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专家预计风力发电成本将持续下降
发布时间:2016-9-23

日前,根据全球一流的风力发电专家美国伯克利劳伦斯国家实验室(BerkeleyLab)的一项调查表明,随着科技的进步,专家预计2030年风力发电成本将比目前降低24%-30%。到2050年将降低35%-41%,在"最佳猜测"的情况下,将会研发出体积更大和效率更高的风力发电涡轮机,而风力发电的投资费用和运行费用将会更低,并还将在其他方面有所进展。(见图1)

刊载在自然能源杂志的一篇文章介绍了这一研究结果。这项研究是由伯克利实验室的资深科学家瑞扬•维泽领导实施的,这个成果来自于伯克利实验室,美国国家可再生能源实验室,马萨诸塞大学共同实施国际能源机构(IEA)风能技术合作计划的所有人员的贡献。

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图1 行业专家调查结果综述

专家预计风能成本显著持续地减少

该研究总结了对163位风能专家的一项全球调查,以深入了解未来风电成本的降低幅度,减少的资源,以及实现持续创新和降低成本所需要的有利条件。三种风电发电方式包括:陆上风力发电,底部固定的海上风力发电,海上浮动风力发电。"

近年来,风能成本大幅下降,导致其部署的大幅增长,但人们想知道其持续的技术进步和成本下降的前景,"维泽说,"我们以专家推断的调查的其他方法作为补充,评估成本降低的潜力,如何降低成本,并澄清这些估计中的重要的不确定性。"

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图2三种风力发电方式的均化发电成本(LCOE)的专家估计示意图

虽然降低成本有着重要的机会,但仍有许多不确定性,在一个"最好的猜测"的情况下,相对于2014年的基线值(见图1),专家预计2030年的风力发电的均化发电成本将下降24%,2050年风力发电的均化发电成本降低35%-41%,这是根据三种风力发电方式的应用研究来进行预测的。从绝对数字来看,陆上风力发电将比那两种海上风力发电的成本更低。而在典型的项目中,底部固定海上风力发电比漂浮式海上风力发电的成本更低(见图2)。但是,海上风力发电与陆上风力发电相比有较大的差异(有着更多的不确定性),但底部固定的海上发电与浮动海上风力发电之间的成本差距变小。

风力发电技术有大量的改进余地,因而其成本可能会更低:专家预测将有10%的机会使得2030年降低超过40%的成本,到2050年超过50%,市场增长和积极的研发是促进这种"低成本"的两个关键因素。与此同时,这些成本预测也有很大的不确定性,而在专家意见中,也有一些"高成本"的预测,表示其降低成本并不明显或不太可能实现。

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图3风力发电三种方式随时间推移的均化发电成本(LCOE)预计变化情况

降低成本的多个驱动因素

有迹象表明,影响能源成本主要有五个部分:前期资本成本(CAPEX),运营成本(OPEX),资金成本(WACC),性能(容量因子)和项目设计寿命。最近几年,风电项目的前期成本随着风电项目的性能提升而显著减少,并作为风力设施的容量系数。专家预计在这两个总成本驱动因素将持续改善,并且降低运营成本,延长项目的设计寿命,以及减少融资成本,每个驱动因素将依赖于所涉及的风力发电应用的相对影响。

未来风力发电的一个关键的变化将是风力涡轮机将会越来越大,据专家介绍,对于陆上风电,增长预期不仅在于发电机额定值(2030年将达到3.25兆瓦),而且提高容量方面,转子直径(2030年将达135米,)和轮毂高度(2030年115米)这两个因素成为关键。底部固定海上风力涡轮机都有望获得更大的电力容量,2030年将达到11兆瓦,这有助于减少前期的安装成本。

其他风力能源成本估算的比较

然而,调查结果更加广泛的风力预测文献显示,在一般情况下,专家们更看好陆上风力发电成本进一步下降的前景。出现这种差异的一个可能的原因是,陆上风力发电有时主要集中在风力发电项目的前期成本的减少,而专家的调查结果表明,这种改进是唯一一个实现降低能耗,减少整体发电成本的手段。从现有的文献可以看出陆上风力发电有着进一步降低成本的机会。

"陆上风力发电技术相当成熟的,但未来的进步是在地平线上,这将更加降低期成本。"维泽说,"专家预计风力发电有着显著的进步,这将提高风力发电项目性能,延长项目的工作寿命,并降低运营费用。海上风力发电阤具有降低成本的更大机会,但其在减少程度方面有较大的不确定性。"

"虽然专家的调查并非完全正确,但这些结果可以影响行业的政策讨论,研发决策,以及行业战略发展,同时提高能源部门对于风能发展的综合评价。"维泽总结说。


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