2022年全球可再生能源成本
近日,国际可再生能源署发布报告《2022年全球可再生能源成本》,现将报告要点、摘要及数据翻译如下。
要点
2022年,新投产的集中式太阳能光伏发电(PV)、陆上风能、光热(CSP)、生物质发电和地热发电的全球加权平均电力成本都下降了。这是在材料和设备成本不断上涨的情况下实现的。
中国是全球光伏和陆上风电成本下降的主要驱动因素,而其他国家的情况则大相径庭,许多主要国家的成本都有所上升。
对于新投产的陆上风电项目,全球加权平均电力成本(LCOE)在2021年至2022年间下降了5%,从0.035美元/千瓦时降至0.033美元/千瓦时。对于集中式太阳能光伏项目,2022年全球加权平均LCOE同比下降3%,至0.049美元/千瓦时。对于海上风电,与2021年相比,新项目的电力成本增加了2%,从0.079美元/千瓦时上升到2022年的0.081美元/千瓦时。
2022年的化石燃料价格危机生动地提醒人们,可再生能源在能源安全方面可以提供强大的经济效益。到2022年,自2000年以来全球部署的可再生能源为电力部门节省了约5210亿美元的燃料成本。
由于化石燃料价格飙升,2021-2022年是过去20年来可再生能源竞争力提高幅度最大的时期之一。看看2010年以来的趋势:
•2010年,全球陆上风电LCOE比最低化石能源发电成本高出95%;到2022年,新建陆上风电项目的全球LCOE比最便宜的化石燃料发电成本低52%。
•然而,即使是这一进步也被太阳能光伏所超越。2010年,光伏比最便宜的化石能源发电成本贵710%;然而,在成本大幅下降的推动下,到2022年,它的成本比最便宜的化石电力成本低29%。
摘要
尽管成本上涨,可再生能源的竞争力在2022年大幅提高。
经过几十年太阳能和风能技术成本的下降和性能的提高,可再生能源发电的经济效益——除了它的环境效益——现在是引人注目的。
事实上,由于化石燃料价格飙升,2021年至2022年是过去20年来可再生能源竞争力提高幅度最大的时期之一。
尽管大多数市场(不包括中国)的太阳能光伏(PV)组件和风力设备价格上涨。这也是尽管许多市场经历了整体太阳能风能成本膨胀的事实。
2021年,在IRENA提供详细数据的20个国家中,有9个国家的集中式太阳能光伏发电竞争力的提高超过了当年全球加权平均电力成本(LCOE)的提高。2022年,有8个国家实现了这种进步。
对于陆上风电来说,情况更加严峻。在2021-2022年期间,在研究的20个国家中,有15个国家的竞争力出现了自获得详细数据以来最大的绝对改善。其中包括总安装成本增加的市场,化石燃料价格的涨幅远远超过可再生能源的价格。
随着太阳能和风能发电成本的下降,太阳能和风能的竞争力提高的速度也相当显著。
2010年,全球陆上风电加权平均LCOE为0.107美元/千瓦时(kWh)。这比最低的化石电力成本0.056美元/千瓦时高出95%。到2022年,新建陆上风电项目的全球加权平均LCOE为0.033美元/千瓦时,比最便宜的化石电力项目低52%,后者已升至0.069美元/千瓦时(图S.1)。
光热发电(CSP)的全球加权平均LCOE从2010年比最便宜的化石电力高591%下降到2022年比最便宜的化石电力高71%。
然而,即使是这一进步也被太阳能光伏超越了。2010年,这种可再生能源的全球加权平均LCOE为0.445美元/千瓦时,比最便宜的化石电力成本贵710%。然而,到2022年,成本将大幅下降至0.049美元/千瓦时,这使得太阳能光伏发电的全球加权平均LCOE比最便宜的化石电力成本低29%。
事实上,由于化石燃料价格上涨,2021-2022年期间化石燃料发电成本上升,2022年新投产的集中式可再生能源发电项目中,约86%(187GW)的电力成本低于按国家/地区加权平均的化石燃料发电成本。这一数字比2021年预计的174GW高出8%。
总体而言,2010年至2022年期间,按国家/地区划分的LCOE低于化石燃料加权平均LCOE的可再生能源发电装机容量为1120GW。
可再生能源提供了主要的能源安全效益。
2022年的化石燃料价格危机生动地提醒人们,就能源安全而言,可再生能源可以提供强大的经济效益。事实上,2022年是可再生能源的能源安全效益被广泛“重新发现”的一年。
与关注化石燃料实物供应的能源安全政策不同,可再生能源通过减少对化石燃料的需求和进口,降低了受化石燃料价格内在波动影响的经济成本。简而言之,化石燃料的替代品,如可再生能源和能源效率,在其生命周期内具有稳定的成本,并且可以迅速部署,提供了迄今为止最大的能源安全效益。这似乎是显而易见的,但在2022年确保额外化石燃料供应的争夺中,这往往是政策制定者的次要任务。
到2022年,自2000年以来全球部署的可再生能源仅在电力部门就节省了约5210亿美元的燃料成本。在欧洲,这一数字为1760亿美元。此外,自2010年以来可再生能源的建设可能使非洲大陆免于全面的经济危机,因为在没有可再生能源发电的情况下,化石燃料价格上涨的直接经济成本将会高得多。
2022年,光伏、陆上风能、光热、生物质发电和地热发电的全球加权平均成本均下降。
对于新投产的陆上风电项目,全球加权平均LCOE在2021年至2022年间下降了5%,从0.035美元/千瓦时降至0.033美元/千瓦时。2022年,中国再次成为新增陆上风电装机容量的最大市场,其在全球新增装机容量中的份额从2021年的41%上升到2022年的50%。这导致安装成本较高的市场的份额相对于2021年有所下降。如果将中国排除在外,这一时期陆上风电的全球加权平均LCOE曲线将保持平稳。
对于新投产的集中式太阳能光伏项目,从2021年到2022年,全球加权平均LCOE下降了3%,降至0.049美元/千瓦时。这是由于该技术的全球加权平均总装机成本下降了4%,从2021年的917美元/千瓦(kW)下降到2022年投产项目的876美元/千瓦。
总体而言,2022年的太阳能光伏情况喜忧参半,不同的市场朝着不同的方向发展。2022年LCOE的下降幅度小于2021年13%的同比下降幅度,因为IRENA详细数据显示,前20大集中式太阳能光伏市场中有11个实际总装机成本增加,其中12个名义成本增加。其中一些增长幅度很大——例如,法国和德国的成本增长了34%,而希腊在2021年底至2022年期间,由于光伏组件和大宗商品价格的上涨,成本估计增长了51%。其中一些可变性代表了个别项目成本的正常变化,但很明显,商品和劳动力成本通货膨胀对某些市场产生了重大影响。
然而,2022年新投产的集中式太阳能光伏发电的全球加权平均电力成本下降,是因为中国的成本低于大多数市场,其在全球集中式太阳能光伏发电部署中的份额从2021年的38%增加到2022年的45%。
2022年,海上风电市场新增产能8.9GW。如果不是2021年史无前例的扩张,这将是一个新的纪录,当时在中国激增的推动下,全球新增了21GW。事实上,2022年,由于中国在新增装机容量和新市场项目投产中的份额下降,与2021年相比,新项目的全球加权平均电力成本增加了2%,从0.079美元/千瓦时增加到0.081美元/千瓦时。全球加权平均总装机成本的增加(从2021年的3052美元/千瓦增加到2022年的3461美元/千瓦)部分被新投产项目的容量系数从2021年的39%增加到2022年的42%所抵消。
对于新投产的生物质发电项目,全球加权平均LCOE在2021年至2022年间下降了13%,从0.071美元/千瓦时降至0.061美元/千瓦时。这是由于2022年中国和巴西新投产的低成本项目份额有所增加。
对于地热发电项目,在2021年至2022年期间,10个已投产项目的全球加权平均LCOE下降了22%,降至0.056美元/千瓦时。
相比之下,新投产的水电项目的全球加权平均LCOE在2021年至2022年间增长了18%,从0.052美元/千瓦时增长到0.061美元/千瓦时。2022年,一些经历了严重延误和巨额成本超支的项目部分或全部投入使用。因此,新建水电项目的全球加权平均总装机成本从2021年的2299美元/千瓦增加到2022年的2881美元/千瓦,增长了25%。
2010年至2022年间,太阳能和风能经历了显著的成本下降。
过去两年的经验改变了利益相关者对化石燃料市场价格预期的理解,同时也表明了依赖化石燃料发电的国家的脆弱性。
然而,即使在2022年化石燃料价格危机之前,可再生能源就已经超越了化石燃料。事实上,当2021年需要新的发电能力时,可再生能源大大削弱了化石燃料的新增加,而在许多地方,一旦考虑到财政支持的影响,可再生能源甚至削弱了现有电厂。随着化石燃料价格的飙升,可再生能源的竞争力在2022年出现了重大飞跃。
自2010年以来,太阳能光伏经历了最快速的成本下降。2010年至2022年间,新投产的集中式太阳能光伏项目的全球加权平均LCOE从0.445美元/千瓦时下降到0.049美元/千瓦时,下降了89%。LCOE的降低主要是由于组件价格的下降。尽管在2022年有所增长,但在2009年12月至2022年12月期间,这一数字下降了约90%。在工厂成本、运营和维护成本以及资本成本的平衡方面也发生了重要的减少。
对于陆上风电项目,2010年至2022年间,全球加权平均电力成本下降了69%,从0.107美元/千瓦时降至0.033美元/千瓦时。
陆上风电成本的降低主要受到两个关键因素的推动:风力涡轮机成本的下降和涡轮机技术改进带来的容量系数的增加。根据风力涡轮机价格指数,2010年至2022年间,中国以外地区的风力涡轮机价格下降了39-55%,而中国的降幅接近三分之二,为64%。新投产项目的全球加权平均产能系数从2010年的27%增加到2021年的39%。这一全球加权平均值随后在2022年回落至37%,因为由于中国风力资源普遍较差,中国新部署的份额有所增加。
对于新投产的海上风电项目,2010年至2022年间,全球加权平均LCOE从0.197美元/千瓦时下降到0.081美元/千瓦时,下降了59%。
2010年,中国和欧洲新投产的海上项目加权平均LCOE分别为0.189美元/千瓦时和0.198美元/千瓦时。2021年,欧洲新投产项目的加权平均成本为0.056美元/千瓦时,低于当年中国0.083美元/千瓦时的成本。到2022年,随着包括新市场在内的一系列更昂贵项目的完成,欧洲的加权平均LCOE增加到0.074美元/千瓦时。然而,欧洲的LCOE仍比中国2022年完工的项目低4%左右,加权平均值为0.077美元/千瓦时。
光热的部署仍然令人失望,2022年新增不到0.1吉瓦,到2022年底全球累计容量为6.5吉瓦。
从2010年到2022年,全球新建光热项目的加权平均成本从0.38美元/千瓦时下降到0.118美元/千瓦时,下降了69%。尽管每年都有波动,但光热的LCOE在2010年至2020年间迅速下降。然而,自2020年以来,推迟或包含新设计的项目的调试使得该技术的全球加权平均电力成本停滞不前。光热将受益于额外的政策支持,因为它仅累计部署了6.5吉瓦的太阳能发电项目,实现了令人印象深刻的成本降低。
2010-2020年期间,生物能源发电项目的全球加权平均LCOE经历了一定程度的波动,没有明显的上升或下降趋势。然而,2022年,生物能源的全球加权平均LCOE为0.061美元/千瓦时,比2021年的值低13%,比2010年的0.082美元/千瓦时低四分之一。
对于地热项目,全球加权平均LCOE在2021年至2022年期间下降了22%,至0.056美元/千瓦时。这比2010年高出6%,但在2013年至2021年期间,价格在0.053美元/千瓦时至0.091美元/千瓦时之间。
2010年至2022年间,新投产水电项目的全球加权平均LCOE增长了47%,从0.042美元/千瓦时增至0.061美元/千瓦时。尽管全球加权平均成本在2022年增长了18%,但这一价格仍低于最便宜的化石燃料发电方案。与2021年相比,2022年的增长是由于一些项目的投产,这些项目经历了非常严重的成本超支,特别是在加拿大。