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降了!陆上风电新增装机的度电成本降至0.242元/千瓦时

   2023-11-07 风能25480
核心提示:化石燃料价格危机进一步增强了可再生能源的竞争力

国际可再生能源署(IRENA)近日发布的《2022年可再生能源发电成本》(Renewable Power Generation Costs in 2022)报告显示,化石燃料价格危机进一步增强了可再生能源的竞争力。

在2022年投运的公用事业规模可再生能源发电项目中,约86%(1.87亿千瓦)的发电成本低于化石燃料发电。2022年,与化石燃料发电相比,全球范围内自2000年以来部署的可再生能源发电装机仅在电力部门就节省了5200亿美元(约合人民币3.8万亿元)的成本。

2022年,尽管材料和设备成本不断上涨,但全球公用事业规模太阳能光伏、陆上风电、聚光太阳能发电(CSP)、生物质能、地热能新增装机的度电成本均有所下降。其中,陆上风电新增装机的度电成本同比下降了5%,从0.035美元/千瓦时(约合人民币0.257元/千瓦时)降至0.033美元/千瓦时(约合人民币0.242元/千瓦时);太阳能光伏下降了3%,至0.049美元/千瓦时。

在过去的13至15年中,全球太阳能和风能等可再生能源的发电成本一直在下降,2021―2022年则是过去20年全球可再生能源竞争力提升最快的时期。2010―2022年,即使没有财政支持,太阳能光伏和风电也具有可与化石燃料相比的成本竞争力。2022年,全球陆上风电度电成本为0.033美元/千瓦时,略低于最便宜的化石燃料发电成本的一半。

随着成本的大幅下降,除了环境效益,2022年的化石燃料价格危机提醒人们,可再生能源还可以在保障能源安全的同时,产生巨大的经济效益。

预期的高化石燃料价格将进一步巩固可再生能源发电成为成本最低的新一代发电来源的结构转变,进而削弱现有的化石燃料发电。可再生能源可以保护消费者免受化石燃料价格冲击,避免实物供应短缺,增强能源安全。

事实上,与关注化石燃料实物供应的能源安全政策不同,可再生能源通过减少对化石燃料的需求和进口,降低了受化石燃料价格内在波动影响的经济成本。如果没有过去20年间可再生能源的部署,2022年化石燃料价格冲击对经济的破坏将会严重得多,许多国家的政府可能无法使用公共资金来加以缓解。简而言之,化石燃料的替代品,如可再生能源和能源效率,在其生命周期内具有稳定的成本,且可以迅速部署,提供了迄今为止最大的能源安全保障。

具有成本竞争力的可再生能源在解决当今能源和气候危机方面发挥着关键作用,通过加速过渡以达到1.5°C的温升要求。可再生能源是各国迅速减少并最终淘汰化石燃料、限制其在实现净零排放过程中造成的宏观经济损害的重要支柱。

过去两年的经验改变了利益相关者对化石燃料市场价格预期的理解,也表明了依赖化石燃料发电的国家的脆弱性。除了节省成本,减少二氧化碳排放和当地空气污染物同样带来了可观的经济效益。

在陆上风电方面,2010―2022年,全球陆上风电累计容量增长了近5倍,从1.78亿千瓦增至8.37亿千瓦。同期,全球陆上风电加权平均总安装成本下降了42%,从2179美元/千瓦降至1274美元/千瓦。

陆上风电成本的降低主要由两个关键因素推动:风电机组成本的下降、风电机组技术进步带来的容量系数增加。

设备制造商通过平台化模式,优化适合各种场址的风电机组配置,分摊了大量风电机组的开发成本。根据风电机组价格指数,2010―2022年,全球(不含中国)的风电机组价格下降了39%~55%,中国风电机组价格的降幅达到64%。

1998―2022年,中国陆上风电机组的价格下降了89%,从2800美元/千瓦降为320美元/千瓦。2022年,全球(不含中国)陆上风电机组的平均价格介于870~1066美元/千瓦,高于2021年。尽管如此,大多数地区(不含中国)2022年的陆上风电机组价格较2008年和2009年的峰值,分别下降了49%和64%。

在多数市场中,依靠更先进、更高效的风电机组技术与更大的风轮直径和轮毂高度,可以获得更多能量输出,带动容量系数上升。事实上,1984―2022年,全球陆上风电加权平均容量系数增长了93%。在中国风电机组成本持续下降的推动下,2022年全球风电机组成本较2021年下降了10%。然而,加拿大、法国、德国、印度、日本、土耳其及许多较小的市场,受风电机组价格上涨的影响,其项目成本在2022年有所上升。

2022年,全球陆上风电总安装成本约为1052~1918美元/千瓦,巴西、中国、印度、瑞典和美国的总安装成本低于全球平均水平。

2022年,中国再次成为全球陆上风电新增装机容量最多的国家,在全球陆上风电新增装机容量中的份额从2021年的41%上升到2022年的50%,使得安装成本较高的市场的份额相较于2021年有所下降。

2010―2022年,全球陆上风电度电成本下降了69%,从0.107美元/千瓦时降至0.033美元/千瓦时。如果将中国排除在外,这一时期其他地区陆上风电的度电成本将与之前持平。

就海上风电而言,2010年中国和欧洲新投产海上风电项目的度电成本分别为0.189美元/千瓦时和0.2美元/千瓦时;2021年,欧洲新投产海上风电项目的度电成本为0.056美元/千瓦时,低于同年中国的成本——0.083美元/千瓦时。2010―2022年,全球新投产海上风电项目的度电成本从0.197美元/千瓦时下降到0.081美元/千瓦时,降幅为59%。

全球海上风电总安装成本和度电成本的降低,总体上是由技术进步与产业日益成熟推动的。全球海上风电加权平均总安装成本从2021年的3052美元/千瓦,增加到2022年的3461美元/千瓦,其中的部分成本上升被新投产项目的容量系数提高所抵消。技术的进步?包括更大的机组、更长的叶片、更高的轮毂高度,以及固定式机组基础的改善、风电场向深远海发展从而获得更好的风能资源,使得全球海上风电加权平均容量系数得以增加,从2010年的38%上升到2017年的45%,再到2022年的42%。

海上风电具有规模经济的优势。2010―2022年,全球海上风电项目的平均装机规模增长了149%,从13.6万千瓦增至33.9万千瓦。自2020年以来,全球已经有多个海上风电项目的装机规模超过了100万千瓦。与此同时,海上风电机组单机容量更大,输出更稳定。

此外,不断积累的开发经验、更广泛的产品标准化、制造业的工业化、区域制造业和服务中心的建立,以及规模经济,都推动着海上风电总安装成本和度电成本的下降。明确的部署政策,同样对这些方面起到了促进作用。

 
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