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对于至2020年的太阳能和风力发电成本的展望,基于最新的拍卖数据和项目级别的成本数据,可以看到这些极低成本的模块化技术将会在全世界范围内部署。
至2019年,优质的陆上风电和光伏项目将会以等价于0.03美元/千瓦时的平准化电力成本来提供电力,或能做到更低价;聚光太阳能和离岸风电也能提供非常有成本竞争力的电力,至2020年为0.06-0.10美元/千瓦时。许多的可再生能源发电项目已经并进一步的在未来削弱化石燃料的地位,而且是在没有财政支持的情况下。如果能提供有效的监管和体制框架,其竞争力将会进一步改善。
执行摘要图2 项目平准化电力成本和聚光太阳能、光伏、陆上风电、离岸风电的全球加权平均值,2010-2022年
对于平准化电力成本数据,经合组织和中国的加权平均资本成本是7.5%,而世界其余是10%。
将可再生能源作为一个整体考虑降低电力成本,以及光伏和陆上风电项目的低成本状况,代表了不同发电选项竞争性的典范转移。太阳能和风力发电将会提供非常优惠的电力,此外其低成本使得以前不具经济效益的电力行业发展战略变得有利可图。可再生能源的经济负担以前是不可想象的,而成本缩减则会增加经济决策的理性化,推动可再生能源以最大化变量的普及以及最小化的整体系统成本。(译注:这里的典范转移指的是可再生能源经济型改变了过去不具经济效益的产业状态,及未来普及并对电力行业各子行业的影响。)
同样的,在太阳能和风力资源丰富的地区,低廉的电力成本也会带动“电力+”技术(诸如氢或氨电力技术、其他的密集性能源、存储介质等)。低廉的价格也会使电力存储更具效益,这会推动电动汽车的快速发展(由于移动储能充电的高瞬时功率要求),以及电动汽车接入电网满足区域电力平衡或者电力调节需求。
然而,各类可再生能源整合利用时需要进行平衡以控制成本的提高,灵活性的提高也需要管理系统具有非常高的可变可再生能源控制能力。从到目前为止的表现来看,集成的成本适度,但随着可变可再生能源份额提高,成本也可变得非常高,特别对于电力行业中缺乏配套支持政策的。例如,如果集成资源和发电的传输扩张跟不上部署速度,可再生电力资源则会面临削减。
聚光太阳能、光伏、陆上风电、离岸风电的成本在近期和预期的大幅度降低说明了显著的紧缩率。
传统的方法和思维模式在评测太阳能和风力发电技术上有着明显的不足。这体现为多变量作用,其低估了技术进步的能力、制造业的工业化水平、规模经济效应、制造业效率、开发人员的工艺革新、供应链竞争等因素,在有效监管和政策框架落实的作用下,对成本加速下降的持续推动力。
从2010年到2017年,发电成本持续下降,图3的拍卖数据显示了至2020年的累计装机容量变化。离岸风电的学习率(learning rate)在2010-2020年间能达到14%,而至2020年末,离岸风电累计装机容量的新增容量估计为90%。
注:2020年聚光太阳能的全球累计装机容量预计为12GW,离岸风电为31GW,光伏650GW,陆上风电712GW。
对于陆上风电,2010年至2020年的学习率会达到21%,至2020年末的累计装机容量中,整个时期的新增装机容量预计为75%。聚光太阳能学习率预计为30%,新增装机容量占累计装机容量的89%。光伏估测的学习率为35%,新增装机容量占94%。
执行摘要图3 聚光太阳能、光伏、陆上风电、离岸风电的全球加权平均平准化电力成本的学习曲线
上图中,对于平准化电力成本,经合组织国家和中国的加权平均资本成本是7.5%,世界其余是10%。
陆上风电技术拥有十分丰富的历史可用成本数据。在IRENA的可再生能源成本数据库中,这一资源电力成本的学习率在2010-2020年期远高于1983-2016年期。(译注:就是降幅大。)
考虑到各种作用因素,这是由于使用拍卖数据进行平准化电力成本计算时,得出了较低的加权平均资本成本。这虽然不能解释其他问题,至少可以表明陆上风电在近十年来的学习率确实高于往年的长期水平。
模块化、可升级的太阳能和风力发电技术,以及在项目开发过程中的可复制性,需要就连续降低成本行为做出稳定的政策支持奖励。这已经促使新增容量的陆上风电和光伏具有高度的竞争力。拍卖数据表明,聚光太阳能和离岸风电也应该走类似的道路。电力储能也在走类似的开发路径。由于可再生能源技术是能够模块化、可升级、可复制的,政策制定者应当确信工业化和市场开放能稳定的降低成本,并对此提供有效的监管和政策环境。
总安装成本的下降驱动了太阳能和风力发电技术的平准化电力成本下降,各类技术的下降程度不同。这对于光伏、聚光太阳能和陆上风电同样重要。
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