来源:中国科学院武汉文献情报中心 时间:2021-08-27 11:41
自2010年以来,全球累计新增可再生能源装机容量644吉瓦,在新兴经济体中,可再生能源新增发电量累计达到534吉瓦,为这些国家电力系统累计节省320亿美元开支。随着太阳能光伏发电和陆上风力发电成本的下降,新的可再生能源发电成本不仅比新建化石燃料发电厂的电力成本更低,还将影响现有燃煤发电厂的运营成本。例如,2010-2020年间,印度燃煤电厂平均容量因子从78%下降到53%;同期,美国燃煤电厂平均容量因子从65%下降到40%左右,导致美国煤电装机容量下降了近三分之一,从2011年峰值的318吉瓦降至2020年底的216吉瓦。由于燃煤电厂的固定运营成本较高,发电厂容量因子降低后,运行成本大幅上升,进一步削弱了燃煤电厂的竞争力。随着新的可再生能源投产、能源效率提升以及一些地区使用天然气,都将导致现有燃煤电厂产能下降,在未来燃煤发电收益不足以维持正常运营的情况下,燃煤电厂投资热情将受到大幅抑制。总体而言,2020年有超过800吉瓦的燃煤发电厂运营成本高于新建的公共事业规模太阳能光伏和陆上风电。替换这些燃煤电厂,每年将最少节约320亿美元的系统成本,以及减少约30亿吨的CO2排放。
四、低成本的太阳能和风能制氢为电力部门提供了一条经济的脱碳途径
目前,人们普遍认为,通过可再生能源制氢(绿氢)以及合成燃料和化学品等间接脱碳成本高昂,造成这种观念的主要因素包括:第一,由于太阳能和风能容量因子较低,导致电解槽负荷时间较短,可再生能源电力成本较高;第二,制氢电解槽装机成本较高,需要长时间可再生能源负荷运行才能生产低成本氢。就目前而言,低成本的太阳能光伏和陆上风能是可以实现的。研究表明,首先,即使在可再生能源生产成本显著降低和电解槽性能改善之前,在特定市场(如太阳能光伏和陆上风能资源都很丰富的沙特阿拉伯)生产绿氢也能够具有良好竞争力。其次,低成本的太阳能和风能制氢最初可能需要依赖于具有丰富太阳能和风能资源的地区,但中长期来看,随着电解槽成本降低和性能改善,地理位置的限制作用会逐步减弱。
五、未来还应加快部署太阳能供热技术以助力实现全球温升控制在1.5℃之内
在全球所有地区,太阳能供热技术被用于为工业和建筑部门提供低温热能,目前仍处于发展早期阶段。2018年太阳能供热装机容量仅为4吉瓦,为实现《巴黎气候协定》以及全球温升控制在1.5℃的目标,要求到2050年太阳能供热的装机容量达到1290吉瓦。而2020年,欧洲太阳能供热的装机容量仅增加3%,增长速度过于缓慢。丹麦的太阳能供热装机容量居全球首位,截至2020年底累计装机规模达到1吉瓦。其中集中式太阳能热电站加权LCOE从2010年的0.066美元/千瓦时降至2019年的0.045美元/千瓦时。并且,随着供应链竞争的日益激烈以及开发经验的积累,丹麦太阳能供热技术的平准化成本具有急剧下降的发展趋势。其他国家也呈现下降趋势,奥地利在2013-2020年间太阳能供热的加权平均装机成本下降了55%;德国在2014-2020年间下降了45%;墨西哥在2010-2020年间下降了17%。
责任编辑:张栋钧 投稿邮箱:网上投稿