根據(jù)國際能源統(tǒng)計(jì)部門的估計(jì)，2050年全球能源利用達(dá)到零排放;也就是說，目前全球再生能源發(fā)電將高速發(fā)展。當(dāng)前再生能源發(fā)展到何種地步?國際能源署(IEA)和經(jīng)合組織-核能署(OECD-NEA，Nuclear Energy Agency)經(jīng)常聯(lián)合發(fā)布《預(yù)計(jì)發(fā)電成本報(bào)告(2020年版)》(Projected Costs of Generating Electricity, 2020 Edition)，2020年已經(jīng)發(fā)布第9版《預(yù)計(jì)發(fā)電成本報(bào)告》。
隨著各國努力確保電力供應(yīng)可靠、負(fù)擔(dān)得起并且要求更低的碳排放量，各國的決策者、建模人員和專家，有必要掌握有關(guān)發(fā)電成本的可靠信息。本報(bào)告包括天然氣、煤炭、核能和各種可再生技術(shù)發(fā)電的基本成本數(shù)據(jù)。本版本還首次包括了有關(guān)存儲(chǔ)技術(shù)的成本以及核電站和燃料電池的長期運(yùn)行信息。由來自經(jīng)合組織和非經(jīng)合組織24個(gè)國家/地區(qū)的243家發(fā)電廠的詳細(xì)成本數(shù)據(jù)匯總而成。
低碳電力系統(tǒng)的特征在于，不同技術(shù)與不同功能的相互作用日益復(fù)雜，需確保始終提供可靠的電力供應(yīng)。因此，2020年版的《預(yù)計(jì)發(fā)電成本》將工廠級成本，即平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)，的簡單指標(biāo)納入了研究背景。
2020年版《預(yù)計(jì)發(fā)電成本》的主要見解：低碳發(fā)電技術(shù)的平均發(fā)電成本正在下降，并日益低于傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電的成本。近年來，可再生能源發(fā)電成本一直在下降，按照LCOE的計(jì)算，可再生能源的成本在許多國家，與可調(diào)度的化石燃料相比具有競爭力。新建核電站的電力成本保持穩(wěn)定，但長期運(yùn)行方面還是成本最低。如果碳價(jià)為每噸二氧化碳30美元，并且在碳捕集與封存方面沒有突破，那么燃煤發(fā)電將超不再具有競爭優(yōu)勢。由于天然氣價(jià)格的下降，燃?xì)獍l(fā)電的成本有所降低，也證實(shí)天然氣在能源轉(zhuǎn)型過程中具有其作用。
《預(yù)計(jì)發(fā)電成本報(bào)告(2020年版)》報(bào)告有大量詳細(xì)的信息和分析，全文有219頁，其中數(shù)據(jù)表31張、圖31張，內(nèi)容豐富，詳細(xì)說明當(dāng)前狀況。
欲看全文，請點(diǎn)擊【IEA和NEA預(yù)測發(fā)電成本(2020年版) 】。
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低碳發(fā)電技術(shù)正在變得具有成本競爭力。再生能源發(fā)電成本與各地區(qū)或各個(gè)國家有密切關(guān)系。當(dāng)今電力是燃煤發(fā)電占主導(dǎo)，其次為燃?xì)獍l(fā)電，再生能源發(fā)電首先排擠燃煤發(fā)電。請看第15頁 《按地區(qū)劃分的技術(shù)成本中值》。在印度和美國，再生能源發(fā)電(核能發(fā)電、陸上風(fēng)電場、光伏發(fā)電等)度電成本都比燃煤發(fā)電低，在中國燃煤發(fā)電占據(jù)主導(dǎo)，但核能發(fā)電、陸上風(fēng)電場、光伏發(fā)電等的度電成本已經(jīng)比燃煤發(fā)電的度電成本低。
請看第43頁 《不同的發(fā)電技術(shù)的度電價(jià)格估計(jì)》。表格列出各種發(fā)電技術(shù)獲得的度電價(jià)格跟化石燃料發(fā)電的度電價(jià)格的比較。
預(yù)計(jì)到2025年，陸上風(fēng)電場的度電成本最低。盡管各國之間的成本差異很大，但對于大多數(shù)國家而言(14個(gè)國家中有10個(gè))風(fēng)電場的度電成本是明顯降低。大規(guī)模太陽能光伏的成本競爭力也非常高。
海上風(fēng)電場的度電成本(LCOE)大幅下降。五年前，LCOE的中位數(shù)超過150美元/MW時(shí)，而現(xiàn)在卻大大低于100美元/MWh，已進(jìn)入競爭范圍。
兩種水電(河流和水庫)在某些地方具有競爭力，但成本仍然因地點(diǎn)情況而異。與2015年相比，新核電廠的發(fā)電成本在2020年版中的預(yù)期成本要低。但核電的地區(qū)差異也很大，但核電仍是可調(diào)度的低碳技術(shù)，其到2025年的預(yù)期成本最低。只有大型水庫的成本可與之相比。與基于化石燃料的發(fā)電相比，預(yù)計(jì)核電廠比燃煤電廠更便宜。該報(bào)告確實(shí)也認(rèn)識(shí)到，特別是在第4章中，不同技術(shù)對系統(tǒng)影響的重要性，最顯著的是在較高的滲透率下，風(fēng)能和太陽能光伏的間歇性性可能給系統(tǒng)帶來額外的成本。
盡管可再生能源在大多數(shù)參與本報(bào)告的國家中具有很強(qiáng)的競爭力，但根據(jù)“2020年預(yù)計(jì)發(fā)電成本”的數(shù)據(jù)顯示，在某些國家，可再生能源的成本仍高于化石燃料或核能發(fā)電(本報(bào)告中為日本、韓國和俄羅斯)。同樣在一個(gè)國家，不同的地理位置也會(huì)導(dǎo)致各地發(fā)電成本的差異。在歐洲，陸上和海上風(fēng)電以及公用事業(yè)規(guī)模的太陽能光伏發(fā)電，比天然氣和新建核電都具有競爭力。
在美國，因?yàn)檩^低的燃料預(yù)期價(jià)格，燃?xì)獍l(fā)電廠價(jià)格較低。但是，大多數(shù)發(fā)電廠以LCOE計(jì)算，陸上風(fēng)能和公用事業(yè)規(guī)模的太陽能光伏在碳價(jià)30美元/噸的情況下，成本最低。隨后是天然氣發(fā)電、海上風(fēng)電、新建核電，最后是燃煤發(fā)電。
在中國和印度，風(fēng)電和光伏等間歇性可再生能源的平均平準(zhǔn)化發(fā)電成本最低，兩國的公用事業(yè)規(guī)模的太陽能光伏發(fā)電和陸上風(fēng)電成本最低。核電也具有競爭力，這表明兩國都擁有從當(dāng)前仍然高度碳密集的發(fā)電中轉(zhuǎn)型到低碳發(fā)電的基礎(chǔ)。
儲(chǔ)能變得越來越重要。能源結(jié)構(gòu)中間歇性可再生能源份額的增加，會(huì)增加電價(jià)的波動(dòng)性，因此提高靈活性和平衡則可獲利。同時(shí)，沉沒的投資成本(例如電池組成本)已經(jīng)使短期電池存儲(chǔ)在某些細(xì)分市場(例如輔助服務(wù)市場)中成為經(jīng)濟(jì)上有吸引力的選擇。隨著更多的波動(dòng)性電價(jià)使跨期套利更具吸引力，與開放式燃?xì)廨啓C(jī)等調(diào)峰裝置相比，儲(chǔ)能可能會(huì)成為一種有吸引力的替代方法，從而在未來幾年內(nèi)提高其重要性。因此，最新的“預(yù)計(jì)發(fā)電成本”報(bào)告首次包括了參與國提供的用于儲(chǔ)能的成本數(shù)據(jù)。
儲(chǔ)存可以補(bǔ)充間歇性可再生能源發(fā)電，以改善例如風(fēng)能和太陽能光伏發(fā)電與電力需求的一致性。在未來的低碳系統(tǒng)中，多種靈活性選項(xiàng)的組合，例如儲(chǔ)能、需求靈活性以及核電和水電的靈活低碳輸出等組合，可能會(huì)提供成本最低的解決方案。
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