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2022 年投产的公用事业规模可再生能源发电项目中约 86%(1.87 亿千瓦)将以低于化石燃料发电的成本发电。 到2022年,与化石燃料发电相比,自2000年以来全球安装的可再生能源发电仅电力部门的成本就将节省5200亿美元(约3.8万亿元人民币)。
2022年,尽管材料和设备成本上升,但全球公用事业规模太阳能光伏、陆上风电、光热发电(CSP)、生物质能、地热能新增装机度电成本均将下降。 其中,新增陆上风电LCOE同比下降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)。 ); 太阳能光伏发电下跌 3%,至 0.049 美元/千瓦时。
过去13至15年,全球太阳能、风能等可再生能源发电成本不断下降,2021-2022年将是近20年来全球可再生能源竞争力提升最快的时期。 2010年至2022年,即使没有财政支持,太阳能光伏和风电也将具有与化石燃料相当的成本竞争力。 2022年,全球陆上风电每千瓦时成本将为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。
除了成本大幅下降带来的环境效益外,2022年的化石燃料价格危机提醒人们,可再生能源在确保能源安全的同时也可以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结构性转变,使可再生能源发电成为新一代发电成本最低的来源,从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,并增强能源安全。
事实上,与注重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化石燃料的需求和进口,降低了受化石燃料价格固有波动影响的经济成本。 如果过去二十年没有部署可再生能源,2022 年化石燃料价格冲击造成的经济损失将会更加严重,许多政府可能无法利用公共资金来减轻损失。 简而言之,化石燃料的替代品,例如可再生能源和能源效率,在其整个生命周期内具有稳定的成本,并且可以快速部署,提供迄今为止最大的能源安全。
具有成本竞争力的可再生能源通过加速转型以满足1.5°C的温升要求,在解决当今能源和气候危机方面发挥着关键作用。 可再生能源是各国快速减少并最终淘汰化石燃料并限制其在实现净零排放的道路上造成的宏观经济损害的重要支柱。
过去两年的经历改变了利益相关者对化石燃料市场价格预期的理解,也凸显了依赖化石燃料发电的国家的脆弱性。 除了节省成本之外,二氧化碳排放和当地空气污染物的减少也带来了显着的经济效益。
陆上风电方面,2010年至2022年,全球陆上风电累计装机容量增长近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装机成本下降42%,从2,179美元/千瓦降至1,274美元/千瓦。
陆上风电成本下降主要由两个关键因素驱动:风机成本下降和风机技术进步带来的容量系数提升。
设备制造商利用平台模型优化适合各种场地的风机配置,分担大量风机的开发成本。 根据风电机组价格指数,2010年至2022年,全球(不含中国)风电机组价格下降39%至55%,中国风电机组价格下降64%。
从1998年到2022年,中国陆上风电机组的价格下降了89%,从2800美元/千瓦下降到320美元/千瓦。 2022年,全球(不含中国)陆上风机平均价格将在870至1066美元/千瓦之间,高于2021年。尽管如此,2022年大部分地区(不含中国)陆上风机价格仍处于较2008年和2009年的峰值分别下降了49%和64%。
在大多数市场中,依靠更先进、更高效的风力发电机技术以及更大的转子直径和轮毂高度可以获得更多的能量输出,从而提高容量系数。 事实上,从1984年到2022年,全球陆上风电的加权平均容量系数增长了93%。 在中国风机成本持续下降的推动下,2022年全球风机成本将比2021年下降10%。然而,加拿大、法国、德国、印度、日本、土耳其和许多较小市场的项目成本将下降由于风力涡轮机价格上涨,到 2022 年将会增加。
2022年,全球陆上风电总装机成本约为1,052~1,918美元/kW,其中巴西、中国、印度、瑞典和美国的总装机成本低于全球平均水平。
2022年,中国将再次成为全球陆上风电新增装机容量最大的国家。 其在全球新增陆上风电装机容量中的份额将从2021年的41%增加到2022年的50%,使得安装成本更高。 与2021年相比,市场份额有所下降。
2010年至2022年,全球陆上风电每千瓦时成本下降69%,从0.107美元/千瓦时降至0.033美元/千瓦时。 如果排除中国,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LCOE为0.056美元/千瓦时,低于中国同年成本0.083美元/千瓦时。 2010年至2022年,全球新投产海上风电项目的电力成本从0.197美元/千瓦时下降到0.081美元/千瓦时,下降了59%。
全球海上风电装机总成本和LCOE的下降总体上是由技术进步和行业日益成熟推动的。 全球海上风电加权平均总装机成本将从2021年的3,052美元/千瓦增至2022年的3,461美元/千瓦,部分成本增长被新投产项目容量系数的提高所抵消。 技术进步? 包括更大的机组、更长的叶片、更高的轮毂高度,以及固定机组基础的改进,以及将风电场开发到深海以获得更好的风能资源,导致全球加权平均容量系数的提高海上风电。 从2010年的38%增加到2017年的45%,到2022年增加到42%。
海上风电具有规模经济优势。 2010年至2022年,全球海上风电项目平均装机容量增长149%,从13.6万千瓦增至33.9万千瓦。 2020年以来,全球出现多个装机容量超过100万千瓦的海上风电项目。 同时,海上风电机组单机容量更大,出力更稳定。
此外,不断积累的开发经验、更广泛的产品标准化、制造工业化、区域制造和服务中心的建立以及规模经济正在推动海上风电的总装机成本和度电成本下降。 明确的部署政策也促进了这些方面的发展。