讓我們先來看看2000年到2019年期間電價(jià)的波峰至波谷值。以及2050年的電價(jià)。這些數(shù)據(jù)來自美國的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
光伏系統(tǒng)企業(yè)#水電
2010年峰值成本:6.7美分/千瓦時(shí);2019年成本:6.0美分/千瓦時(shí);2050年預(yù)測(cè):每千瓦時(shí)5.9美分
#太陽能光伏
2000年高峰成本:49.8美分/千瓦時(shí);2019:6.4美分/KWH;預(yù)測(cè)為每千瓦時(shí)2050:2.5美分
#生物量
2010年高峰成本:15.6美分/千瓦時(shí);成本2019:9.5美分/千瓦時(shí);預(yù)測(cè)為每千瓦時(shí)2050:8.7美分
煤電(美國)
2008年高峰成本:9.1美分/千瓦時(shí);2019:8美分/千瓦時(shí);預(yù)測(cè)為每千瓦時(shí)2050:11美分
天然氣聯(lián)合循環(huán)(美國)
2015年成本峰值:10.5美分/千瓦時(shí);2019:4.2美分/KWH;預(yù)測(cè)為每千瓦時(shí)205:6.5美分
陸上風(fēng)力發(fā)電:
2010年高峰成本:11.6美分/千瓦時(shí);2019:5.8美分/KWH;預(yù)測(cè)為每千瓦時(shí)205:3.7美分
太陽能熱
2012年成本峰值:23.8美分/KWH;2019:14.1美分/千瓦時(shí);預(yù)測(cè)為每千瓦時(shí)2050:9.2美分
#核電
2019年用電高峰:11.0美分/千瓦時(shí);2019年每千瓦時(shí)成本11.0美分;2050年預(yù)測(cè):每千瓦時(shí)10.0美分
目前，美國發(fā)電每千瓦時(shí)的最低成本是4.2美分，相當(dāng)于0.3元;水電6分，折合0.42元;生物質(zhì)9.5美分，折合0.67元;煤8美分，相當(dāng)于0.56元。
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)為什么這能解釋美國的能源?因?yàn)槊绹鴽]有一個(gè)強(qiáng)大的國家電網(wǎng)或國家電力公司。它是由市場(chǎng)自發(fā)發(fā)生的。價(jià)格補(bǔ)貼并沒有遍布全國，更多的是市場(chǎng)交易的真實(shí)屬性。而中國的電價(jià)是世界上最便宜的國家，價(jià)格扭曲。如光伏補(bǔ)貼、電網(wǎng)盈利能力低、煤電聯(lián)動(dòng)、國家政策支持煤炭發(fā)電超低成本等。
那么如何計(jì)算單位電力成本呢?未來哪種電力更有競(jìng)爭(zhēng)力?
根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)，到2050年，太陽能光伏發(fā)電將為2.5美分，即每千瓦時(shí)0.18元。那么這些價(jià)格從何而來呢?什么樣的價(jià)格是合理的?
如果采用無利可圖的分布式自用光伏電站，2050年光伏發(fā)電的預(yù)期成本為每千瓦時(shí)0.18元。在2020年。比如佛山2020年光伏投資3元/瓦，光伏組件可使用20年。它每年每瓦產(chǎn)生1。28度。20年一瓦的發(fā)電量為25.6度(不包括光電衰減，如果第一衰減為80%，下限為20.5度)。因此，分布式家庭光伏自用，忽略了運(yùn)維成本、財(cái)務(wù)成本。KWH成本低至0.12~0.15元。考慮10%的運(yùn)行維護(hù)成本，KWH成本低至0.13~0.17元。年回報(bào)率為運(yùn)行維護(hù)成本的6%+10%。20年后每瓦的回報(bào)應(yīng)該是10.6元。轉(zhuǎn)換千瓦小時(shí)的電力成本在0.42和0.53之間。
從這個(gè)計(jì)算中，未來幾年最好的光伏是自用替代電網(wǎng)。如果全國電價(jià)穩(wěn)定在0.6元左右。當(dāng)光伏發(fā)電時(shí)，無論是自用還是商用光伏發(fā)電。2020年以后，光伏將會(huì)有很大的發(fā)展。此外，可以看出，光伏發(fā)電也有一個(gè)底線。其KWH的底線與投資有關(guān)。如果光伏發(fā)電效率持續(xù)提高，投資成本低至3元/瓦，2元/瓦，使用壽命20年。每千瓦時(shí)的成本可低至0.12元和0.08元。
其他類型發(fā)電的成本底線在哪里?在未來，除非核能和超導(dǎo)技術(shù)有很大的發(fā)展，否則最大的電力來源將是光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電。Pv預(yù)計(jì)在每度0.1到0.2元之間。但光伏發(fā)電需要電網(wǎng)、夜間儲(chǔ)能等。目前，全國電網(wǎng)平均成本為0.16元/千瓦時(shí)。只有抽水蓄能才能滿足大規(guī)模蓄能的日常需求。然而，千瓦小時(shí)的成本也非常高。即使有抽水蓄能，考慮到建設(shè)成本，轉(zhuǎn)換效率也會(huì)高于0.3元/千瓦時(shí)。即未來的儲(chǔ)能光伏儲(chǔ)能+電網(wǎng)成本在0.3 - 0.5元之間。
生物質(zhì)發(fā)電的KWH成本以秸稈、廚余垃圾和家庭發(fā)電為例。發(fā)電是有利可圖的上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)0.69。利用垃圾發(fā)電每千瓦時(shí)的成本為0.69元，其中約一半是建廠成本，四分之一是原材料成本。近一半的秸稈發(fā)電是原料成本，其中運(yùn)輸成本所占比例最大。如果不需要建造發(fā)電設(shè)施就能產(chǎn)生生物質(zhì)發(fā)電，那么生物質(zhì)運(yùn)輸距離將縮短到幾公里，生物質(zhì)來源將是免費(fèi)的。這樣，生物質(zhì)KWH的成本就可以低于0.3元。”N電機(jī)雙電壓，短距離純電動(dòng)遠(yuǎn)距離擴(kuò)展
電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)發(fā)電的分布式應(yīng)用，因?yàn)樗焕秒妱?dòng)汽車夜間的空閑時(shí)間來發(fā)電，發(fā)電設(shè)施的成本可以視為零。生物質(zhì)運(yùn)輸距離大大縮短，原料成本非常低。
此外，電動(dòng)汽車的巨大裝機(jī)容量，如全國3億輛電動(dòng)汽車，每輛的平均裝機(jī)容量為30至90千瓦。只有不到十分之一的車輛需要在夜間發(fā)電，而且安裝了數(shù)十億千瓦的農(nóng)業(yè)機(jī)械。如果你使用低成本的生物質(zhì)能源。將能夠彌補(bǔ)光伏發(fā)電儲(chǔ)能不足的缺點(diǎn)。
以下是作者在發(fā)電行業(yè)工作期間的一些感悟。還有什么更好的方法來實(shí)現(xiàn)本文所概述的遠(yuǎn)景呢?這些問題留給讀者。
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