未来可再生能源将比煤炭便宜。这是数字 2018-11-07 03:10:00

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在最近的Conversation FactCheck中,我研究了一个问题:“煤炭是否仍然比可再生能源更便宜

”在那篇文章中,我们评估了今天的情况现在让我们展望未来在澳大利亚,87%的发电量来自化石燃料这是世界上最高水平的化石燃料发电所以我们有重要的决定来决定我们如何生产能源,因为澳大利亚的燃煤发电站已经达到其运营寿命的终点,并且随着我们的迁移巴黎协议之后,使经济脱碳以实现我们的气候目标未来几十年,燃煤和可再生能源的成本是多少

让我们来看看数字随着时间的推移,技术和规模经济的改善,建设能源发电机的初始资本成本降低这被称为“学习率”技术的改进预计会降低可再生能源的价格

未来几年下图,由咨询公司Jacobs Group制作,并在最近的Finkel国家电力市场评论中发布,显示了2020年,2030年和2050年一系列技术的预计平均电力成本(LCOE)

图表显示了太阳能和风能成本大幅降低,煤炭和天然气等成熟技术的成本相对稳定

这也表明大规模太阳能光伏发电(学习速度更快)预计比风能更便宜从2020年左右开始发电风价已经快速下降例如:上图显示2020年风电价格为每兆瓦时92美元(MWh)但是2017年2月完成了电力建模的计划,该价格已经过时在2016年下一代可再生能源拍卖中,澳大利亚首都地区政府在20年内获得了每兆瓦时73澳元的固定价格(或每个56澳元) MWh以不变美元计算,通货膨胀率为3%)2017年5月,维多利亚州可再生能源拍卖创下了12年来每兆瓦时50-60澳元风电的历史最​​低定价(或每兆瓦时43-51美元,3%不变美元)通货膨胀)这低于Silverton风电场的AGL价格,即每5兆瓦时固定电价65美元,这些长期可再生合同类似于LCOE,因为它们延续了风电场寿命的很大一部分

下表和图表显示了近年来澳大利亚各地可再生能源长期合同价格的选择,并表明风能拍卖结果逐渐下降(以2016年不变价格计算),与技术和规模经济但是这种分析仍然基于LCOE比较 - 或者使用这些技术进行简单的“即插即用”替换旧发电机的成本现在让我们将整个电网所需的变更成本定为支持可再生能源的使用,以及其他因素的价格,如气候变化温室气体排放的经济,环境和社会成本不包括在简单的电力成本计算中,如上面的LCOE分析也不是其他因素的成本,例如空气颗粒污染对健康的影响,或煤炭开采造成的死亡可能通过提高资本加权平均成本的比率将可能引入碳排放减缓政策的风险间接考虑到燃煤电力的LCOE中(换句话说,更高的贷款利率)Jacobs向Finkel Review报告估计加权平均资本成本煤炭将占15%,而可再生能源占7%

温室气体排放的成本可以通过为碳定价更直接地纳入能源价格许多经济学家认为碳定价是减少全球碳排放的最具成本效益的方式一兆瓦时的燃煤电力产生大约一吨的二氧化碳所以即使是每吨20美元左右的保守碳价,也会使煤炭发电的平均成本增加20美元每兆瓦时左右,使其达到近100澳元MWh在2020年根据雅各布的分析,这将使风能和大型光伏发电 - 分别为每兆瓦时92澳元和91澳元 - 比2020年的任何化石燃料来源便宜 这里值得注意的是价格信号对碳的最终必然性,即使澳大利亚继续抵制实施简单碳价格的想法目前正在考虑的其他政策,包括某种形式的清洁能源目标,也会产生类似的价格上涨压力

煤炭相对于可再生能源,而全球碳定价走势最终将使澳大利亚效仿或对其碳暴露出口造成风险可再生能源(不包括水电)占2015-16财年澳大利亚能源供应的6%左右一旦可再生能源超过澳大利亚总能源供应量的50%,应谨慎使用可再生能源的LCOE这是因为大多数可再生能源 - 如风能和太阳能产生的能源 - 是间歇性的,需要“平衡”(或备份)为了可靠这需要投资储能我们还需要更多的电网内的输电线路确保在不同地区随时可以获得可再生能源和存储,从而增加传输成本并且还有额外的工程要求,例如在电力系统中建立“惯性”以维持电压和频率稳定性每增加一项要求就会增加超出平衡水平的电力成本费用但是多少钱

澳大利亚国立大学的研究人员计算出,增加抽水蓄能和额外的网络建设将增加平衡每平方米25-30澳元的平衡成本与可再生电力的平衡成本研究人员预测,最终将来的100%可再生能源系统将以每兆瓦时约50澳元的当前美元计算发电成本,加上平衡的平衡成本将产生每兆瓦时75-80美元的网络调整后的LCOE澳大利亚国立大学的结果类似于雅各布2050 LCOE预测大型太阳能光伏加泵送水电每兆瓦时约69澳元,不包括额外的网络成本AEMO 100%可再生能源研究表明,这将为每兆瓦时增加6-10澳元,产生可比的总和在每兆瓦时75-79美元的范围内这将使100%可再生能源系统与新建的超临界(超超临界)煤相竞争,根据雅各布斯的说法上图中的数据在2020年到2050年之间将达到每兆瓦时75澳元(80)左右

超临界煤的这一预测与2015年CO2CRC的其他研究(每兆瓦时80澳元)一致,并于2017年由CSIRO使用(每兆瓦时65-80美元)当可再生能源占据澳大利亚电力供应的主导地位时,很有可能会实行碳价格保守碳价至少每吨20澳元将使煤炭价格高达100多美元一兆瓦时的电力一个完全可再生的电力系统,每兆瓦时75-80澳元,比煤炭经济上更实惠,更环保