能源生产的经济正在改变更多有利于太阳能、风能的指标

2018-06-17 14

比较发电资源的价值并不总是一项简单的任务。煤、天然气、太阳能、风能等都有不同的优缺点,所以在建设或替代能源能力的时候,经济学家会考虑能源的水平成本( LCOE ),它将一个设备或工厂的总成本除以它在整个生命周期中产生的千瓦时。

虽然Lazard等私人金融公司计算自己的LCOE数字,但能源信息管理局( EIA )也编制了一份年度报告,预测各种发电资源的LCOE。本月发布的这份报告着眼于如果发电资源在2019年、2022年和2040年上线,它们的成本。

最新数据似乎证实了最近在能源市场上证实的趋势——总的来说,一些可再生能源变得越来越有吸引力,另一些正在苦苦挣扎,煤炭无疑已经被取代为国王。EIA计算了美国22个地区的发电资源的LCOE,然后将这些地区的简单平均值作为国家数字。一旦将联邦税收抵免和能源法规考虑在内,就可以粗略估计每单位生产的能源成本。一般来说,你的LCOE越低越好,因为这通常意味着你的美元可以得到更多的kWh。(但也有例外。如果将lco分析应用于例如建筑物上的太阳能安装,那么在安装太阳能阵列之前投资于建筑物的效率升级无疑是正确的做法,尽管这将略微增加您的成本并减少您需要的kWh量。有关LCOE限制的更多信息,请参见下文。)

能源成本101 EIA s 2017预测( PDF )显示2019年、2022年和2040年上网的工厂每种能源的价格。

EIAs 2019分析有限,因为届时将部署的工厂已经在进行中。2019年的数据中没有包括燃煤电厂、海上风能、地热能和核能。由于建筑商仍可利用联邦税收抵免,陆上风能和太阳能光伏( PV )资源非常便宜,分别为39.30美元/ MWh和58.80美元/ MWh。

2022年及以后的数字更有趣。未来五年,环境影响评估认为,最昂贵的能源资源将包括:

太阳能热电厂,每兆瓦hoforovial风184.40美元,每兆瓦hcoal电厂145.90美元,每兆瓦hcoal电厂30 %的碳去除能力,每兆瓦hcoal电厂140美元,90 %的碳去除能力,每兆瓦hthe环境影响评估仅发现具有一定碳捕获程度的燃煤电厂的LCOE数,因为最近更新的《清洁空气法案》要求电厂满足特定的二氧化碳排放标准。不符合这些排放标准的燃煤电厂目前无法建成。

另一方面,2022年投入使用时将处于较便宜一端的发电资源包括:

地热:每兆瓦级风43.30美元:每兆瓦级先进联合循环天然气燃烧厂52.20美元:每兆瓦级太阳能光伏56.50美元:每兆瓦级热电66.80美元,在计入预计延续至2022年的税收抵免后,是环境影响评估分析中最便宜的资源。2022年部署的先进核电厂正好处于低端和高端之间,每兆瓦时99.1美元。

快进到2040年,EIA认为价格与2022年的预测相差不大。当然也有一些例外。一些变得更便宜的能源包括:

具有任何碳捕获量的煤由于资本成本下降而每MWh下降10到20美元(这意味着建立碳去除技术可能会变得越来越容易和便宜)。尽管环境影响评估预测包括燃料在内的核能可变成本将上升,但由于资本成本大幅下降,核电项目的成本每兆瓦时降低10美元。由于资本成本下降,海上风力也每兆瓦时减少20美元——随着海上风力更为盛行的欧洲的专业知识和投资的发展,安装海上风力设施的成本越来越便宜,这一趋势在今天已经显现。另一方面,由于固定维护成本增加,地热能成本增加了约10美元/兆瓦时。

但这并不是整个故事,当然,如果你想了解美国任何一个特定地区更好地部署资源的最有说服力和最完整的故事,比较发电资源并不是那么简单。

EIA说,光看lco是研究发电厂的一个不完善的方法,因为它没有直接比较新电厂每千瓦时的成本和取代千瓦时的成本。

这个比较ison发现于所谓的均衡避免能源成本( LACE )中,它可以帮助经济学家和分析家做出决策,比如说,太阳能这样的资源只能在白天运行,或者风能这样的资源可以根据季节波动。太阳能装置的效用取决于给定区域的阳光供应,可能无法与更可靠的天然气工厂竞争,但在炎热的8月中旬,太阳能发电的成本也可能低于需要启动期和冷却的化石燃料泥炭电厂的发电成本。如果一种资源取代了第一种资源运行时运行成本更高的电力,这将反映在LACE分析中。

EIA表示,它考察了美国的22个不同地区,并通过将该发电项目与考虑到该地区现有能源组合最有可能建设的新一代项目进行比较,得出了每种能源的边际价值。

一旦制定了LACE值,EIA表示将LACE与项目的LCOE进行比较是有益的。如果避免的成本大于均衡成本( LACE - LCOE > 0 ),那么该资源对于能源公司来说是有吸引力的。

EIA写道,“leace和LCOE之间的净差异提供了一个合理的比较点,可以在比单独使用LCOE或leace表更广泛的各种技术之间对一级经济竞争力进行比较。“

在这里,LACE - LCOE值提供了对2022年和2040年( 2019年被排除在此计算之外)可能建造什么的有趣见解。

我们将从2022年平均LACE不超过LCOE的预计输家开始。这些项目包括:

含30 %碳的煤: - 81.3近海风: - 88.1近海热: - 114.5在大多数地区,这些形式的能源在没有其他外部因素存在的情况下不会有建筑吸引力的环境影响评估项目。

赢家是能源资源,其花边大于LCOE。地热似乎是最具吸引力的能源发电方式,其LACE - LCOE差值为21.9。

其他技术介于有利与不利之间,可能反映了该资源是否具有建设吸引力的一些相当大的地区差异。

高级联合循环天然气厂的LACE - LCOE为1.7,差别范围在- 4.2和9之间。陆上风力的平均净差值为1,但区域差异较大,介于- 17.4和20.9之间。太阳能光伏的平均净差值为- 2,其范围更广,介于- 42.5和21.4之间,这意味着该国一些地区真的想增加太阳能,而另一些地区真的不想增加太阳能EIA对2040年的预测似乎缩小了:碳去除率为30 %的煤的平均净LCOE差值为- 56.1,所以建造起来并不吸引人,但不到18年前。海上风力为- 63.3级,太阳热能为- 112级,但陆上风力平均净差达3.3级,太阳PVs达到8.2级。在EIAs的预测中,先进的联合循环天然气工厂显然对建造如此之远的地方仍然有吸引力,7.8英寸。

未来是可以预见的,不知道有哪些明显的赢家和输家:前者是地热、天然气、陆上风能和太阳能光伏,后者是煤、核能、太阳能热能和海上风能。但所有这些估计都是预测,而且都将在五年或更短时间内到期的税收抵免计算在内。

很难说2022年将会发生什么——我们知道EIA对风能和太阳能的预测甚至在几年前就太保守了。我们已经知道,海上风力涡轮机和风力模式预测的进步可以使这种形式的能源比现在便宜得多。如果从燃煤电厂排放中去除碳变得更加经济,那也可能改变LACE - LCOE划分。不过,目前来说,环境影响评估分析是对美国能源组合未来投资进行全面概述的好方法。

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