國際可再生能源機構(IRENA)日前發(fā)布《可再生能源
電力成本2018》報告指出,得益于技術進步、招投標替代固定上網電價補貼制度以及規(guī)?;渴疬M程,過去十年間,可再生能源發(fā)電成本處于持續(xù)下降態(tài)勢。2018年,全球各種商業(yè)化可再生能源加權平均電力成本都實現(xiàn)了不同程度的下降,太陽能熱發(fā)電(CSP)下降了26%,生物質發(fā)電下降14%,太陽能光伏發(fā)電和陸上風電均下降13%,水電下降12%,地熱和海上風電均下降1%。同時,在2020年將并網運營的項目中,將有77%的陸上風電和83%的集中式光伏發(fā)電項目電價低于最廉價的新建化石燃料發(fā)電電價。更為關鍵的是,成本下降的趨勢會持續(xù)到下一個十年,意味著可再生能源電力成本競爭力將日益增強。報告要點如下:
2018年,全球新增太陽能光伏裝機容量94 GW,占全球可再生能源裝機凈增量的一半以上(55%)。由于技術進步和組件成本下降,2018年全球公用事業(yè)太陽能光伏電站加權平均裝機成本進一步下滑,從2017年的1389美元/千瓦裝機成本降至1210美元/千瓦,同比降低13%。其中印度裝機成本最低,為793美元/千瓦,較2017年下降27%。意大利和中國緊隨其后,分別為870美元/千瓦(-9%)和879美元/千瓦(-23%)。日本裝機成本減少了3%,但依舊是全球裝機成本最高的國家,達到了2101美元/千瓦。受到裝機成本下降的驅動,在2010-2018年間,全球公用事業(yè)太陽能光伏發(fā)電加權平準化度電成本(LCOE)大幅下降了77%,從37美分/千瓦時降至8.5美分/千瓦時,年均降幅達到了13%。而就2018年而言,印度LCOE降幅最大(21%),降至6.3美分/千瓦時;其次是中國,下降20%至6.7美分/千瓦時;美國以18%降幅位列第三。而在具有良好資源和完善監(jiān)管體系的國家(如智利、墨西哥、秘魯、沙特和阿拉伯聯(lián)合酋長國等),太陽能光伏度電成本更是低至3美分/千瓦時。
圖1 2010-2018年間太陽能光伏全球加權平均裝機成本(單位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(單位:美元/千瓦時)變化態(tài)勢
相對太陽能光伏,太陽能熱發(fā)電(CSP)發(fā)展的速度較慢,2018年新增裝機容量僅0.5 GW。截至2018年底,全球累計CSP裝機容量僅有5.5 GW。全球CSP電站加權平均裝機成本從2017年約7200美元/千瓦降至2018年約5200美元/千瓦,同比降低28%。盡管發(fā)展速度較慢,但由于開發(fā)經驗和供應鏈愈加成熟,2010年以來CSP的LCOE也下降了46%,從2010年的34美分/千瓦時降至18.5美分/千瓦時。未來四年,預計CSP的LCOE會進一步下降至6-10美分/千瓦時。
圖2 2010-2018年間CSP全球加權平均裝機成本(單位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(單位:美元/千瓦時)變化態(tài)勢
3、風力發(fā)電
得益于風力渦輪機和物流成本下降,2018年全球陸上風電加權平均裝機成本從2017年1600美元/千瓦降至1500美元/千瓦,同比降低6%。其中中國裝機成本最低約1170美元/千瓦,印度次之(1200美元/千瓦),澳大利亞(1640美元/千瓦)、美國(1660美元/千瓦)、巴西(1820美元/千瓦)、德國(1830美元/千瓦)、法國(1870美元/千瓦)和英國(2030美元/千瓦)緊隨其后。由于裝機成本下降和渦輪機單機容量提升,2010-2018年間陸上風電LCOE大幅下降了35%,從8.5美分/千瓦時降至5.6美分/千瓦時。而在某些國家/地區(qū),陸上風電項目的LCOE在2014年已降至3-4美分/千瓦時,低于化石燃料發(fā)電成本,展現(xiàn)出強勁的經濟競爭力。2018年,全球海上風電新增裝機4.5 GW,增長主要來自歐洲和中國,其中中國就貢獻了近40%的增量,英國(29%)和德國(22%)合計貢獻了一半以上的增量。與陸上風電類似,全球海上風電加權平均裝機成本也在過去的8年間穩(wěn)步下降,只是降幅較小,從2010年4572美元/千瓦降至4353美元/千瓦。盡管海上風電
市場規(guī)模依舊不大,但由于裝機和運維成本下降以及單機容量增加,海上風電的LCOE在2010-2018年間也穩(wěn)步下降了20%,即從2010年15.9美分/千瓦時降至12.7美分/千瓦時。
圖3a 2010-2018年間陸上風電全球加權平均裝機成本(單位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(單位:美元/千瓦時)變化態(tài)勢
圖3b 2010-2018年間海上風電全球加權平均裝機成本(單位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(單位:美元/千瓦時)變化態(tài)勢
4、生物質發(fā)電
與太陽能、風能發(fā)電不同,生物質發(fā)電的經濟性很大程度上取決于是否有安全、可持續(xù)的生物質原料供應和轉化技術。此外,不同區(qū)域不同國家的生物質原料資源量不同,也會影響該發(fā)電技術經濟性。當前,印度生物質發(fā)電的裝機成本最低,為700-2600美元/千瓦;其次是中國,為700-3000美元/千瓦;北美和歐洲地區(qū)的裝機成本相對較高。就全球而言,2018年全球生物質發(fā)電加權平均裝機成本從2017年的2850美元/千瓦降至2100美元/千瓦,受此影響,生物質發(fā)電的LCOE同比下降了14%至6.2美分/千瓦時。
圖4 2010-2018年間生物質發(fā)電全球加權平均裝機成本(單位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(單位:美元/千瓦時)變化態(tài)勢
5、水力發(fā)電
水力發(fā)電是技術成熟度最高的可再生能源發(fā)電技術,且其成本較低,因此成為可再生能源電力的最主要來源。在2010-2013年間,水力發(fā)電裝機成本較為穩(wěn)定,但2014年后隨著建設和并網機電設施等成本上升,全球水電加權平均裝機成本出現(xiàn)了整體上漲的情況,從2010年的1232美元/千瓦增加到2017年的1768美元/千瓦,在2018年又下降至1492美元/千瓦,但仍高于2010年水平。水電加權平均裝機成本的波動情況與新建水電項目的位置有很大的關系,如2018年新增水電項目主要來自中國,其裝機成本較平均水平低10%-20%。水電LCOE走勢基本與其全球加權平均裝機成本一致,2018年較2017年下降了11%至4.7美分/千瓦時,但依舊比2010年水平高出了29%。
圖5 2010-2018年間水力發(fā)電全球加權平均裝機成本(單位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(單位:美元/千瓦時)變化態(tài)勢
6、地熱發(fā)電
當前地熱發(fā)電裝機規(guī)模仍然較小,且近年來發(fā)展勢頭有所放緩,2018年全球僅新增500 MW裝機容量,遠低于2015年的峰值水平??紤]到每年新建地熱項目數(shù)量有限,地熱電站的LCOE對新建電站的地理位置極為敏感,因此其LCOE容易出現(xiàn)波動,2010年時地熱發(fā)電的LCOE為5美分/千瓦時,隨后在2012年漲至8美分/千瓦時,又于2013年回落至6美分/千瓦時,并在2013-2018年間穩(wěn)定在6-7.5美分/千瓦時。
圖6 2010-2018年間地熱發(fā)電全球加權平均裝機成本(單位:美元/千瓦)、容量因子和LCOE(單位:美元/千瓦時)變化態(tài)勢