專家預測風能成本將在未來大幅下降

根據美國勞倫斯伯克利國家實驗室對世界上最重要的風力發電專家的調查,技術和商業進步預計將繼續推動風能成本的下降。專家們預計,在更大和更有效的渦輪機、更低的資本和運營成本以及其他進步的推動下,到2035年成本將減少17%-35%,到2050年減少37%-49%。《自然-能源》雜誌上的一篇文章對這些發現進行了描述。

專家預測風能成本將在未來大幅下降

該研究總結了對140位風能專家進行的關於三種風能應用的全球調查–陸上(陸地)風能、固定底層海上風能和浮動海上風能。所有這三種類型的風能的預期未來成本是專家們在2015年勞倫斯伯克利國家實驗室的類似研究中預測的一半。該研究還發現了關於成本降低的可能幅度和驅動因素、預期技術趨勢和電網系統價值提升措施的見解。

「近年來,風能在陸上和海上都經歷了加速的成本降低,使以前的成本預測變得過時。能源部門需要一個最新的評估,」伯克利實驗室的高級科學家Ryan Wiser說。「我們的『專家誘導』調查補充了評估成本降低潛力的其他方法,揭示了成本降低可能實現的方式,並澄清了這些估計中的重要不確定性。」

專家預測風能成本將在未來大幅下降

美國總統拜登在1月份簽署了一項行政命令,旨在最大限度地發揮海上風力的潛力,並將風力發電確定為國家應對氣候變化的新努力的一個關鍵組成部分。風能和太陽能等可再生能源將在本世紀中葉實現淨零碳排放的努力中發揮重要作用。

降低成本的重大機會,但也有不確定性

在 “最佳猜測”(或中位數)的情況下,專家們預計,相對於2019年的基線值,在所研究的三種風能應用中,到2035年平準化能源成本將減少17%-35%,到2050年減少37%-49%。平準化成本反映了發電廠生命周期內每單位電力輸出的平均能源成本,對於評估技術進步非常有用。與陸上風電相比,海上風電的平準化能源成本有更大的絕對降幅(和更多的不確定性),固定底層和浮式海上風電之間的差距也在縮小。

盡管陸上和海上風電技術已經成熟,但仍有很大的繼續改進空間,而且成本可能會更低:專家預測,到2035年,成本降低的可能性為10%,到2050年為54%-64%。同時,這些預測存在不確定性,專家觀點的差異和成本降低相對較小的 “高成本 “情景說明了這一點。

專家預測風能成本將在未來大幅下降

降低成本的多重驅動力:更大的渦輪機即將出現

有五個關鍵因素影響能源的平準化成本:前期資本成本、持續運營成本、容量係數、項目設計壽命和融資成本。專家們預計,所有方面都將繼續改善,相對貢獻因風力應用而異。研究報告的共同作者、伯克利實驗室的Joe Rand指出:”只考慮資本成本改善的預測,最多隻能抓住大約45%的成本降低機會”。

據專家稱,這些改進的一個關鍵驅動因素是渦輪機的尺寸。對於陸上風電,預計不僅發電機的額定功率會增長(2035年平均達到5.5兆瓦,高於2019年的2.5兆瓦),而且其他兩個增加容量的因素也會增長–轉子直徑和輪轂高度。海上風力渦輪機預計將變得更大,在2035年平均達到17兆瓦,高於2019年的6兆瓦。浮式海上風電預計將獲得市場份額,從目前的預商業狀態增長,到2035年占新的海上風電項目的25%。

專家預測風能成本將在未來大幅下降

對風能未來的影響

風能已經迅速增長,但它對能源供應的長期貢獻部分取決於未來的成本和價值。新研究發現,近年來成本降低的速度加快了:比大多數預測者以前預測的要快,也比歷史上的下降速度快。接受調查的專家們預計,無論是陸上風電還是海上風電,未來的成本都會降低,並越來越多地使用價值提升措施。

「在其他條件相同的情況下,這些趨勢將使風能在全球能源供應中發揮比以前想像的更大的作用,同時促進能源部門的去碳化,」共同作者Joachim Seel總結道,他也在伯克利實驗室工作。「分析師、投資者、規劃者和政策制定者應該避免過時的假設和預測。」同時,正如研究報告中所記載的那樣,未來成本降低的幅度有很大的不確定性,說明在建模和政策、規劃、投資和研究決策中嵌入不確定性因素的重要性。

該研究由伯克利實驗室領導,並包括來自國家可再生能源實驗室、美國能源部、麻薩諸塞大學和其他幾位顧問的貢獻。該調查是在國際能源署風能技術合作計劃的主持下進行的。伯克利實驗室的貢獻由美國能源部的能源效率和可再生能源辦公室資助。

來源:cnBeta