根據國際能源統(tǒng)計部門的估計，2050年全球能源利用達到零排放;也就是說，目前全球再生能源發(fā)電將高速發(fā)展。當前再生能源發(fā)展到何種地步?國際能源署(IEA)和經合組織-核能署(OECD-NEA，Nuclear Energy Agency)經常聯(lián)合發(fā)布《預計發(fā)電成本報告(2020年版)》(Projected Costs of Generating Electricity, 2020 Edition)，2020年已經發(fā)布第9版《預計發(fā)電成本報告》。
隨著各國努力確保電力供應可靠、負擔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，有必要掌握有關發(fā)電成本的可靠信息。本報告包括天然氣、煤炭、核能和各種可再生技術發(fā)電的基本成本數(shù)據。本版本還首次包括了有關存儲技術的成本以及核電站和燃料電池的長期運行信息。由來自經合組織和非經合組織24個國家/地區(qū)的243家發(fā)電廠的詳細成本數(shù)據匯總而成。
低碳電力系統(tǒng)的特征在于，不同技術與不同功能的相互作用日益復雜，需確保始終提供可靠的電力供應。因此，2020年版的《預計發(fā)電成本》將工廠級成本，即平準化度電成本(LCOE)，的簡單指標納入了研究背景。
2020年版《預計發(fā)電成本》的主要見解：低碳發(fā)電技術的平均發(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的計算，可再生能源的成本在許多國家，與可調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，但長期運行方面還是成本最低。如果碳價為每噸二氧化碳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。由于天然氣價格的下降，燃氣發(fā)電的成本有所降低，也證實天然氣在能源轉型過程中具有其作用。
《預計發(fā)電成本報告(2020年版)》報告有大量詳細的信息和分析，全文有219頁，其中數(shù)據表31張、圖31張，內容豐富，詳細說明當前狀況。
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低碳發(fā)電技術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)或各個國家有密切關系。當今電力是燃煤發(fā)電占主導，其次為燃氣發(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)電占據主導，但核能發(fā)電、陸上風電場、光伏發(fā)電等的度電成本已經比燃煤發(fā)電的度電成本低。
請看第43頁 《不同的發(fā)電技術的度電價格估計》。表格列出各種發(fā)電技術獲得的度電價格跟化石燃料發(fā)電的度電價格的比較。
預計到2025年，陸上風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個國家中有10個)風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，而現(xiàn)在卻大大低于100美元/MWh，已進入競爭范圍。
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年版中的預期成本要低。但核電的地區(qū)差異也很大，但核電仍是可調度的低碳技術，其到2025年的預期成本最低。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，預計核電廠比燃煤電廠更便宜。該報告確實也認識到，特別是在第4章中，不同技術對系統(tǒng)影響的重要性，最顯著的是在較高的滲透率下，風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)參與本報告的國家中具有很強的競爭力，但根據“2020年預計發(fā)電成本”的數(shù)據顯示，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(本報告中為日本、韓國和俄羅斯)。同樣在一個國家，不同的地理位置也會導致各地發(fā)電成本的差異。在歐洲，陸上和海上風電以及公用事業(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，因為較低的燃料預期價格，燃氣發(fā)電廠價格較低。但是，大多數(shù)發(fā)電廠以LCOE計算，陸上風能和公用事業(yè)規(guī)模的太陽能光伏在碳價30美元/噸的情況下，成本最低。隨后是天然氣發(fā)電、海上風電、新建核電，最后是燃煤發(fā)電。
在中國和印度，風電和光伏等間歇性可再生能源的平均平準化發(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)電和陸上風電成本最低。核電也具有競爭力，這表明兩國都擁有從當前仍然高度碳密集的發(fā)電中轉型到低碳發(fā)電的基礎。
儲能變得越來越重要。能源結構中間歇性可再生能源份額的增加，會增加電價的波動性，因此提高靈活性和平衡則可獲利。同時，沉沒的投資成本(例如電池組成本)已經使短期電池存儲在某些細分市場(例如輔助服務市場)中成為經濟上有吸引力的選擇。隨著更多的波動性電價使跨期套利更具吸引力，與開放式燃氣輪機等調峰裝置相比，儲能可能會成為一種有吸引力的替代方法，從而在未來幾年內提高其重要性。因此，最新的“預計發(fā)電成本”報告首次包括了參與國提供的用于儲能的成本數(shù)據。
儲存可以補充間歇性可再生能源發(fā)電，以改善例如風能和太陽能光伏發(fā)電與電力需求的一致性。在未來的低碳系統(tǒng)中，多種靈活性選項的組合，例如儲能、需求靈活性以及核電和水電的靈活低碳輸出等組合，可能會提供成本最低的解決方案。
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