可再生能源所需關鍵原材料的價格上漲以及新冠疫情帶來的大規(guī)模供應鏈中斷,增加了建立新綠色電力項目的成本。但EnergyIntelligence最新的能源成本報告發(fā)現(xiàn),可再生能源仍然是全球大部分地區(qū)新發(fā)電項目最便宜的選擇,并且在成本效益方面可能已經(jīng)永久超過了天然氣。太陽能光伏和風能的大幅增長,再加上不斷提高的效率,正在推動規(guī)模經(jīng)濟并降低成本。
大宗商品價格飆升和供應鏈問題,正在影響可再生能源的部署。
可再生能源所需關鍵原材料的價格上漲以及新冠疫情帶來的大規(guī)模供應鏈中斷,一直在增加建立新的綠色電力項目的成本,這可能會減緩轉(zhuǎn)型的步伐。
但即使如此,全球范圍大多數(shù)地區(qū),可再生能源仍然是新發(fā)電項目最便宜的選擇,并且在成本效益方面可能已經(jīng)永久超過了天然氣。
近日,世界領先的能源信息公司EnergyIntelligence在分析了美國、西歐、日本、中東和亞洲發(fā)展中國家等5個地區(qū)的傳統(tǒng)和可再生發(fā)電的發(fā)電成本(也被稱為能源均衡成本(LCOE))后,得出了以下結(jié)論:
盡管面臨著新冠疫情帶來的全球供應鏈擾動與俄烏戰(zhàn)爭導致的大宗商品價格飆升雙重沖擊,可再生能源仍然保住了全球最便宜的新發(fā)電選擇的桂冠。風能和光伏發(fā)電的成本仍然低于化石燃料替代品,尤其是在當前天然氣和煤炭價格高企的情況下,鑒于供應鏈問題同樣困擾著這兩個行業(yè),可再生能源技術仍然是最便宜的。
01關鍵材料價格高企,可再生能源部署受限
成本下降是清潔能源繁榮的主要推動力。在過去的十年中,太陽能發(fā)電的價格下降了89%,而陸上風力發(fā)電的價格下降了70%。
與此同時,電動汽車電池價格的迅速下降也在推動電動汽車成為主流方面發(fā)揮了重要作用。據(jù)彭博社報道,在過去的十年中,電動汽車電池的價格已經(jīng)從每千瓦時1200美元下降到2020年的137美元。對于一個50千瓦時電池組的電動汽車來說,這相當于節(jié)省了4.3萬美元的實際成本。
如果2021年跟隨這一趨勢,平均電池包價格應該是125美元/千瓦時。但在過去的12個月里,鋰離子電池中使用的關鍵金屬價格不斷上漲,給電池價格帶來巨大的成本壓力。而2021年成為了自2012年BloombergNEF開始電池價格調(diào)查以來,電池價格第一次擺脫我們已經(jīng)習慣的同比下降。
在過去的一年中,因為對電動車的需求急劇上升以及供應鏈問題擾動,所有關鍵材料的價格在2021年明顯上升,其中最具代表性的鋰價格飆升了五倍,其他關鍵原材料的價格,如銅、鈷、鎳等都出現(xiàn)了不同程度的飆漲。
美國清潔能源協(xié)會(ACP)的最新報告顯示,雖然美國在第一季度安裝了創(chuàng)紀錄的6.62GW大型電網(wǎng)級的陸上風能、太陽能和儲能容量,但美國可再生能源行業(yè)的前景正在越來越受到通貨膨脹、供應鏈延遲等宏觀經(jīng)濟和政策問題的影響。在太陽能裝機方面,已有超過2.8GW的計劃上線項目被推遲到今年下半年或2023年及以后。
ACP表示,其對領先的大型太陽能開發(fā)商的市場影響調(diào)查結(jié)果顯示,今年預計的17GW(按直流電計算)的晶體硅發(fā)電量新增電網(wǎng)中,至少有65%存在延遲或取消的風險。最常見的原因是缺乏光伏組件供應。
根據(jù)國際能源署(IEA)的數(shù)據(jù),截至去年12月,關鍵商品和運費成本約占太陽能光伏(PV)總成本的15%,占陸上風能投資成本的20%,此后價格一直在上漲。同時,IEA警告說,根據(jù)對2019年至2021年期間平均商品價格的比較,電網(wǎng)規(guī)模的光伏和陸上風力發(fā)電廠的整體投資成本可能會增加約25%,這可能會導致開發(fā)商暫停設備采購,直到價格恢復到較低水平,從而導致調(diào)試的延遲。
02化石燃料價格高企,可再生能源更具競爭力
2022年以來,隨著俄烏戰(zhàn)爭的爆發(fā)、西方對俄制裁不斷升級以及全球新冠疫情的反復,包括石油、天然氣和煤炭等在內(nèi)的能源大宗商品大幅度震蕩,進入了瘋狂過山車的模式。2022年3月7日,在市場傳聞美國將對俄羅斯實施石油禁運消息的刺激下,布倫特原油期貨價格盤中一度升至139.13美元/桶的高位,隨后便開始了在100美元/桶上方高位震蕩。3月7日,歐洲天然氣價格基準荷蘭TTF期貨價格也創(chuàng)下345歐元/兆瓦時歷史最高紀錄,隨后大幅下跌后開始了高位震蕩模式。
2022年的全球能源市場中,無論是天然氣、煤炭還是石油,價格都會在高位水平上大幅度波動,全球性的能源危機仍將持續(xù)發(fā)酵。
EnergyIntelligenc的《能源成本報告》顯示,在日照普遍適中的歐洲,陸上風電比光伏更便宜,但在中東、亞洲發(fā)展中國家和美國,光伏是目前的贏家,其能源均衡成本(LCOE)低至每兆瓦時32-37美元。這比2010年下降了驚人的90%,但比去年略有增加。這是因為高商品價格已經(jīng)開始對資本成本產(chǎn)生了影響。
對于大多數(shù)常規(guī)能源來說,歐洲、中東、美國和日本的資本成本大致相當,主要的例外是風能和光伏,其在日本的開發(fā)成本更高。相比之下,基于世界各地相對標準化的設備分析,中國和印度的平均安裝成本與歐洲和美國相比,海上風力發(fā)電的成本低15%,陸上風力發(fā)電、光伏發(fā)電和天然氣發(fā)電的成本低30%-40%;煤炭和核能發(fā)電的成本低50%,廉價的勞動力和制造成本可以使不同地區(qū)的項目成本完全不同。
國際能源署認為,事實上,高昂的燃料和碳價格已經(jīng)將化石燃料發(fā)電成本拖到了大多數(shù)可再生能源的后面,風能和光伏發(fā)電成本已低于化石燃料替代品,特別是在目前天然氣和煤炭價格高企的情況下。
在歐洲,基于天然氣的電力成本在一年內(nèi)翻了一番,在美國則增加了30%。EnergyIntelligence的計算顯示,假設所有技術的資本成本比現(xiàn)在高25%甚至50%——因為供應鏈問題同樣適用于可再生能源和傳統(tǒng)能源——陸上風能和光伏仍將是全球最便宜的新發(fā)電技術。
以歐洲為例,如果資本支出增加50%,陸上風能和光伏發(fā)電的成本將分別為75美元/兆瓦時和99美元/兆瓦時,而不是54美元/兆瓦時和70美元/兆瓦時。這將輕松擊敗目前200美元/兆瓦時的聯(lián)合循環(huán)燃氣輪機(CCGT)。
較低的天然氣價格對降低傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電成本會有幫助,但只是部分幫助。如果歐洲的天然氣價格為7美元/百萬英熱單位,而不是目前的現(xiàn)貨價格19美元/百萬英熱單位或目前12個月的平均價格24美元/百萬英熱單位,那么聯(lián)合循環(huán)燃氣輪機(CCGT)的發(fā)電成本將為95-104美元/兆瓦時,而不是200-210美元/兆瓦時,即便如此也會被陸上風電和光伏取代。
但目前的跡象表明,化石燃料的高價格將持續(xù)很長一段時間。TotalEnergies首席執(zhí)行官PatrickPouyanne最近表示,該公司可能會將歐洲天然氣的長期價格預期從5美元/百萬英熱單位左右調(diào)整為10美元/百萬英熱單位左右。
03未來可再生能源成本還將下降
展望未來,雖然一些專家警告說,更多的麻煩可能即將出現(xiàn);但大多數(shù)人認為,昂貴的供應成本對可再生能源能源均衡成本(LCOE)的影響將是暫時和溫和的。
例如,多晶硅的價格在2021年期間增長了兩倍多,但這主要是由對短缺的擔心推動的,而這種擔心并沒有實現(xiàn)。大量的新產(chǎn)能在2022年投入使用,在過去的幾個月里,太陽能模塊的價格又開始出現(xiàn)下降。一些光伏行業(yè)的人甚至擔心產(chǎn)能過剩和可能在2022年晚些時候開始的價格戰(zhàn)。同樣,中國的風力設備價格在2021年也創(chuàng)下了歷史新低,因為在2020年異常高的部署之后,供應商之間的競爭非常激烈,帶來了制造能力過剩。咨詢公司W(wǎng)oodMackenzie預測,這些趨勢將在2022年繼續(xù)。
這意味著低至10-20美元/兆瓦時的光伏項目競標將繼續(xù)出現(xiàn)。這比EnergyIntelligence的標準LCOE(歐洲70美元/兆瓦時,美國37美元/兆瓦時,陽光充足的中東地區(qū)32美元/兆瓦時)低得多。最近在沙特阿拉伯、葡萄牙、智利、墨西哥或美國簽署的廉價光伏交易顯然享有最佳的日照條件。例如,中東地區(qū)的日照是北歐或美國東北部的兩倍,這意味著它有可能以一半的成本生產(chǎn)太陽能電力。
光伏和風能涉及大量相同的部件,如葉片和太陽能電池板,這使得它們高度模塊化,并允許使用大規(guī)模生產(chǎn)和建造各種規(guī)模的項目。核電和CCS等集中式技術尺寸較大,盡管最近業(yè)界興趣大增,但仍陷于高成本和低需求的惡性循環(huán)。
太陽能成本降低的主要動力包括規(guī)模經(jīng)濟,特別是通過自動化和制造標準化,再加上材料和能量轉(zhuǎn)換效率的提高。國際太陽能專家在最近的一篇文章中發(fā)現(xiàn),該技術的學習率或者說當產(chǎn)能翻倍時資本成本下降的速度--從1976年以來已經(jīng)令人印象深刻地從23%增長到過去十年中超過40%。
風能成本預計也將繼續(xù)下降。在最近的一項調(diào)查中,行業(yè)專家表示陸上風電的能源均衡成本(LCOE)將在2019-30年平均下降27%,在2019-50年平均下降37%,而固定式海上風電在同一時期將分別下降35%和49%。
基于EnergyIntelligence的研究,可再生能源發(fā)電在成本效益方面可能已經(jīng)永久超過天然氣,而太陽能光伏和陸上風能之間的最低成本競爭未來仍將存在。目前,雖然關鍵原材料等因素放緩了可再生能源的成本下降軌跡,但未來在各國強有力政策的支持推動下,清潔能源將持續(xù)繁榮發(fā)展,并繼續(xù)保持對化石能源發(fā)電的成本優(yōu)勢。
參考資料:
[1]https://about.bnef.com/blog/getting-on-track-for-net-zero-by-2050-will-require-rapid-scaling-of-investment-in-the-energy-transition-over-the-next-ten-years/
[2]https://www.bloomberg.com/news/newsletters/2021-09-14/ev-battery-prices-risk-reversing-downward-trend-as-metals-surge
[3]https://eandt.theiet.org/content/articles/2022/04/europe-needs-to-rapidly-ramp-up-rare-metals-supply-to-meet-climate-goals/
[4]https://oilprice.com/Alternative-Energy/Renewable-Energy/Renewables-Remain-Cheap-Despite-Supply-Chain-Chaos.html
[5]https://finance.yahoo.com/news/renewables-remain-cheap-despite-supply-190000403.html
[6]https://www.energyintel.com/00000180-addc-d70d-a1db-bfdff80e0000
[7]https://www.energyintel.com/energy-cost-report
[8]https://www.irena.org/publications/2022/Mar/World-Energy-Transitions-Outlook-2022
[9]https://cn.investing.com/commodities/brent-oil
[10]https://www.energyintelligenceforum.com/2021/Renewables-Cost-Lead-Overwhelms
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