發(fā)電成本無疑是目前爭論的焦點,并成為諸多“唯光伏論者”最強有力的論據(jù),光伏發(fā)電的成本在近幾年表現(xiàn)出可喜的下降速度,而光熱發(fā)電的成本似乎還未見到可平價上網的曙光。平準化電力成本(LCOE)作為一種可衡量太陽能電站發(fā)電壽命周期內的最終成本的分析工具??筛玫乜剂績煞N技術的發(fā)展?jié)摿Α?/div>
LCOE充分考慮了一個太陽能電站整個運行周期內的投資和運營、維護、管理成本。通過一個數(shù)學公式可以粗略計算出一個電站的LCOE。LCOE受多種參數(shù)的影響,不同的電站擁有不同的LCOE。比如一個光熱電站,塔式和槽式電站的LCOE不同,增加儲熱系統(tǒng)和不配置儲熱系統(tǒng)的LCOE也不同;一個光伏電站,采用多晶硅還是薄膜技術,其LCOE也將不同。因此從大的光伏和光熱發(fā)電技術的全局角度來衡量兩種技術確切的LCOE,是不可行的,應根據(jù)實際情況進行分析。
有多家研究機構一直以來關注著這兩種技術的LCOE,下圖1顯示了2008年美國市場各種發(fā)電技術的LCOE(紅色和藍色小方塊指出了不同發(fā)電技術在多種因素影響下的最高LCOE和最低LCOE)。

圖1:美國2008年各種電力技術的LCOE對比(單位:$/kwh)
從圖1可以看到,在2008年,光伏發(fā)電的LCOE還高出光熱發(fā)電,但自2008年至今,光伏發(fā)電的成本已經大大下降。光熱發(fā)電的成本僅僅有小幅下跌。
但可以肯定的是,兩種太陽能發(fā)電技術的整體成本都還將在相當長一段時間內呈下降趨勢,根據(jù)歐洲太陽能熱發(fā)電協(xié)會(Estela)2010年發(fā)布的一份報告顯示,光伏發(fā)電和光熱發(fā)電的成本將可以在2015年到2020年期間與燃氣發(fā)電成本抗衡,但美國能源信息署(EIA)的預測則相對悲觀一些,認為上述結果將在2020年之后才可能出現(xiàn)。
下圖2顯示了瑞士某研究機構計算得出的美國加州光伏和光熱發(fā)電的LCOE對比曲線圖(2010~2020年,每條曲線的5個點分別對應表中所列的5中技術)

圖2:美國加州PV-CSP的LCOE對比曲線 (單位:美分/kwh)
上述研究在計算光伏發(fā)電的LCOE時,考慮了晶硅電池(c-Si)和銻化鎘薄膜電池(Cd-Te)兩種技術路線,光熱發(fā)電則以最為普及的槽式技術為例,同時參照了燃氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(CCGT)的LCOE(分別設想了CCGT最低成本和最高成本兩種情景模式)。
從圖2可以看出,2010年,晶硅電池光伏發(fā)電的LCOE為14.9美分/kwh,銻化鎘薄膜電池光伏發(fā)電LCOE為13.3美分/kwh,而光熱發(fā)電的LCOE為16.6美分/kwh,高出最便宜的光伏發(fā)電24.81%,而預測到2020年,光熱發(fā)電的LCOE將降至10.6美分/kwh,成本優(yōu)勢超過光伏。
上述研究機構同時研究了中國、美國、西班牙、埃及四個不同地區(qū)的光伏發(fā)電和光熱發(fā)電的LCOE。下圖3、圖4分別以2010年和2020年為例進行了分析。

圖3:2010年四國PV-CSP的LCOE (單位:美分/kwh)

圖4:2020年四國PV-CSP的LCOE(單位:美分/kwh)
圖5則綜合比較了上述四國2010年~2020年光熱和光伏發(fā)電的LCOE下降情形。
圖5:2010年~2020年四國PV-CSP的LCOE對比 (單位:美分/kwh)
華爾街老牌投資銀行瑞德集團(Lazard)2011年發(fā)布的《平準化電力成本報告》也研究了各種發(fā)電技術的LCOE范圍。如圖6

圖6:各種發(fā)電技術的LCOE范圍(單位$/MWH)
Lazard同時根據(jù)電力燃料的價格變動分析了各種發(fā)電技術的LCOE變動情況,如圖7(其中黃色部分為根據(jù)燃料價格波動而造成的LCOE波動)

圖7:各種發(fā)電技術的LCOE范圍(考慮燃料價格變動因素,單位$/MWH)
《平準化電力成本報告》還給出了光熱發(fā)電和光伏發(fā)電在2009年和2011年的LCOE對比。如圖8
圖8:2009年和2011年PV-CSP的LCOE對比(單位$/MWH,注:上圖被遮住的數(shù)字為206,198)
從上圖可以看出,2009年,光熱發(fā)電的LCOE還低于光伏發(fā)電,但到2011年,其就被光伏發(fā)電超越,這表明光伏發(fā)電近兩年的成本下降速度之快。但根據(jù)此前的相關測算,光熱發(fā)電的LCOE有望在2020年之前超過光伏發(fā)電,這預示著從現(xiàn)在起到未來10年,光熱發(fā)電的成本下降潛力比光伏更大。但不論如何,光熱發(fā)電和光伏發(fā)電都是很好的太陽能發(fā)電技術,它們將共同負擔起未來的綠色電力供給大任。
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