从而降低了装机成本,而在运营与维护成本下降的同时,不断增大的轮毂高度和扫掠面积也增大了容量系数。

  △ 2010-2019年,海上风电的装机成本下降了18%,而其容量系数在过去十年间增大了近五分之一(从2010年的37% 增至2019年的44%)。由于涡轮机尺寸和有效容量的增大以及海上风电场数量增多而带来的成本协同效益,运营和维护成本也相应地下降。风电竞拍结果(包括无补贴竞标)预示着到 21世纪 20年代,海上风电的竞争力将发生巨 变,价格将下降到 0.05 美元至 0.10 美元/千瓦时之间。

  △ 聚光太阳能热发电持续的技术改进和供应链竞争降低了聚光太阳能热发电 (CSP) 的装机成本。在过去十年间,随着在更合 适的场地和阳光更充足的国家/地区新建了一批聚光太阳能热发电 (CSP) 厂,其容量系数也从 30% 增至 45%。

  △ 成熟的技术:生物质发电、水力发电和地热发电等,新近投产的水力发电项目的全球加权平均平准化度电成本LCOE从2010 年的 0.037 美元/千瓦时增至 2019年的 0.047 美元/千瓦时。尽管如此,水力发电仍然非常具有竞争力,在2019 年投产的所有发电容量中,有十分之九的发电成本都低于使用最便宜的新建化石燃料发电项目。2019 年,地热发电成本约为 0.073 美元/ 千瓦时,生物质发电成本约为 0.066 美元/千瓦时,这些技术提供稳定的电力供应并且发电容量的成本与新 建化石燃料发电成本范围的下限相当。

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