國(guó)際可再生能源署(IRENA)的最新報(bào)告《2018年可再生能源發(fā)電成本報(bào)告》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《報(bào)告》)詳細(xì)介紹了所有商業(yè)可再生能源的發(fā)電成本。《報(bào)告》指出，在當(dāng)今世界的許多地區(qū)，可再生能源已是成本最低的發(fā)電能源。在即將到來(lái)的2020年，陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電將與水力發(fā)電一樣，在沒(méi)有補(bǔ)貼的情況下，也比最便宜的化石燃料(煤炭)的發(fā)電成本更低。技術(shù)發(fā)展日新月異使可再生能源的成本下降的如此之快，以至于IRENA表示，在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)所需的投資將比他們預(yù)期的要少40%。因此，電氣化的快速進(jìn)程將推動(dòng)終端技術(shù)的再次革新——從電動(dòng)汽車(chē)到熱泵，都將參與革新進(jìn)程。此外，陸上以及海上風(fēng)能、太陽(yáng)能(包括集中式光伏)、水力、生物能和地?zé)崮軐⑷亢w在內(nèi)。
上述的種種將對(duì)能源轉(zhuǎn)型和(除發(fā)電外)能源的生產(chǎn)和使用過(guò)程中可能的脫碳途徑產(chǎn)生影響。事實(shí)上，光伏發(fā)電和海上風(fēng)電成本正在逐漸下降，到2020年后，集中式太陽(yáng)能(CSP)和海上風(fēng)電的成本還會(huì)再度下降，這意味著可再生能源正在成為全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的有力支柱。
可再生能源成本繼續(xù)大幅下降
《報(bào)告》顯示，在2018年這一年中，全球所有商業(yè)可再生能源發(fā)電技術(shù)的加權(quán)平均發(fā)電成本都經(jīng)歷了一定程度的下降，其中CSP(-26%)、生物能(-14%)、光伏太陽(yáng)能以及陸上風(fēng)能(均為-13%)的降幅最大。
據(jù)悉，IRENA的可再生能源成本數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋17000個(gè)項(xiàng)目，約占截至2018年底新增容量的一半。該數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)顯示，自2010年起，可再生能源成本削減的幅度之大，令人印象深刻。
成熟的生物能技術(shù)、地?zé)衢_(kāi)發(fā)技術(shù)和水力發(fā)電技術(shù)，平均每千瓦時(shí)的發(fā)電成本在0.04美元到0.08美元之間。在2010~2018年這段時(shí)間內(nèi)，全球新投產(chǎn)的陸上風(fēng)能加權(quán)平均發(fā)電成本下降到每千瓦時(shí)0.056美元，僅輕微高于最便宜的新化石燃料(0.049美元/千瓦時(shí))。對(duì)于陸上風(fēng)電來(lái)說(shuō)，升級(jí)技術(shù)和降低安裝成本一樣重要，因?yàn)獒槍?duì)同一風(fēng)力資源，大型渦輪機(jī)的容量系數(shù)更高、輪轂高度更高、能夠覆蓋(利用風(fēng)能)的面積也更大。
在2010~2018年期間，CSP全球加權(quán)平均發(fā)電成本下降了46%，海上風(fēng)能利用下降了20%。在組件價(jià)格9成降幅和系統(tǒng)平衡所需成本持續(xù)下降的雙重影響下，公用事業(yè)規(guī)模的光伏太陽(yáng)能發(fā)電成本在這9年內(nèi)下降了77%，以至于2018年投入運(yùn)行的項(xiàng)目的發(fā)電成本降至0.085美元/千瓦時(shí)。此外，2018年啟用的海上風(fēng)電項(xiàng)目在當(dāng)年的均價(jià)仍然較高。不過(guò)，雖然海上風(fēng)電行業(yè)還處于發(fā)展初期，但2018年新裝的23吉瓦海上風(fēng)電設(shè)備和5吉瓦的集中式光伏項(xiàng)目的成本也在下降。
歐洲和美國(guó)情況
太陽(yáng)能和風(fēng)能的成本下降預(yù)計(jì)將會(huì)持續(xù)到2020年之后。目前，根據(jù)電力購(gòu)買(mǎi)協(xié)議(PPA)數(shù)據(jù)顯示，到2020年，陸上風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本將始終比最便宜的化石燃料(煤炭)發(fā)電更便宜。而到了2022年，海上風(fēng)能和集中式光伏的發(fā)電成本將降至0.06~0.10美元/千瓦時(shí)之間。
再看歐洲海上風(fēng)能的發(fā)電成本，不斷升級(jí)的技術(shù)、對(duì)新項(xiàng)目的持續(xù)開(kāi)發(fā)以及運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率不斷提高都為當(dāng)?shù)毓⿷?yīng)鏈的成長(zhǎng)提供了強(qiáng)力支撐，使得其發(fā)電的成本在20世紀(jì)20年代到中期的這段時(shí)間降至0.05~0.10美元/千瓦時(shí)之間。而美國(guó)作為一個(gè)新生海上風(fēng)電市場(chǎng)，也復(fù)刻了歐洲的發(fā)展趨勢(shì)，即隨著本地供應(yīng)鏈規(guī)模的擴(kuò)大，成本將呈可預(yù)見(jiàn)性下降。
可再生能源不僅會(huì)成為發(fā)電成本最低的能源，新建的光伏太陽(yáng)能電場(chǎng)和陸上風(fēng)能電場(chǎng)的發(fā)電成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃煤電廠的邊際運(yùn)營(yíng)成本。例如，在美國(guó)，135吉瓦煤電廠的運(yùn)行成本要高于0.04美元/千瓦時(shí)(其中包括煤炭成本和運(yùn)營(yíng)管理成本)。在未來(lái)，光伏太陽(yáng)能和陸上風(fēng)能的發(fā)電成本將始終低于這一數(shù)值。
探索更多減碳可能
上述對(duì)于可再生能源發(fā)電成本下降的討論(尤其是海上風(fēng)能和光伏太陽(yáng)能的發(fā)電成本減少)意在表明現(xiàn)有的可再生能源發(fā)電技術(shù)和相關(guān)的運(yùn)營(yíng)配合措施已經(jīng)十分成熟。在此基礎(chǔ)上，改善電網(wǎng)運(yùn)行和加速對(duì)終端用能的電氣化，將使可再生能源發(fā)電成為未來(lái)能源轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。
不僅如此，可再生能源的成本下降，還將會(huì)成為提升電網(wǎng)可靠性的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)——因?yàn)楦喾N類(lèi)的能源將參與發(fā)電。而且，可再生能源參與發(fā)電不僅有利于電力領(lǐng)域脫碳，到2020年，集中式光伏的成本控制和儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，會(huì)讓已經(jīng)很低且還在不斷下降的可再生能源發(fā)電成本成為實(shí)現(xiàn)能源減碳?xì)夂蚰繕?biāo)的重要方式。在IRENA對(duì)于全球能源轉(zhuǎn)型的分析中，2050年(脫碳)路徑圖顯示，在符合《巴黎協(xié)定》的基礎(chǔ)上，終端電氣化的速度將會(huì)大大加快。到2050年，電力在終端能源消耗總量中所占的比例將從2016年的(大約)19%增長(zhǎng)到49%。
此外，隨著電池成本下降，到2050年，客運(yùn)運(yùn)輸行業(yè)終端電氣化的程度將達(dá)到70%，而電力供能將占運(yùn)輸領(lǐng)域總能耗的43%。其次，隨著建筑行業(yè)終端電氣化程度提高再加上供暖方式不斷電氣化，到2050年，電力在上述兩個(gè)領(lǐng)域能量消耗占比達(dá)68%。因此，可再生能源的成本下降也有助于降低終端用能行業(yè)的脫碳成本，隨著IRENA對(duì)投資需求的分析，也就可以看出，對(duì)于實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的脫碳目標(biāo)要進(jìn)行的投資將大幅減少(低于預(yù)期40%)。雖然能源轉(zhuǎn)型的復(fù)雜程度不應(yīng)被低估，但顯然，隨著可再生能源成本的持續(xù)降低，能源轉(zhuǎn)型不僅僅具有環(huán)境效益，更具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。