國(guó)際可再生能源署（IRENA）近日發(fā)布的《2022年可再生能源發(fā)電成本》（Renewable Power Generation Costs in 2022）報(bào)告顯示，化石燃料價(jià)格危機(jī)進(jìn)一步增強(qiáng)了可再生能源的競(jìng)爭(zhēng)力。在2022年投運(yùn)的公用事業(yè)規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電項(xiàng)目中，約86%（1.87億千瓦）的發(fā)電成本低于化石燃料發(fā)電。2022年，與化石燃料發(fā)電相比，全球范圍內(nèi)自2000年以來(lái)部署的可再生能源發(fā)電裝機(jī)僅在電力部門(mén)就節(jié)省了5200億美元（約合人民幣3.8萬(wàn)億元）的成本。
圖1 基于度電成本的全球太陽(yáng)能光伏和風(fēng)電競(jìng)爭(zhēng)力變化
2022年，盡管材料和設(shè)備成本不斷上漲，但全球公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能光伏、陸上風(fēng)電、聚光太陽(yáng)能發(fā)電（CSP）、生物質(zhì)能、地?zé)崮苄略鲅b機(jī)的度電成本均有所下降。其中，陸上風(fēng)電新增裝機(jī)的度電成本同比下降了5%，從0.035美元/千瓦時(shí)（約合人民幣0.257元/千瓦時(shí)）降至0.033美元/千瓦時(shí)（約合人民幣0.242元/千瓦時(shí)）；太陽(yáng)能光伏下降了3%，至0.049美元/千瓦時(shí)。
在過(guò)去的13至15年中，全球太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源的發(fā)電成本一直在下降，2021―2022年則是過(guò)去20年全球可再生能源競(jìng)爭(zhēng)力提升最快的時(shí)期。2010―2022年，即使沒(méi)有財(cái)政支持，太陽(yáng)能光伏和風(fēng)電也具有可與化石燃料相比的成本競(jìng)爭(zhēng)力。2022年，全球陸上風(fēng)電度電成本為0.033美元/千瓦時(shí)，略低于最便宜的化石燃料發(fā)電成本的一半。
隨著成本的大幅下降，除了環(huán)境效益，2022年的化石燃料價(jià)格危機(jī)提醒人們，可再生能源還可以在保障能源安全的同時(shí)，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
圖2 2022年全球電力部門(mén)通過(guò)可再生能源替代化石燃料節(jié)省成本5210億美元
預(yù)期的高化石燃料價(jià)格將進(jìn)一步鞏固可再生能源發(fā)電成為成本最低的新一代發(fā)電來(lái)源的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，進(jìn)而削弱現(xiàn)有的化石燃料發(fā)電?？稍偕茉纯梢员Ｗo(hù)消費(fèi)者免受化石燃料價(jià)格沖擊，避免實(shí)物供應(yīng)短缺，增強(qiáng)能源安全。
事實(shí)上，與關(guān)注化石燃料實(shí)物供應(yīng)的能源安全政策不同，可再生能源通過(guò)減少對(duì)化石燃料的需求和進(jìn)口，降低了受化石燃料價(jià)格內(nèi)在波動(dòng)影響的經(jīng)濟(jì)成本。如果沒(méi)有過(guò)去20年間可再生能源的部署，2022年化石燃料價(jià)格沖擊對(duì)經(jīng)濟(jì)的破壞將會(huì)嚴(yán)重得多，許多國(guó)家的政府可能無(wú)法使用公共資金來(lái)加以緩解。簡(jiǎn)而言之，化石燃料的替代品，如可再生能源和能源效率，在其生命周期內(nèi)具有穩(wěn)定的成本，且可以迅速部署，提供了迄今為止最大的能源安全保障。
具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的可再生能源在解決當(dāng)今能源和氣候危機(jī)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，通過(guò)加速過(guò)渡以達(dá)到1.5°C的溫升要求?？稍偕茉词歉鲊?guó)迅速減少并最終淘汰化石燃料、限制其在實(shí)現(xiàn)凈零排放過(guò)程中造成的宏觀經(jīng)濟(jì)損害的重要支柱。
過(guò)去兩年的經(jīng)驗(yàn)改變了利益相關(guān)者對(duì)化石燃料市場(chǎng)價(jià)格預(yù)期的理解，也表明了依賴化石燃料發(fā)電的國(guó)家的脆弱性。除了節(jié)省成本，減少二氧化碳排放和當(dāng)?shù)乜諝馕廴疚锿瑯訋?lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
圖3 2021—2022年全球公用事業(yè)規(guī)模可再生能源新增裝機(jī)的度電成本變化
在陸上風(fēng)電方面，2010―2022年，全球陸上風(fēng)電累計(jì)容量增長(zhǎng)了近5倍，從1.78億千瓦增至8.37億千瓦。同期，全球陸上風(fēng)電加權(quán)平均總安裝成本下降了42%，從2179美元/千瓦降至1274美元/千瓦。
陸上風(fēng)電成本的降低主要由兩個(gè)關(guān)鍵因素推動(dòng)：風(fēng)電機(jī)組成本的下降、風(fēng)電機(jī)組技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的容量系數(shù)增加。
表1 2010—2022年各類可再生能源的總安裝成本、容量系數(shù)和度電成本走勢(shì)圖片
設(shè)備制造商通過(guò)平臺(tái)化模式，優(yōu)化適合各種場(chǎng)址的風(fēng)電機(jī)組配置，分?jǐn)偭舜罅匡L(fēng)電機(jī)組的開(kāi)發(fā)成本。根據(jù)風(fēng)電機(jī)組價(jià)格指數(shù)，2010―2022年，全球（不含中國(guó)）的風(fēng)電機(jī)組價(jià)格下降了39%~55%，中國(guó)風(fēng)電機(jī)組價(jià)格的降幅達(dá)到64%。
1998―2022年，中國(guó)陸上風(fēng)電機(jī)組的價(jià)格下降了89%，從2800美元/千瓦降為320美元/千瓦。2022年，全球（不含中國(guó)）陸上風(fēng)電機(jī)組的平均價(jià)格介于870~1066美元/千瓦，高于2021年。盡管如此，大多數(shù)地區(qū)（不含中國(guó)）2022年的陸上風(fēng)電機(jī)組價(jià)格較2008年和2009年的峰值，分別下降了49%和64%。
在多數(shù)市場(chǎng)中，依靠更先進(jìn)、更高效的風(fēng)電機(jī)組技術(shù)與更大的風(fēng)輪直徑和輪轂高度，可以獲得更多能量輸出，帶動(dòng)容量系數(shù)上升。事實(shí)上，1984―2022年，全球陸上風(fēng)電加權(quán)平均容量系數(shù)增長(zhǎng)了93%。
在中國(guó)風(fēng)電機(jī)組成本持續(xù)下降的推動(dòng)下，2022年全球風(fēng)電機(jī)組成本較2021年下降了10%。然而，加拿大、法國(guó)、德國(guó)、印度、日本、土耳其及許多較小的市場(chǎng)，受風(fēng)電機(jī)組價(jià)格上漲的影響，其項(xiàng)目成本在2022年有所上升。
表2 2010年與2022年主要地區(qū)陸上風(fēng)電度電成本
2022年，全球陸上風(fēng)電總安裝成本約為1052~1918美元/千瓦，巴西、中國(guó)、印度、瑞典和美國(guó)的總安裝成本低于全球平均水平。
2022年，中國(guó)再次成為全球陸上風(fēng)電新增裝機(jī)容量最多的國(guó)家，在全球陸上風(fēng)電新增裝機(jī)容量中的份額從2021年的41%上升到2022年的50%，使得安裝成本較高的市場(chǎng)的份額相較于2021年有所下降。
2010―2022年，全球陸上風(fēng)電度電成本下降了69%，從0.107美元/千瓦時(shí)降至0.033美元/千瓦時(shí)。如果將中國(guó)排除在外，這一時(shí)期其他地區(qū)陸上風(fēng)電的度電成本將與之前持平。
圖4 2010—2022年全球公用事業(yè)規(guī)?？稍偕茉葱略鲅b機(jī)的度電成本變化
就海上風(fēng)電而言，2010年中國(guó)和歐洲新投產(chǎn)海上風(fēng)電項(xiàng)目的度電成本分別為0.189美元/千瓦時(shí)和0.2美元/千瓦時(shí)；2021年，歐洲新投產(chǎn)海上風(fēng)電項(xiàng)目的度電成本為0.056美元/千瓦時(shí)，低于同年中國(guó)的成本——0.083美元/千瓦時(shí)。2010―2022年，全球新投產(chǎn)海上風(fēng)電項(xiàng)目的度電成本從0.197美元/千瓦時(shí)下降到0.081美元/千瓦時(shí)，降幅為59%。
全球海上風(fēng)電總安裝成本和度電成本的降低，總體上是由技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)日益成熟推動(dòng)的。全球海上風(fēng)電加權(quán)平均總安裝成本從2021年的3052美元/千瓦，增加到2022年的3461美元/千瓦，其中的部分成本上升被新投產(chǎn)項(xiàng)目的容量系數(shù)提高所抵消。技術(shù)的進(jìn)步?包括更大的機(jī)組、更長(zhǎng)的葉片、更高的輪轂高度，以及固定式機(jī)組基礎(chǔ)的改善、風(fēng)電場(chǎng)向深遠(yuǎn)海發(fā)展從而獲得更好的風(fēng)能資源，使得全球海上風(fēng)電加權(quán)平均容量系數(shù)得以增加，從2010年的38%上升到2017年的45%，再到2022年的42%。
表3 2010年與2020年主要地區(qū)海上風(fēng)電度電成本
海上風(fēng)電具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。2010―2022年，全球海上風(fēng)電項(xiàng)目的平均裝機(jī)規(guī)模增長(zhǎng)了149%，從13.6萬(wàn)千瓦增至33.9萬(wàn)千瓦。自2020年以來(lái)，全球已經(jīng)有多個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模超過(guò)了100萬(wàn)千瓦。與此同時(shí)，海上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量更大，輸出更穩(wěn)定。
此外，不斷積累的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)、更廣泛的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、制造業(yè)的工業(yè)化、區(qū)域制造業(yè)和服務(wù)中心的建立，以及規(guī)模經(jīng)濟(jì)，都推動(dòng)著海上風(fēng)電總安裝成本和度電成本的下降。明確的部署政策，同樣對(duì)這些方面起到了促進(jìn)作用。
