专家预计风力发电成本将持续下降

 

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。

 

 

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。”

 

 

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。

 

 

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。