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專家預計風力發電成本將持續下降發布時間:2016-9-30??來源:電氣樣本網??

日前,根據全球一流的風力發電專家美國伯克利勞倫斯國家實驗室(BerkeleyLab)的一項調查表明,隨著科技的進步,專家預計2030年風力發電成本將比目前降低24%-30%。到2050年將降低35%-41%,在"最佳猜測"的情況下,將會研發出體積更大和效率更高的風力發電渦輪機,而風力發電的投資費用和運行費用將會更低,並還將在其他方面有所進展。(見圖1)

刊載在自然能源雜志的一篇文章介紹了這一研究結果。這項研究是由伯克利實驗室的資深科學家瑞揚•維澤領導實施的,這個成果來自于伯克利實驗室,美國國家可再生能源實驗室,馬薩諸塞大學共同實施國際能源機構(IEA)風能技術合作計劃的所有人員的貢獻。

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图1 行业专家调查结果综述

專家預計風能成本顯著持續地減少

該研究總結了對163位風能專家的一項全球調查,以深入了解未來風電成本的降低幅度,減少的資源,以及實現持續創新和降低成本所需要的有利條件。三種風電發電方式包括:陸上風力發電,底部固定的海上風力發電,海上浮動風力發電。"

近年來,風能成本大幅下降,導致其部署的大幅增長,但人們想知道其持續的技術進步和成本下降的前景,"維澤說,"我們以專家推斷的調查的其他方法作爲補充,評估成本降低的潛力,如何降低成本,並澄清這些估計中的重要的不確定性。"

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圖2三種風力發電方式的均化發電成本(LCOE)的專家估計示意圖

雖然降低成本有著重要的機會,但仍有許多不確定性,在一個"最好的猜測"的情況下,相對于2014年的基線值(見圖1),專家預計2030年的風力發電的均化發電成本將下降24%,2050年風力發電的均化發電成本降低35%-41%,這是根據三種風力發電方式的應用研究來進行預測的。從絕對數字來看,陸上風力發電將比那兩種海上風力發電的成本更低。而在典型的項目中,底部固定海上風力發電比漂浮式海上風力發電的成本更低(見圖2)。但是,海上風力發電與陸上風力發電相比有較大的差異(有著更多的不確定性),但底部固定的海上發電與浮動海上風力發電之間的成本差距變小。

風力發電技術有大量的改進余地,因而其成本可能會更低:專家預測將有10%的機會使得2030年降低超過40%的成本,到2050年超過50%,市場增長和積極的研發是促進這種"低成本"的兩個關鍵因素。與此同時,這些成本預測也有很大的不確定性,而在專家意見中,也有一些"高成本"的預測,表示其降低成本並不明顯或不太可能實現。

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圖3風力發電三種方式隨時間推移的均化發電成本(LCOE)預計變化情況

降低成本的多個驅動因素

有迹象表明,影響能源成本主要有五個部分:前期資本成本(CAPEX),運營成本(OPEX),資金成本(WACC),性能(容量因子)和項目設計壽命。最近幾年,風電項目的前期成本隨著風電項目的性能提升而顯著減少,並作爲風力設施的容量系數。專家預計在這兩個總成本驅動因素將持續改善,並且降低運營成本,延長項目的設計壽命,以及減少融資成本,每個驅動因素將依賴于所涉及的風力發電應用的相對影響。

未來風力發電的一個關鍵的變化將是風力渦輪機將會越來越大,據專家介紹,對于陸上風電,增長預期不僅在于發電機額定值(2030年將達到3.25兆瓦),而且提高容量方面,轉子直徑(2030年將達135米,)和輪毂高度(2030年115米)這兩個因素成爲關鍵。底部固定海上風力渦輪機都有望獲得更大的電力容量,2030年將達到11兆瓦,這有助于減少前期的安裝成本。

其他風力能源成本估算的比較

然而,調查結果更加廣泛的風力預測文獻顯示,在一般情況下,專家們更看好陸上風力發電成本進一步下降的前景。出現這種差異的一個可能的原因是,陸上風力發電有時主要集中在風力發電項目的前期成本的減少,而專家的調查結果表明,這種改進是唯一一個實現降低能耗,減少整體發電成本的手段。從現有的文獻可以看出陸上風力發電有著進一步降低成本的機會。

"陸上風力發電技術相當成熟的,但未來的進步是在地平線上,這將更加降低期成本。"維澤說,"專家預計風力發電有著顯著的進步,這將提高風力發電項目性能,延長項目的工作壽命,並降低運營費用。海上風力發電阤具有降低成本的更大機會,但其在減少程度方面有較大的不確定性。"

"雖然專家的調查並非完全正確,但這些結果可以影響行業的政策討論,研發決策,以及行業戰略發展,同時提高能源部門對于風能發展的綜合評價。"維澤總結說。


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