2022年全球陸上風(fēng)電度電成本降至0.242元/千瓦時

國際可再生能源署（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）報告顯示，化石燃料價格危機進一步增強了可再生能源的競爭力。在2022年投運的公用事業(yè)規(guī)模可再生能源發(fā)電項目中，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年以來部署的可再生能源發(fā)電裝機僅在電力部門就節(jié)省了5200億美元（約合人民幣3.8萬億元）的成本。

圖1 基于度電成本的全球太陽能光伏和風(fēng)電競爭力變化

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)模太陽能光伏、陸上風(fēng)電、聚光太陽能發(fā)電（CSP）、生物質(zhì)能、地?zé)崮苄略鲅b機的度電成本均有所下降。其中，陸上風(fēng)電新增裝機的度電成本同比下降了5%，從0.035美元/千瓦時（約合人民幣0.257元/千瓦時）降至0.033美元/千瓦時（約合人民幣0.242元/千瓦時）；太陽能光伏下降了3%，至0.049美元/千瓦時。

在過去的13至15年中，全球太陽能和風(fēng)能等可再生能源的發(fā)電成本一直在下降，2021―2022年則是過去20年全球可再生能源競爭力提升最快的時期。2010―2022年，即使沒有財政支持，太陽能光伏和風(fēng)電也具有可與化石燃料相比的成本競爭力。2022年，全球陸上風(fēng)電度電成本為0.033美元/千瓦時，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年的化石燃料價格危機提醒人們，可再生能源還可以在保障能源安全的同時，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

圖2 2022年全球電力部門通過可再生能源替代化石燃料節(jié)省成本5210億美元

預(yù)期的高化石燃料價格將進一步鞏固可再生能源發(fā)電成為成本最低的新一代發(fā)電來源的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，進而削弱現(xiàn)有的化石燃料發(fā)電。可再生能源可以保護消費者免受化石燃料價格沖擊，避免實物供應(yīng)短缺，增強能源安全。

事實上，與關(guān)注化石燃料實物供應(yīng)的能源安全政策不同，可再生能源通過減少對化石燃料的需求和進口，降低了受化石燃料價格內(nèi)在波動影響的經(jīng)濟成本。如果沒有過去20年間可再生能源的部署，2022年化石燃料價格沖擊對經(jīng)濟的破壞將會嚴(yán)重得多，許多國家的政府可能無法使用公共資金來加以緩解。簡而言之，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。

具有成本競爭力的可再生能源在解決當(dāng)今能源和氣候危機方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，通過加速過渡以達(dá)到1.5°C的溫升要求。可再生能源是各國迅速減少并最終淘汰化石燃料、限制其在實現(xiàn)凈零排放過程中造成的宏觀經(jīng)濟損害的重要支柱。

過去兩年的經(jīng)驗改變了利益相關(guān)者對化石燃料市場價格預(yù)期的理解，也表明了依賴化石燃料發(fā)電的國家的脆弱性。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砹丝捎^的經(jīng)濟效益。

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)電累計容量增長了近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關(guān)鍵因素推動：風(fēng)電機組成本的下降、風(fēng)電機組技術(shù)進步帶來的容量系數(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

設(shè)備制造商通過平臺化模式，優(yōu)化適合各種場址的風(fēng)電機組配置，分?jǐn)偭舜罅匡L(fēng)電機組的開發(fā)成本。根據(jù)風(fēng)電機組價格指數(shù)，2010―2022年，全球（不含中國）的風(fēng)電機組價格下降了39%~55%，中國風(fēng)電機組價格的降幅達(dá)到64%。

1998―2022年，中國陸上風(fēng)電機組的價格下降了89%，從2800美元/千瓦降為320美元/千瓦。2022年，全球（不含中國）陸上風(fēng)電機組的平均價格介于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）2022年的陸上風(fēng)電機組價格較2008年和2009年的峰值，分別下降了49%和64%。

在多數(shù)市場中，依靠更先進、更高效的風(fēng)電機組技術(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，帶動容量系數(shù)上升。事實上，1984―2022年，全球陸上風(fēng)電加權(quán)平均容量系數(shù)增長了93%。

在中國風(fēng)電機組成本持續(xù)下降的推動下，2022年全球風(fēng)電機組成本較2021年下降了10%。然而，加拿大、法國、德國、印度、日本、土耳其及許多較小的市場，受風(fēng)電機組價格上漲的影響，其項目成本在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、印度、瑞典和美國的總安裝成本低于全球平均水平。

2022年，中國再次成為全球陸上風(fēng)電新增裝機容量最多的國家，在全球陸上風(fēng)電新增裝機容量中的份額從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/千瓦時降至0.033美元/千瓦時。如果將中國排除在外，這一時期其他地區(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)模可再生能源新增裝機的度電成本變化

就海上風(fēng)電而言，2010年中國和歐洲新投產(chǎn)海上風(fēng)電項目的度電成本分別為0.189美元/千瓦時和0.2美元/千瓦時；2021年，歐洲新投產(chǎn)海上風(fēng)電項目的度電成本為0.056美元/千瓦時，低于同年中國的成本——0.083美元/千瓦時。2010―2022年，全球新投產(chǎn)海上風(fēng)電項目的度電成本從0.197美元/千瓦時下降到0.081美元/千瓦時，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)進步與產(chǎn)業(yè)日益成熟推動的。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)項目的容量系數(shù)提高所抵消。技術(shù)的進步?包括更大的機組、更長的葉片、更高的輪轂高度，以及固定式機組基礎(chǔ)的改善、風(fēng)電場向深遠(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)濟的優(yōu)勢。2010―2022年，全球海上風(fēng)電項目的平均裝機規(guī)模增長了149%，從13.6萬千瓦增至33.9萬千瓦。自2020年以來，全球已經(jīng)有多個海上風(fēng)電項目的裝機規(guī)模超過了100萬千瓦。與此同時，海上風(fēng)電機組單機容量更大，輸出更穩(wěn)定。

此外，不斷積累的開發(fā)經(jīng)驗、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，都推動著海上風(fēng)電總安裝成本和度電成本的下降。明確的部署政策，同樣對這些方面起到了促進作用。