Стоимость электроэнергии по источникам - Cost of electricity by source
Различные методы производства электроэнергии могут повлечь за собой существенно разные затраты, и эти затраты могут возникать в значительно разное время по сравнению с тем, когда электроэнергия используется. Затраты включают начальный капитал и затраты на непрерывную работу , топливо и техническое обслуживание, а также затраты на вывод из эксплуатации и устранение любого ущерба окружающей среде. Расчет этих затрат может производиться в точке подключения к нагрузке или к электросети, так что они могут включать или не включать затраты на передачу.
Для сравнения различных методов полезно сравнить затраты на единицу энергии, которые обычно указываются на киловатт-час или мегаватт-час . Этот тип расчетов помогает политикам, исследователям и другим лицам направлять обсуждения и принятие решений, но обычно осложняется необходимостью учитывать различия во времени с помощью ставки дисконтирования . Согласно консенсусу недавних крупных глобальных исследований затрат на производство электроэнергии , ветровая и солнечная энергия являются самыми дешевыми источниками электроэнергии, доступными сегодня.
Метрики удельных затрат
Нормированная стоимость электроэнергии
Levelized стоимость энергии (LCOE) является мерой источника питания , что позволяет проводить сравнение различных методов выработки электроэнергии на постоянной основе. LCOE также можно рассматривать как минимальную постоянную цену, по которой необходимо продавать электроэнергию, чтобы обеспечить безубыточность в течение всего срока реализации проекта. Это можно приблизительно рассчитать как чистую приведенную стоимость всех затрат в течение срока службы актива, деленную на соответствующим образом дисконтированную общую сумму выработки энергии из актива в течение этого срока службы.
Обычно LCOE рассчитывается на протяжении проектного срока службы станции, который обычно составляет от 20 до 40 лет. Однако следует проявлять осторожность при сравнении различных исследований LCOE и источников информации, поскольку LCOE для данного источника энергии сильно зависит от предположений, условий финансирования и анализируемого технологического развертывания. В частности, допущение о коэффициенте мощности оказывает значительное влияние на расчет LCOE. Таким образом, ключевым требованием к анализу является четкое заявление о применимости анализа на основе обоснованных предположений.
Избавленная стоимость
В 2014 году в США Управление по энергетической информации рекомендуется , что levelized затраты на не- диспетчерируемых источников , таких как ветер и солнечная сравниваться с «levelized избегали стоимости энергии» (Lace) , а не к LCOE из диспетчерируемых источников , таких как ископаемые виды топлива или геотермальных . LACE - это предотвращенные затраты из других источников, деленные на годовой объем производства неуправляемого источника. EIA выдвинула гипотезу о том, что колеблющиеся источники энергии не могут избежать капитальных затрат и затрат на обслуживание резервных диспетчерских источников. Отношение LACE к LCOE называется соотношением стоимости и стоимости. Когда LACE (значение) больше, чем LCoE (стоимость), то соотношение стоимости и стоимости больше 1, и проект считается экономически целесообразным.
Факторы затрат
При расчете затрат необходимо учитывать несколько внутренних факторов затрат. Обратите внимание на использование «затрат», которые не являются фактической продажной ценой, поскольку на нее могут влиять различные факторы, такие как субсидии и налоги:
- Капитальные затраты (включая затраты на удаление отходов и вывод из эксплуатации для атомной энергетики) - как правило, низкие для газовых и нефтяных электростанций ; умеренный для береговых ветряных турбин и солнечных батарей (фотоэлектрические); выше для угольных электростанций и еще выше для отходов, используемых в энергии , волнении и приливе , солнечной тепловой энергии , оффшорном ветре и ядерной энергии .
- Стоимость топлива - высокая для источников ископаемого топлива и биомассы, низкая для ядерной энергии и нулевая для многих возобновляемых источников энергии. Стоимость топлива может несколько непредсказуемо меняться в течение срока службы генерирующего оборудования из-за политических и других факторов.
- Такие факторы, как затраты на отходы (и связанные с ними проблемы) и различные затраты на страхование, не включаются в следующее: Заводская мощность, собственное использование или паразитная нагрузка - то есть часть генерируемой энергии, фактически используемая для работы насосов и вентиляторов станции, быть разрешенным.
Чтобы оценить общую стоимость производства электроэнергии, потоки затрат конвертируются в чистую приведенную стоимость с использованием временной стоимости денег . Все эти затраты сведены вместе с использованием дисконтированного денежного потока .
Капитальные затраты
Для генерирующих мощностей капитальные затраты часто выражаются как суточные затраты на ватт. Ориентировочная стоимость:
- электростанция комбинированного цикла газ / нефть - $ 1000 / кВт (2019 г.)
- турбина внутреннего сгорания - 710 долл. / кВт (2020 г.)
- береговая ветроэнергетика - 1600 долл. / кВт (2019 г.)
- морской ветер - 6500 долл. / кВт (2019 г.)
- солнечные фотоэлектрические (фиксированные) - 1060 долларов / кВт (коммунальные), 1800 долларов / кВт (2019)
- солнечные фотоэлектрические системы (отслеживание) - 1130 долларов США / кВт (коммунальные услуги) 2000 долларов США / кВт (2019 г.)
- мощность аккумуляторов - 1380 $ / кВт (2020 г.)
- обычная гидроэлектроэнергия - 2752 $ / кВт (2020 г.)
- геотермальная - 2800 $ / кВт (2019)
- уголь (с контролем SO2 и NOx) - 3500–3800 $ / кВт
- передовая атомная энергия - 6000 долл. / кВт (2019 г.)
- топливные элементы - 7200 $ / кВт (2019 г.)
Эксплуатационные расходы
Текущие расходы включают стоимость любого топлива, затраты на техническое обслуживание, затраты на ремонт, заработную плату, обращение с любыми отходами и т. Д.
Стоимость топлива может быть указана на кВтч, и они, как правило, являются самыми высокими для генерации, работающей на жидком топливе, на втором месте стоит уголь, а газ дешевле. Ядерное топливо намного дешевле за киловатт-час.
Затраты на сопоставление с рынком
Многие ученые, такие как Пол Йоскоу , описали пределы метрики «приведенной стоимости электроэнергии» для сравнения новых источников генерации. В частности, LCOE игнорирует временные эффекты, связанные с приведением производства в соответствие со спросом. Это происходит на двух уровнях:
- Диспетчеризация, способность генерирующей системы подключаться, отключаться, наращивать или уменьшать скорость при изменении спроса.
- Степень, в которой профиль доступности совпадает или противоречит профилю рыночного спроса.
Тепловые летаргические технологии, такие как уголь и твердотопливное ядерное оружие, физически неспособны к быстрому развитию. Тем не менее, многие конструкции ядерных реакторов на расплавленном топливе поколения 4 будут иметь возможность быстрого нарастания, поскольку (A) нейтронный яд ксенон-135 может быть удален из реактора во время его работы без необходимости компенсации концентраций ксенона-135 и (B) большие отрицательные термические и пустотные коэффициенты реактивности автоматически уменьшают или увеличивают выход деления по мере того, как расплавленное топливо нагревается или охлаждается, соответственно. Тем не менее, капиталоемкие технологии, такие как ветряные, солнечные и ядерные, экономически невыгодны, если они не генерируются с максимальной доступностью, поскольку LCOE - это почти все капитальные вложения безвозвратных затрат. Сети с очень большим количеством непостоянных источников энергии, таких как ветровая и солнечная, могут нести дополнительные расходы, связанные с необходимостью иметь хранилище или резервную генерацию. В то же время прерывистые источники могут быть еще более конкурентоспособными, если они доступны для производства, когда спрос и цены самые высокие, например солнечная энергия во время пиковых летних полуденных пиков, наблюдаемых в жарких странах, где кондиционирование воздуха является основным потребителем. Несмотря на эти временные ограничения, выравнивание затрат часто является необходимым предварительным условием для проведения сравнений на равной основе перед рассмотрением профилей спроса, а метрика приведенных затрат широко используется для сравнения технологий на марже, где последствиями для энергосистемы нового поколения можно пренебречь. .
Еще одним ограничением метрики LCOE является влияние энергоэффективности и энергосбережения (EEC). В результате ЕЭС спрос на электроэнергию во многих странах не изменился или снизился. Рассмотрение только LCOE для предприятий коммунального масштаба будет иметь тенденцию к максимальному увеличению выработки и рискует переоценить требуемую выработку из-за эффективности, таким образом «занижая» их LCOE. Для солнечных систем, установленных в точке конечного использования, более экономично сначала инвестировать в EEC, а затем в солнечную. Это приводит к меньшей необходимой солнечной системе, чем то, что было бы необходимо без мер EEC. Однако проектирование солнечной системы на основе LCOE приведет к увеличению LCOE меньшей системы, поскольку выработка энергии падает быстрее, чем стоимость системы. Следует учитывать всю стоимость жизненного цикла системы, а не только LCOE источника энергии. LCOE не так важен для конечных пользователей, как другие финансовые аспекты, такие как доход, денежный поток, ипотека, аренда, аренда и счета за электроэнергию. Сравнение инвестиций в солнечную энергетику по отношению к ним может облегчить конечным пользователям принятие решения или использование расчетов рентабельности «и / или значения мощности актива или вклада в пик на уровне системы или схемы».
Внешние затраты на источники энергии
Обычно ценообразование на электроэнергию из различных источников энергии может не включать все внешние затраты, то есть затраты, которые косвенно несет общество в целом в результате использования этого источника энергии. Они могут включать в себя вспомогательные затраты, воздействие на окружающую среду, продолжительность использования, хранение энергии, затраты на переработку или последствия несчастных случаев, не связанных со страхованием.
Управление энергетической информации США прогнозирует, что уголь и газ будут постоянно использоваться для производства большей части мировой электроэнергии. Ожидается, что это приведет к эвакуации миллионов домов в низинных районах и ежегодным потерям в размере сотен миллиардов долларов материального ущерба.
Согласно исследованию Harvard Business Review, проведенному в 2021 году, затраты на переработку солнечных панелей достигнут 20-30 долларов за панель в 2035 году, что в четыре раза увеличит LCOE для фотоэлектрической солнечной энергии, что представляет собой серьезную политическую проблему, потому что, если переработка станет законной обязанностью производителей это резко снизит размер прибыли на этом и без того конкурентном рынке, и если этого не произойдет, то огромное количество панелей, содержащих токсичные тяжелые металлы, может оказаться на свалках необработанными. Согласно исследованию IRENA 2016, количество фотоэлектрических отходов к 2050 году вырастет на 78 миллионов тонн.
Финансируемое ЕС исследование, известное как ExternE, или Externalities of Energy, проведенное в период с 1995 по 2005 год, показало, что стоимость производства электроэнергии из угля или нефти удвоится по сравнению с ее текущей стоимостью, а стоимость производства электроэнергии из газа возрастет. на 30% с учетом внешних издержек, таких как ущерб окружающей среде и здоровью человека от твердых частиц , оксидов азота , хрома VI , щелочности речной воды , отравления ртутью и выбросов мышьяка, производимых этими источниками. В исследовании было подсчитано, что эти внешние затраты на добычу ископаемого топлива составляют до 1-2% от всего валового внутреннего продукта (ВВП) ЕС , и это было до того, как были включены внешние затраты на глобальное потепление из этих источников. . Уголь имеет самую высокую внешнюю стоимость в ЕС, и глобальное потепление составляет большую часть этой стоимости.
Средством покрытия части внешних затрат на производство ископаемого топлива является установление цен на углерод - метод, наиболее предпочитаемый экономистами для сокращения выбросов, вызывающих глобальное потепление. При установлении цен на углерод взимается плата с тех, кто выбрасывает углекислый газ за свои выбросы. Эта плата, называемая «углеродной ценой», представляет собой сумму, которая должна быть уплачена за право выброса одной тонны углекислого газа в атмосферу. Ценообразование на выбросы углерода обычно принимает форму налога на выбросы углерода или требования о покупке разрешений на выбросы (также называемых «квотами»).
В зависимости от предположений о возможных авариях и их вероятности внешние затраты на ядерную энергетику значительно различаются и могут достигать от 0,2 до 200 центов / кВтч. Кроме того, ядерная энергетика работает в рамках системы страхования, которая ограничивает или структурирует ответственность за несчастные случаи в соответствии с Парижской конвенцией об ответственности перед третьими сторонами в ядерной области , Брюссельской дополнительной конвенцией и Венской конвенцией о гражданской ответственности за ядерный ущерб, а в США - ценой -Акт Андерсона . Часто утверждают, что этот потенциальный дефицит ответственности представляет собой внешние затраты, не включенные в стоимость ядерной электроэнергии; но стоимость небольшая, составляет около 0,1% от нормированной стоимости электроэнергии, согласно исследованию CBO.
Эти сверхстраховые расходы для наихудших сценариев не являются уникальными для ядерной энергетики, поскольку гидроэлектростанции также не полностью застрахованы от катастрофических событий, таких как прорыв большой плотины . Например, катастрофа на плотине Баньцяо в 1975 году унесла жизни 11 миллионов человек и унесла жизни от 26 000 до 230 000 человек. Поскольку частные страховщики основывают премии по страхованию плотин на ограниченных сценариях, страхование крупных стихийных бедствий в этом секторе также предоставляется государством.
Поскольку внешние эффекты размыты по своему воздействию, внешние затраты не могут быть измерены напрямую, но должны быть оценены. Одним из подходов к оценке внешних издержек воздействия электроэнергии на окружающую среду является Методологическая конвенция Федерального агентства по окружающей среде Германии. При использовании этого метода внешние затраты на электроэнергию из бурого угля составляют 10,75 евроцента / кВт · ч, из каменного угля 8,94 евроцента / кВт · ч, из природного газа 4,91 евроцента / кВт · ч, фотоэлектрической энергии 1,18 евроцента / кВт · ч, ветряной энергии 0,26 евроцента / кВт · ч и гидроцента 0,18 евроцента. / кВтч. Для ядерной энергетики Федеральное агентство по окружающей среде не указывает ценности, поскольку результаты различных исследований различаются в 1000 раз. Он рекомендует атомную энергетику, учитывая огромную неопределенность, с оценкой стоимости следующего более низкого источника энергии. Основываясь на этой рекомендации, Федеральное агентство по окружающей среде и на основе своей собственной методики, Форум эколого-социальной рыночной экономики, пришли к оценке внешних экологических затрат атомной энергии в размере от 10,7 до 34 центов / кВт · ч.
Дополнительные факторы стоимости
Расчеты часто не включают более широкие системные затраты, связанные с каждым типом электростанции, такие как подключения к электросетям на большие расстояния, или затраты на балансировку и резервирование. Расчеты не включают в себя внешние факторы , такие как ущерб здоровью угольных растениями, ни влияние CO 2 выбросов на изменении климата , подкисление океана и эвтрофикацию , океанические течения сдвиги. Затраты на снятие с эксплуатации электростанций обычно не включаются (атомные электростанции в Соединенных Штатах являются исключением, поскольку затраты на снятие с эксплуатации включены в стоимость электроэнергии в соответствии с Законом о политике в области ядерных отходов ), поэтому не учитываются в полном объеме . Эти типы элементов могут быть явно добавлены по мере необходимости в зависимости от цели расчета. Это мало связано с реальной ценой на электроэнергию, но помогает политикам и другим лицам направлять дискуссии и принимать решения.
Это немаловажные факторы, но они очень существенно влияют на все ответственные властные решения:
- Сравнение выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла показывает, что, например, уголь радикально выше по количеству парниковых газов , чем любая альтернатива. Соответственно, в приведенном ниже анализе уголь, улавливаемый углеродом , обычно рассматривается как отдельный источник, а не усредняется с другим углем.
- Другие экологические проблемы, связанные с производством электроэнергии, включают кислотные дожди , закисление океана и влияние добычи угля на водосборные бассейны.
- Различные проблемы здоровья человека, связанные с производством электроэнергии, включая астму и смог , в настоящее время доминируют при принятии решений в развитых странах, которые несут государственные расходы на здравоохранение. Согласно исследованию Медицинской школы Гарвардского университета, стоимость угля для здоровья в США составляет от 300 до 500 миллиардов долларов в год.
- Хотя стоимость киловатт-часа передачи сильно зависит от расстояния, длинные сложные проекты, необходимые для расчистки или даже модернизации маршрутов передачи, делают даже привлекательные новые источники поставок часто неконкурентоспособными с мерами по сохранению (см. Ниже), потому что сроки окупаемости должны учитывать модернизацию передачи .
Глобальное обучение
Источник | Солнечная (коммунальная) | Ветер на берегу | Газ CC | Геотермальный | Морской ветер | Каменный уголь | Ядерная | Газовая колонка | Хранение (1: 4) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NEA 2020 ( со ставкой дисконтирования 7% ) | 54 | 50 | 92 | 100 | 88 | 114 | 68 | ||
NEA 2018 ( со ставкой дисконтирования 3% ) | 100 | 60 | 100 | 135 | 90 | 55 | |||
IPCC 2018 ( со ставкой дисконтирования 5% ) | 110 | 59 | 71 | 60 | 120 | 61 | 65 | ||
BNEF 2021 | 39 | 41 год | 79 | 132 | |||||
Лазард 2020 | 36 | 40 | 59 | 80 | 86 | 112 | 164 | 175 | 189 |
IRENA 2020 | 68 | 53 | 73 | 113 | |||||
Лазард (диапазоны) | 29–42 | 26-54 | 44-73 | 59-101 | 86 | 65–159 | 129–198 | 151–198 | 132–245 |
BNEF (2021 г.)
В марте 2021 года агентство Bloomberg New Energy Finance обнаружило, что «возобновляемые источники энергии являются самым дешевым вариантом энергии для 71% мирового ВВП и 85% мирового производства электроэнергии. Теперь дешевле построить новую солнечную или ветряную электростанцию, чтобы удовлетворить растущий спрос на электроэнергию или заменить ее. генератор, уходящий на пенсию, чем построить новую электростанцию, работающую на ископаемом топливе. ... С точки зрения затрат, ветряная и солнечная энергия - лучший экономический выбор на рынках, где существуют устойчивые генерирующие ресурсы и спрос на них растет ". Они также сообщили, что «приведенная стоимость энергии от систем хранения литий-ионных аккумуляторов конкурентоспособна со многими генераторами пиковой нагрузки». BNEF не раскрыл подробную методологию и предположения расчета LCOE, за исключением того, что заявил, что он «получен из избранных общедоступных источников».
NEA (2020)
В декабре 2020 года ОЭСР АЯЭ опубликовало исследование прогнозируемых затрат на производство электроэнергии, в котором рассматривается очень широкий спектр технологий производства электроэнергии на основе 243 электростанций в 24 странах. Основной вывод заключался в том, что «производство с низким содержанием углерода в целом становится все более конкурентоспособным по стоимости» и «новая атомная энергетика останется управляемой низкоуглеродной технологией с самыми низкими ожидаемыми затратами в 2025 году». В отчете рассчитана LCOE с предполагаемой 7% ставкой дисконтирования с поправкой на системные затраты на генерацию.
Лазард (2020)
В октябре 2020 года инвестиционный банк Lazard сравнил возобновляемые и традиционные источники энергии, включая сравнение существующих и новых источников энергии (см. Таблицу). Исследование Lazard предполагает «60% долга при 8% процентной ставке и 40% собственного капитала при 12% стоимости» для расчета LCOE.
ИРЕНА (2020)
Международное агентство по возобновляемой энергии (IRENA) опубликовала исследование 2019 расходов возобновляемых производства электроэнергии на основе состояния , что «новые солнечные и ветряные проекты подрезая самый дешевый из существующих угольных электростанций». Данные по невозобновляемым источникам в отчете не представлены. Исследование IRENA предполагает 7,5% стоимости капитала в странах ОЭСР и 10% в Китае для расчетов LCOE.
МГЭИК (2018 г.)
Пятый оценочный отчет МГЭИК содержит расчеты LCOE для широкого спектра источников энергии в следующих четырех сценариях:
- 10% WACC , часы высокой полной нагрузки (FLH), без налога на выбросы углерода
- 5% WACC , высокий FLH, отсутствие налога на выбросы углерода - сценарий, представленный в приведенной выше таблице
- 10% WACC , низкий FLH, без налога на выбросы углерода
- 10% WACC , высокий FLH, налог на выбросы углерода 100 долл. США / тCO2-экв.
ОЭСР (2018)
OECD NEA содержит расчеты LCOE для трех ставок дисконтирования - 3%, 7% и 10%. Сценарий 3% представлен выше.
Региональные исследования
Австралия
BNEF оценил следующие затраты на производство электроэнергии в Австралии:
Источник | Солнечная | Ветер на берегу | Газ CC | Wind plus для хранения | Solar plus накопитель | Хранение (4 часа) | Газовая колонка |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Среднее значение, долл. США / МВтч | 47 | 58 | 81 год | 87 | 118 | 156 | 228 |
Франция
Международное энергетическое агентство и EDF оценок на 2011 следующие расходы. Что касается ядерной энергетики, они включают затраты, связанные с новыми инвестициями в безопасность для модернизации французской атомной электростанции после ядерной катастрофы на Фукусима-дайити ; Стоимость этих инвестиций оценивается в 4 евро / МВтч. Что касается солнечной энергии, то оценка в 293 евро / МВтч предназначена для крупного завода, способного производить от 50 до 100 ГВтч в год, расположенного в благоприятном месте (например, в Южной Европе). Для небольшой бытовой установки, которая может производить около 3 МВтч в год, стоимость составляет от 400 до 700 евро / МВтч, в зависимости от местоположения. Солнечная энергия была самым дорогим возобновляемым источником электроэнергии среди исследованных технологий, хотя повышение эффективности и увеличение срока службы фотоэлектрических панелей вместе со снижением производственных затрат сделали этот источник энергии более конкурентоспособным с 2011 года. К 2017 году стоимость фотоэлектрических солнечных батарей мощность снизилась до менее 50 евро / МВтч.
Технология | Стоимость в 2011 г. | Стоимость в 2017 г. |
---|---|---|
Гидроэнергетика | 20 | |
Ядерная (с покрываемыми государством страховыми расходами) | 50 | 50 |
Ядерный EPR | 100 | |
Газовые турбины без улавливания CO 2 | 61 | |
Береговой ветер | 69 | 60 |
Солнечные фермы | 293 | 43,24 |
Германия
В ноябре 2013 года Институт систем солнечной энергии им. Фраунгофера ISE провел оценку приведенных затрат на производство электроэнергии для вновь построенных электростанций в электроэнергетическом секторе Германии . Показатель LCOE для фотоэлектрических систем в третьем квартале 2013 года составил от 0,078 до 0,142 евро / кВтч, в зависимости от типа электростанции ( наземные коммунальные предприятия или небольшие солнечные фотоэлектрические панели на крыше ) и средней инсоляции в Германии от 1000 до 1200 кВтч / м 2. в год (GHI). Нет доступных показателей LCOE для электроэнергии, вырабатываемой недавно построенными в Германии атомными электростанциями, поскольку ни одна из них не строилась с конца 1980-х годов. Обновление исследования ISE было опубликовано в марте 2018 года.
ISE (2013) | ISE (2018) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Технология | Бюджетный | Высокая цена | Бюджетный | Высокая цена | |||
Угольные электростанции | бурый уголь | 38 | 53 | 46 | 80 | ||
каменный уголь | 63 | 80 | 63 | 99 | |||
ПГУ электростанции | 75 | 98 | 78 | 100 | |||
Ветровая энергия | Береговые ветряные электростанции | 45 | 107 | 40 | 82 | ||
Оффшорные ветряные электростанции | 119 | 194 | 75 | 138 | |||
Солнечная | Фотоэлектрические системы | 78 | 142 | 37 | 115 | ||
Биогазовая электростанция | 135 | 250 | 101 | 147 | |||
Источник: Fraunhofer ISE (2013) - Нормированная стоимость технологий возобновляемой энергии в электроэнергии.
Источник: Fraunhofer ISE (2018) - Stromgestehungskosten erneuerbare Energien |
Средний Восток
Затраты на капитальные вложения, постоянные и переменные затраты, а также средний коэффициент мощности ветроэнергетических и фотоэлектрических систем энергоснабжения за период с 2000 по 2018 год были получены с использованием общего переменного производства электроэнергии из возобновляемых источников в странах Ближнего Востока и 81 изученном проекте.
Год | Ветер CF | Фотоэлектрические CF | Ветер LCOE ($ / МВтч) | Фотоэлектрические LCOE ($ / МВтч) |
---|---|---|---|---|
2000 г. | 0,19 | 0,17 | - | - |
2001 г. | - | 0,17 | - | - |
2002 г. | 0,21 | 0,21 | - | - |
2003 г. | - | 0,17 | - | - |
2004 г. | 0,23 | 0,16 | - | - |
2005 г. | 0,23 | 0,19 | - | - |
2006 г. | 0,20 | 0,15 | - | - |
2007 г. | 0,17 | 0,21 | - | - |
2008 г. | 0,25 | 0,19 | - | - |
2009 г. | 0,18 | 0,16 | - | - |
2010 г. | 0,26 | 0,20 | 107,8 | - |
2011 г. | 0,31 | 0,17 | 76,2 | - |
2012 г. | 0,29 | 0,17 | 72,7 | - |
2013 | 0,28 | 0,20 | 72,5 | 212,7 |
2014 г. | 0,29 | 0,20 | 66,3 | 190,5 |
2015 г. | 0,29 | 0,19 | 55,4 | 147,2 |
2016 г. | 0,34 | 0,20 | 52,2 | 110,7 |
2017 г. | 0,34 | 0,21 | 51,5 | 94,2 |
2018 г. | 0,37 | 0,23 | 42,5 | 85,8 |
2019 г. | - | 0,23 | - | 50,1 |
Турция
По состоянию на март 2021 года для проектов, начинающих производство электроэнергии в Турции из возобновляемых источников энергии в Турции в июле, льготные тарифы в лирах за кВтч составляют: ветровая и солнечная энергия 0,32, гидроэнергия 0,4, геотермальная энергия 0,54, а также различные ставки для различных видов биомассы: для все это также дает бонус в размере 0,08 за кВтч, если используются местные компоненты. Тарифы будут действовать на 10 лет, а местный бонус - на 5 лет. Тарифы определяются президентом, и данная схема заменяет предыдущие зеленые тарифы на возобновляемую энергию, выраженные в долларах США.
Япония
В исследовании 2010 года, проведенном правительством Японии (до катастрофы на Фукусиме), названном Energy White Paper, было установлено, что стоимость киловатт-часа составляла 49 йен для солнечной энергии, от 10 до 14 йен для ветра и 5 или 6 йен для атомной энергетики.
Масаеши Сон , сторонник возобновляемых источников энергии , однако, указал, что правительственные оценки ядерной энергетики не включают затраты на переработку топлива или страхование ответственности в случае стихийных бедствий. Сон подсчитал, что если включить эти затраты, то стоимость ядерной энергии будет примерно такой же, как и стоимость энергии ветра.
В последнее время стоимость солнечной энергии в Японии снизилась с 13,1 до 21,3 юаней / кВтч (в среднем 15,3 юаней / кВтч, или 0,142 доллара США / кВтч).
Объединенное Королевство
Институт инженеров и судостроителей в Шотландии поручил бывшему операционному директору Британской национальной энергосистемы Колину Гибсону подготовить отчет о нормированных затратах на генерацию, который впервые будет включать в себя некоторые затраты на передачу, а также затраты на генерацию. Это было опубликовано в декабре 2011 года. Учреждение стремится поощрять дебаты по этому вопросу и предприняло необычный шаг среди составителей таких исследований, опубликовав электронную таблицу.
27 февраля 2015 года компания Vattenfall Vindkraft AS согласилась построить морскую ветряную электростанцию Horns Rev 3 по цене 10,31 евроцента за кВтч . Это было указано ниже 100 фунтов стерлингов за МВтч.
В 2013 году в Соединенном Королевстве для новой атомной электростанции ( точка Хинкли C : завершение в 2023 году), зеленый тариф в размере 92,50 фунтов стерлингов / МВтч (около 142 долларов США / МВтч) плюс компенсация инфляции с учетом продолжительности работы. 35 лет было согласовано.
Департамент бизнеса, энергетика и промышленная стратегия (Бейс) регулярно публикует оценки затрат различных источников производства электроэнергии, следуя по оценкам присоединяемого Департамента энергетики и изменения климата (DECC). Смета приведенных затрат для проектов нового поколения, начатых в 2015 году, приведена в таблице ниже.
Технология производства электроэнергии | Низкий | Центральная | Высокий | |
---|---|---|---|---|
Ветер | На берегу | 47 | 62 | 76 |
Офшор | 90 | 102 | 115 | |
Солнечные крупномасштабные фотоэлектрические системы (фотоэлектрические) | 71 | 80 | 94 | |
Ядерный PWR (реактор с водой под давлением) (а) | 82 | 93 | 121 | |
Биомасса | 85 | 87 | 88 | |
Природный газ | Газовая турбина с комбинированным циклом | 65 | 66 | 68 |
CCGT с CCS (улавливание и хранение углерода) | 102 | 110 | 123 | |
Газовая турбина открытого цикла | 157 | 162 | 170 | |
Каменный уголь | Усовершенствованный сверхкритический уголь с кислородной гребенкой. CCS | 124 | 134 | 153 |
IGCC (интегрированный комбинированный цикл газификации) с CCS | 137 | 148 | 171 | |
(а) новая ядерная энергетика: гарантированная начальная цена 92,50 фунтов стерлингов / МВтч для Hinkley Point C в 2023 году |
Соединенные Штаты
Управление энергетической информации (2020)
С 2010 года Управление энергетической информации США (EIA) публикует Годовой энергетический прогноз (AEO) с ежегодными прогнозами LCOE для будущих объектов коммунального хозяйства, которые будут введены в эксплуатацию примерно через пять лет. В 2015 году EIA подверглась критике со стороны Института передовой энергетической экономики (AEE) после того, как он опубликовал отчет AEO за 2015 год, который «постоянно недооценивал темпы роста возобновляемых источников энергии , что приводило к« неправильному восприятию »эффективности этих ресурсов на рынке. ". AEE указывает, что средний договор о закупке электроэнергии (PPA) для ветровой энергии уже был на уровне 24 долларов / МВтч в 2013 году. Аналогичным образом, PPA для солнечных фотоэлектрических систем для коммунальных предприятий оценивается на текущих уровнях в 50–75 долларов / МВтч. Эти цифры сильно контрастируют с оценкой LCOE, оцененной EIA, в размере 125 долларов США / МВтч (или 114 долларов США / МВтч, включая субсидии) для солнечных фотоэлектрических систем в 2020 году.
Следующие данные взяты из Ежегодного энергетического прогноза Управления энергетической информации (EIA), опубликованного в 2020 году (AEO2020). Они выражены в долларах за мегаватт-час (2019 долл. США / МВт-ч). Эти цифры являются приблизительными для заводов, которые будут введены в эксплуатацию в 2025 году, без налоговых льгот, субсидий или других льгот. Приведенная ниже LCOE рассчитана на основе 30-летнего периода окупаемости с использованием реальной средневзвешенной стоимости капитала (WACC) после налогообложения в размере 6,1%. Для углеродоемких технологий к WACC добавляется 3 процентных пункта. (Это примерно эквивалентно плате в размере 15 долларов США за метрическую тонну углекислого газа CO.
2.) Ожидается, что федеральные налоговые льготы и различные государственные и местные программы стимулирования снизят некоторые из этих значений LCOE. Например, EIA ожидает, что федеральная программа инвестиционных налоговых льгот снизит средневзвешенную LCOE для солнечных фотоэлектрических систем, построенных в 2025 году, на дополнительные 2,41 доллара до 30,39 доллара.
Тип растения | Мин. | Простой
В среднем |
Емкость взвешенное среднее |
Максимум |
---|---|---|---|---|
Ультра-сверхкритический уголь | 65,10 | 76,44 | NB | 91,27 |
Комбинированный цикл | 33,35 | 38,07 | 36,61 | 45,31 |
Турбина сгорания | 58,48 | 66,62 | 68,71 | 81,37 |
Продвинутая ядерная | 71,90 | 81,65 | NB | 92,04 |
Геотермальный | 35,13 | 37,47 | 37,47 | 39,60 |
Биомасса | 86,19 | 94,83 | NB | 139,96 |
Ветер, береговой | 28,72 | 39,95 | 34,10 | 62,72 |
Ветер, оффшорный | 102,68 | 122,25 | 115,04 | 155,55 |
Солнечная фотоэлектрическая (PV) | 29,75 | 35,74 | 32,80 | 48,09 |
Гидроэлектростанции | 35,37 | 52,79 | 39,54 | 63,24 |
Источниками электроэнергии, которые имели наибольшее снижение расчетных затрат за период с 2010 по 2019 год, были солнечная фотоэлектрическая энергия (снижение на 88%), береговый ветер (снижение на 71%) и усовершенствованный комбинированный цикл природного газа (снижение на 49%).
В отношении генерации коммунальных предприятий, введенной в эксплуатацию в 2040 году, согласно оценке EIA в 2015 году, произойдет дальнейшее сокращение постоянных долларовых затрат на концентрированную солнечную энергию (CSP) (снижение на 18%), солнечную фотоэлектрическую энергию (снижение на 15%), морскую энергетику. ветряная (-11%) и усовершенствованная ядерная (-7%). Ожидается, что к 2040 году стоимость наземного ветра немного вырастет (на 2%), в то время как стоимость электроэнергии с комбинированным циклом на природном газе вырастет на 9-10% за этот период.
Оценка в долл. США / МВтч | Угольный монастырь |
Nat. комбинированный цикл газа | Ядерный продвинутый |
Ветер | Солнечная | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
года | ссылка | на год | монастырь | передовой | береговой | оффшорный | PV | CSP | ||
2010 г. | 2016 г. | 100,4 | 83,1 | 79,3 | 119,0 | 149,3 | 191,1 | 396,1 | 256,6 | |
2011 г. | 2016 г. | 95,1 | 65,1 | 62,2 | 114,0 | 96,1 | 243,7 | 211,0 | 312,2 | |
2012 г. | 2017 г. | 97,7 | 66,1 | 63,1 | 111,4 | 96,0 | N / A | 152,4 | 242,0 | |
2013 | 2018 г. | 100,1 | 67,1 | 65,6 | 108,4 | 86,6 | 221,5 | 144,3 | 261,5 | |
2014 г. | 2019 г. | 95,6 | 66,3 | 64,4 | 96,1 | 80,3 | 204,1 | 130,0 | 243,1 | |
2015 г. | 2020 г. | 95,1 | 75,2 | 72,6 | 95,2 | 73,6 | 196,9 | 125,3 | 239,7 | |
2016 г. | 2022 г. | NB | 58,1 | 57,2 | 102,8 | 64,5 | 158,1 | 84,7 | 235,9 | |
2017 г. | 2022 г. | NB | 58,6 | 53,8 | 96,2 | 55,8 | NB | 73,7 | NB | |
2018 г. | 2022 г. | NB | 48,3 | 48,1 | 90,1 | 48,0 | 124,6 | 59,1 | NB | |
2019 г. | 2023 г. | NB | 40,8 | 40,2 | NB | 42,8 | 117,9 | 48,8 | NB | |
2020 г. | 2025 г. | NB | 36,61 | 36,61 | NB | 34,10 | 115,04 | 32,80 | NA | |
Номинальное изменение 2010–2020 гг. | NB | −56% | -54% | NB | −77% | -40% | −92% | NB | ||
Примечание . Прогнозируемая LCOE скорректирована с учетом инфляции и рассчитана в постоянных долларах за два года до года публикации оценки. Оценки даны без каких-либо субсидий. Стоимость передачи для неуправляемых источников в среднем намного выше. NB = «Не построен» (Никакого увеличения мощности не ожидается.) |
NREL OpenEI (2015)
OpenEI , спонсируемый совместно Министерством энергетики США и Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL), собрал историческую базу данных о затратах на генерацию, охватывающую широкий спектр источников генерации. Поскольку данные имеют открытый исходный код, они могут часто пересматриваться.
Тип установки (долл. США / МВтч) | Мин. | Медиана | Максимум | Год источника данных | |
---|---|---|---|---|---|
Распределенная генерация | 10 | 70 | 130 | 2014 г. | |
Гидроэнергетика | Общепринятый | 30 | 70 | 100 | 2011 г. |
Малая гидроэнергетика | 140 | 2011 г. | |||
Ветер | Оншорный (наземный) | 40 | 80 | 2014 г. | |
Офшор | 100 | 200 | 2014 г. | ||
Природный газ | Комбинированный цикл | 50 | 80 | 2014 г. | |
Турбина внутреннего сгорания | 140 | 200 | 2014 г. | ||
Каменный уголь | Измельченный, очищенный | 60 | 150 | 2014 г. | |
Измельченный, неочищенный | 40 | 2008 г. | |||
ВГКК , газифицированный | 100 | 170 | 2014 г. | ||
Солнечная | Фотоэлектрические | 60 | 110 | 250 | 2014 г. |
CSP | 100 | 220 | 2014 г. | ||
Геотермальный | Гидротермальный | 50 | 100 | 2011 г. | |
Слепой | 100 | 2011 г. | |||
Повышенная | 80 | 130 | 2014 г. | ||
Биоэнергетика | 90 | 110 | 2014 г. | ||
Топливная ячейка | 100 | 160 | 2014 г. | ||
Ядерная | 90 | 130 | 2014 г. | ||
Океан | 230 | 240 | 250 | 2011 г. |
Примечание.
Только медианное значение = только одна точка данных.
Только максимальное + минимальное значение = только две точки данных
Калифорнийская энергетическая комиссия (2014)
Данные LCOE из отчета Калифорнийской энергетической комиссии под названием «Ориентировочная стоимость новых возобновляемых источников энергии и ископаемого топлива в Калифорнии». Данные модели были рассчитаны для всех трех классов застройщиков: продавца, коммунального предприятия, принадлежащего инвестору (IOU), и коммунального предприятия, находящегося в государственной собственности (POU).
Тип | Год 2013 (номинальный $$) ($ / МВтч) | 2024 год (номинальный $$) ($ / МВтч) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Имя | Торговец | Долговая расписка | ПОУ | Торговец | Долговая расписка | ПОУ |
Генераторная турбина 49,9 МВт | 662,81 | 2215,54 | 311,27 | 884,24 | 2895,90 | 428,20 |
Генераторная турбина 100 МВт | 660,52 | 2202,75 | 309,78 | 881,62 | 2880,53 | 426,48 |
Генераторная турбина - Advanced 200 МВт | 403,83 | 1266,91 | 215,53 | 533,17 | 1615,68 | 299,06 |
Двухтактные парогазовые установки без воздуховодов мощностью 500 МВт | 116,51 | 104,54 | 102,32 | 167,46 | 151,88 | 150,07 |
Двухтактные парогазовые установки с дымоходом 500 МВт | 115,81 | 104,05 | 102,04 | 166,97 | 151,54 | 149,88 |
Котел кипящего слоя на биомассе 50 МВт | 122,04 | 141,53 | 123,51 | 153,89 | 178,06 | 156,23 |
Геотермальный бинарный 30 МВт | 90,63 | 120,21 | 84,98 | 109,68 | 145,31 | 103.00 |
Геотермальная вспышка 30 МВт | 112,48 | 146,72 | 109,47 | 144,03 | 185,85 | 142,43 |
Солнечный параболический желоб без накопителя 250 МВт | 168,18 | 228,73 | 167,93 | 156,10 | 209,72 | 156,69 |
Солнечный параболический желоб с накопителем 250 МВт | 127,40 | 189,12 | 134,81 | 116,90 | 171,34 | 123,92 |
Солнечная энергетическая башня без накопителя 100 МВт | 152,58 | 210,04 | 151,53 | 133,63 | 184,24 | 132,69 |
Солнечная электростанция с накопителем 100 МВт 6HR | 145,52 | 217,79 | 153,81 | 132,78 | 196,47 | 140,58 |
Солнечная электростанция с накопителем 100 МВт 11HR | 114,06 | 171,72 | 120,45 | 103,56 | 154,26 | 109,55 |
Солнечная фотоэлектрическая (тонкопленочная) 100 МВт | 111,07 | 170.00 | 121,30 | 81,07 | 119,10 | 88,91 |
Солнечная фотоэлектрическая (одноосная) 100 МВт | 109.00 | 165,22 | 116,57 | 98,49 | 146,20 | 105,56 |
Солнечная фотоэлектрическая (тонкопленочная) 20 МВт | 121,31 | 186,51 | 132,42 | 93,11 | 138,54 | 101,99 |
Солнечная фотоэлектрическая (одноосная) 20 МВт | 117,74 | 179,16 | 125,86 | 108,81 | 162,68 | 116,56 |
Класс ветра 3 100 МВт | 85,12 | 104,74 | 75,8 | 75,01 | 91,90 | 68,17 |
Класс ветра 4 100 МВт | 84,31 | 103,99 | 75,29 | 75,77 | 92,88 | 68,83 |
Калифорнийская энергетическая комиссия (2019)
9 мая 2019 года Энергетическая комиссия Калифорнии опубликовала обновленный отчет LCOE:
Тип техники | Тип метода для расчета LCOE | Мин. (2018 $ / МВтч) | Медиана | Макс (2018 $ / МВт / ч) |
---|---|---|---|---|
Солнечная фотоэлектрическая одноосная 100 МВт | Детерминированный | 33 | 49 | 106 |
Солнечная фотоэлектрическая одноосная 100 МВт | Вероятностный | 44 год | 52 | 61 |
Солнечная башня с хранилищем | Детерминированный | 81 год | 159 | 339 |
Солнечная башня с хранилищем | Вероятностный | 128 | 158 | 195 |
Ветер 80 м хаб Высота | Детерминированный | 30 | 57 год | 136 |
Ветер 80 м хаб Высота | Вероятностный | 52 | 65 | 81 год |
Геотермальная вспышка | Детерминированный | 54 | 138 | 414 |
Геотермальная вспышка | Вероятностный | 116 | 161 | 217 |
Биомы | Детерминированный | 98 | 166 | 268 |
Биомы | Вероятностный | 158 | 172 | 187 |
Комбинированный цикл без воздуховода | Детерминированный | 77 | 119 | 187 |
Комбинированный цикл без воздуховода | Вероятностный | 111 | 123 | 141 |
Лазард (2015)
В ноябре 2015 года инвестиционный банк Lazard со штаб-квартирой в Нью-Йорке опубликовал свое девятое ежегодное исследование текущих затрат на производство электроэнергии фотоэлектрическими элементами в США по сравнению с обычными генераторами энергии. Лучшие крупномасштабные фотоэлектрические электростанции могут производить электроэнергию по цене 50 долларов США за МВтч. Верхний предел составляет 60 долларов США за МВтч. Для сравнения, угольные электростанции стоят от 65 до 150 долларов США за МВтч, а ядерная энергия - 97 долларов США за МВтч. Небольшие фотоэлектрические электростанции на крышах домов по-прежнему стоят 184–300 долларов США за МВтч, но они могут обойтись без затрат на транспортировку электроэнергии. Береговые ветряки стоят 32–77 долларов США за МВтч. Один из недостатков - непостоянство солнечной и ветровой энергии. В исследовании предлагается решение в виде аккумуляторов в качестве хранилища , но пока они все еще дороги.
Давний отчет Lazard о приведенной стоимости энергии (LCOE) широко признан и является отраслевым эталоном. В 2015 году Lazard опубликовала свой первый отчет о приведенной стоимости хранения (LCOS), который был разработан инвестиционным банком Lazard в сотрудничестве с консалтинговой компанией Enovation в области энергетики.
Ниже представлен полный список LCOE с разбивкой по источникам в инвестиционном банке Lazard.
Тип установки (долл. США / МВтч) | Низкий | Высокий |
---|---|---|
Энергоэффективность | 0 | 50 |
Ветер | 32 | 77 |
Солнечные фотоэлектрические системы - тонкопленочные промышленные масштабы | 50 | 60 |
Солнечные фотоэлектрические системы - кристаллические коммунальные услуги | 58 | 70 |
Солнечные фотоэлектрические панели - жилые дома на крыше | 184 | 300 |
Солнечные фотоэлектрические панели - C&I на крыше | 109 | 193 |
Солнечная тепловая энергия с накопителем | 119 | 181 |
Микротурбина | 79 | 89 |
Геотермальный | 82 | 117 |
Биомасса прямая | 82 | 110 |
Топливная ячейка | 106 | 167 |
Поршневой двигатель на природном газе | 68 | 101 |
Комбинированный цикл газа | 52 | 78 |
Пик газа | 165 | 218 |
IGCC | 96 | 183 |
Ядерная | 97 | 136 |
Каменный уголь | 65 | 150 |
Хранение батареи | ** | ** |
Дизельный поршневой двигатель | 212 | 281 |
ПРИМЕЧАНИЕ. ** Аккумуляторная батарея больше не включается в этот отчет (2015 г.). Он был включен в отдельный отчет LCOS 1.0, разработанный в консультации с Enovation Partners (см. Диаграммы ниже).
Ниже приведены LCOS для различных аккумуляторных технологий. В эту категорию традиционно входят дизельные двигатели. Это приложения «за счетчиком».
Цель | Тип | Низкий ($ / МВтч) | Высокая ($ / МВтч) |
---|---|---|---|
MicroGrid | Батарея потока | 429 | 1046 |
MicroGrid | Свинцово-кислотные | 433 | 946 |
MicroGrid | Литий-ионный | 369 | 562 |
MicroGrid | Натрий | 411 | 835 |
MicroGrid | Цинк | 319 | 416 |
Остров | Батарея потока | 593 | 1231 |
Остров | Свинцово-кислотные | 700 | 1533 |
Остров | Литий-ионный | 581 | 870 |
Остров | Натрий | 663 | 1259 |
Остров | Цинк | 523 | 677 |
Торгово-промышленный | Батарея потока | 349 | 1083 |
Торгово-промышленный | Свинцово-кислотные | 529 | 1511 |
Торгово-промышленный | Литий-ионный | 351 | 838 |
Торгово-промышленный | Натрий | 444 | 1092 |
Торгово-промышленный | Цинк | 310 | 452 |
Коммерческий прибор | Батарея потока | 974 | 1504 |
Коммерческий прибор | Свинцово-кислотные | 928 | 2291 |
Коммерческий прибор | Литий-ионный | 784 | 1363 |
Коммерческий прибор | Цинк | 661 | 833 |
Жилой | Батарея потока | 721 | 1657 |
Жилой | Свинцово-кислотные | 1101 | 2238 |
Жилой | Литий-ионный | 1034 | 1596 |
Все вышеперечисленное
Традиционный метод |
Дизельный поршневой двигатель | 212 | 281 |
Ниже приведены LCOS для различных аккумуляторных технологий. К этой категории традиционно относятся двигатели, работающие на природном газе. Это приложения «перед счетчиком».
Цель | Тип | Низкий ($ / МВтч) | Высокая ($ / МВтч) |
---|---|---|---|
Система передачи | Сжатый воздух | 192 | 192 |
Система передачи | Батарея потока | 290 | 892 |
Система передачи | Свинцово-кислотные | 461 | 1429 |
Система передачи | Литий-ионный | 347 | 739 |
Система передачи | Насосная гидро | 188 | 274 |
Система передачи | Натрий | 396 | 1079 |
Система передачи | Цинк | 230 | 376 |
Замена пика | Батарея потока | 248 | 927 |
Замена пика | Свинцово-кислотные | 419 | 1247 |
Замена пика | Литий-ионный | 321 | 658 |
Замена пика | Натрий | 365 | 948 |
Замена пика | Цинк | 221 | 347 |
Частотное регулирование | Маховик | 276 | 989 |
Частотное регулирование | Литий-ионный | 211 | 275 |
Дистрибьюторские услуги | Батарея потока | 288 | 923 |
Дистрибьюторские услуги | Свинцово-кислотные | 516 | 1692 |
Дистрибьюторские услуги | Литий-ионный | 400 | 789 |
Дистрибьюторские услуги | Натрий | 426 | 1129 |
Дистрибьюторские услуги | Цинк | 285 | 426 |
PV интеграция | Батарея потока | 373 | 950 |
PV интеграция | Свинцово-кислотные | 402 | 1068 |
PV интеграция | Литий-ионный | 355 | 686 |
PV интеграция | Натрий | 379 | 957 |
PV интеграция | Цинк | 245 | 345 |
Все вышеперечисленное
Традиционный метод |
Газовая колонка | 165 | 218 |
Лазард (2016)
15 декабря 2016 года Lazard выпустила версию 10 своего отчета LCOE и версию 2 своего отчета LCOS.
Тип | Низкий ($ / МВтч) | Высокая ($ / МВтч) |
---|---|---|
Ветер | 32 | 62 |
Солнечные фотоэлектрические системы - кристаллические коммунальные услуги | 49 | 61 |
Солнечные фотоэлектрические системы - тонкопленочные промышленные масштабы | 46 | 56 |
Solar PV - сообщество | 78 | 135 |
Солнечные фотоэлектрические панели - жилые дома на крыше | 138 | 222 |
Солнечные фотоэлектрические панели - C&I на крыше | 88 | 193 |
Солнечная тепловая башня с хранилищем | 119 | 182 |
Микротурбина | 76 | 89 |
Геотермальный | 79 | 117 |
Биомасса прямая | 77 | 110 |
Топливная ячейка | 106 | 167 |
Поршневой двигатель на природном газе | 68 | 101 |
Комбинированный цикл газа | 48 | 78 |
Пик газа | 165 | 217 |
IGCC | 94 | 210 |
Ядерная | 97 | 136 |
Каменный уголь | 60 | 143 |
Дизельный поршневой двигатель | 212 | 281 |
Лазард (2017)
2 ноября 2017 года инвестиционный банк Lazard выпустил версию 11 своего отчета LCOE и версию 3 своего отчета LCOS.
Тип поколения | Низкий ($ / МВтч) | Высокая ($ / МВтч) |
---|---|---|
Ветер | 30 | 60 |
Солнечные фотоэлектрические системы - кристаллические коммунальные услуги | 46 | 53 |
Солнечные фотоэлектрические системы - тонкопленочные промышленные масштабы | 43 год | 48 |
Solar PV - сообщество | 76 | 150 |
Солнечные фотоэлектрические панели - жилые дома на крыше | 187 | 319 |
Солнечные фотоэлектрические панели - C&I на крыше | 85 | 194 |
Солнечная тепловая башня с хранилищем | 98 | 181 |
Микротурбина | 59 | 89 |
Геотермальный | 77 | 117 |
Биомасса прямая | 55 | 114 |
Топливная ячейка | 106 | 167 |
Поршневой двигатель на природном газе | 68 | 106 |
Комбинированный цикл газа | 42 | 78 |
Пик газа | 156 | 210 |
IGCC | 96 | 231 |
Ядерная | 112 | 183 |
Каменный уголь | 60 | 143 |
Дизельный поршневой двигатель | 197 | 281 |
Ниже приведены несубсидируемые LCOS для различных аккумуляторных технологий для приложений «за счетчиком» (BTM).
Пример использования | Тип хранилища | Низкий ($ / МВтч) | Высокая ($ / МВтч) |
---|---|---|---|
Коммерческий | Литий-ионный | 891 | 985 |
Коммерческий | Свинцово-кислотные | 1057 | 1154 |
Коммерческий | Продвинутый лидер | 950 | 1107 |
Жилой | Литий-ионный | 1028 | 1274 |
Жилой | Свинцово-кислотные | 1160 | 1239 |
Жилой | Продвинутый лидер | 1138 | 1188 |
Ниже приведены несубсидируемые LCOS для различных аккумуляторных технологий «на передней панели счетчика» (FTM).
Пример использования | Тип хранилища | Низкий ($ / МВтч) | Высокая ($ / МВтч) |
---|---|---|---|
Замена пика | Проточная батарея (В) | 209 | 413 |
Замена пика | Проточная батарея (Zn) | 286 | 315 |
Замена пика | Литий-ионный | 282 | 347 |
Распределение | Проточная батарея (В) | 184 | 338 |
Распределение | Литий-ионный | 272 | 338 |
Микросеть | Проточная батарея (В) | 273 | 406 |
Микросеть | Литий-ионный | 383 | 386 |
Примечание: оценка диапазона значений расходной батареи
Лазард (2018)
В ноябре 2018 года Lazard опубликовал отчет LCOE за 2018 год.
Тип техники | Мин. ($ / МВтч) | Макс ($ / МВтч) |
---|---|---|
Солнечные фотоэлектрические панели - Жилая крыша | 160 | 267 |
Солнечные фотоэлектрические панели - C&I на крыше | 81 год | 170 |
Солнечные фотоэлектрические системы - Сообщество | 73 | 145 |
Солнечные фотоэлектрические системы - кристаллическая шкала полезности | 40 | 46 |
Солнечные фотоэлектрические системы - тонкопленочные весы | 36 | 44 год |
Солнечная термобашня с хранилищем | 98 | 181 |
Топливная ячейка | 103 | 152 |
Геотермальный | 71 | 111 |
Ветер - на берегу | 29 | 56 |
Ветер - оффшорный * (только средняя точка) | 92 | 92 |
Пик газа | 152 | 206 |
Ядерная | 112 | 189 |
Каменный уголь | 60 | 143 |
Комбинированный газовый цикл | 41 год | 74 |
Лазард (2019)
В ноябре 2019 года Lazard опубликовал отчет LCOE за 2019 год.
Тип техники | Мин. ($ / МВтч) | Макс ($ / МВтч) |
---|---|---|
Солнечные фотоэлектрические панели - Жилая крыша | 151 | 242 |
Солнечные фотоэлектрические панели - C&I на крыше | 75 | 154 |
Солнечные фотоэлектрические системы - Сообщество | 64 | 148 |
Солнечные фотоэлектрические системы - кристаллическая шкала полезности | 36 | 44 год |
Солнечные фотоэлектрические системы - тонкопленочные весы | 32 | 42 |
Солнечная термобашня с хранилищем | 126 | 156 |
Геотермальный | 69 | 112 |
Ветер - на берегу | 28 год | 54 |
Ветер - оффшор (только средняя стоимость) | 89 | 89 |
Пик газа | 150 | 199 |
Ядерная | 118 | 192 |
Каменный уголь | 66 | 152 |
Комбинированный газовый цикл | 44 год | 68 |
Возобновляемые источники энергии
Фотогальваника
В 2020 году МЭА заявило, что солнечная фотоэлектрическая энергия является самой дешевой электроэнергией в истории.
Цены на фотоэлектрические элементы упали с 76,67 долларов за ватт в 1977 году до почти 0,085 долларов за ватт в октябре 2020 года, а цена на многокристаллические кремниевые солнечные элементы и модули - до 0,193 доллара за ватт. Это рассматривается как доказательство, подтверждающее закон Свансона , который гласит, что цены на солнечные элементы падают на 20% при каждом удвоении совокупных поставок. Знаменитый закон Мура требует удвоения количества транзисторов каждые два года.
К 2011 году цена фотоэлектрических модулей за МВт упала на 60% с 2008 года, согласно оценкам Bloomberg New Energy Finance, что впервые поставило солнечную энергию наравне с розничной ценой на электроэнергию в некоторых солнечных странах; также была опубликована альтернативная и последовательная цифра снижения цен на 75% с 2007 по 2012 год, хотя неясно, относятся ли эти цифры к США или в целом к глобальному масштабу. Уравненная стоимость электроэнергии (LCOE) от фотоэлектрических панелей конкурентоспособна с традиционными источниками электроэнергии в расширяющемся списке географических регионов, особенно когда включается время выработки, поскольку днем электроэнергия стоит больше, чем ночью. В цепочке поставок наблюдается жесткая конкуренция, и впереди ожидаются дальнейшие улучшения нормированной стоимости энергии для солнечной энергии, что создает растущую угрозу доминированию источников производства ископаемого топлива в следующие несколько лет. Со временем технологии возобновляемых источников энергии, как правило, дешевеют, а ископаемое топливо - дороже:
Чем меньше стоимость солнечной энергии, тем она выгоднее по сравнению с традиционной энергией и тем более привлекательной становится для коммунальных предприятий и потребителей энергии по всему миру. Солнечная энергия для коммунальных предприятий [может в 2011 году] поставляться в Калифорнию по ценам значительно ниже 100 долларов за МВтч (0,10 доллара за киловатт-час) ниже, чем у большинства других пиковых генераторов, даже работающих на дешевом природном газе. Более низкие затраты на солнечные модули также стимулируют спрос на потребительских рынках, где стоимость солнечной энергии очень выгодна по сравнению с розничными тарифами на электроэнергию.
В 2015 году First Solar согласилась поставлять солнечную энергию по приведенной цене 3,87 цента / кВтч из своего проекта Playa Solar 2 мощностью 100 МВт, что намного дешевле, чем цена продажи электроэнергии от обычных электростанций. С января 2015 года по май 2016 года рекорды продолжали быстро падать, а цены на солнечную электроэнергию, которые достигли уровня ниже 3 центов / кВт · ч, продолжают падать. В августе 2016 года Чили объявила о новой рекордно низкой цене контракта на поставку солнечной энергии по цене 29,10 доллара за мегаватт-час (МВтч). В сентябре 2016 года Абу-Даби объявил новую рекордную цену предложения, пообещав поставлять солнечную энергию по цене 24,2 доллара за МВтч. В октябре 2017 года Саудовская Аравия объявила о еще более низкой цене контракта на поставку солнечной энергии по цене 17,90 долларов за МВтч. В июле 2019 года Португалия объявила о самой низкой контрактной цене в 16,54 доллара за МВтч. В апреле 2020 года Abu Dhabi Power Corporation (ADPower) обеспечила тариф в размере 13,5 долларов США за МВтч для своего солнечного проекта мощностью 2 ГВт.
При цене на углерод в 50 долларов за тонну (что повысит цену угольной энергии на 5 центов / кВтч), солнечные фотоэлектрические панели являются конкурентоспособными по стоимости в большинстве мест. Снижение цен на фотоэлектрические системы отразилось на быстрорастущих установках, общая совокупная мощность которых к концу 2016 года составила 297 ГВт. По некоторым оценкам, общие инвестиции в возобновляемые источники энергии в 2011 году превысили инвестиции в производство электроэнергии на основе углерода.
В случае самостоятельного потребления срок окупаемости рассчитывается исходя из того, сколько электроэнергии не доставлено из сети. Кроме того, использование фотоэлектрической солнечной энергии для зарядки аккумуляторов постоянного тока, как это используется в подключаемых к электросети гибридных электромобилях и электромобилях, приводит к большей эффективности, но более высоким затратам. Традиционно электроэнергию постоянного тока, генерируемую солнечными фотоэлектрическими батареями, необходимо преобразовывать в переменный ток для зданий, при этом в среднем потери при преобразовании составляют 10%. Инверторная технология быстро совершенствуется, и текущее оборудование достигло КПД 99% для небольших жилых домов, в то время как трехфазное оборудование коммерческого масштаба может достичь КПД значительно выше 98%. Однако дополнительная потеря эффективности происходит при переходе обратно на постоянный ток для устройств и транспортных средств с батарейным питанием, и с использованием различных процентных ставок и изменений цен на энергию были рассчитаны текущие значения в диапазоне от 2060 до 8210 долларов (анализ за 2009 год, на основе панели цена 9 долларов за ватт, что примерно в 90 раз выше цены октября 2019 года, указанной выше).
Также возможно комбинировать солнечные фотоэлектрические системы с другими технологиями для создания гибридных систем, которые позволяют создавать более автономные системы. Расчет LCOE становится более сложным, но его можно выполнить путем агрегирования затрат и энергии, произведенной каждым компонентом. Например, фотоэлектрические, когенерационные и аккумуляторные батареи при одновременном сокращении выбросов парниковых газов, связанных с энергией и электричеством, по сравнению с традиционными источниками. В мае 2020 года обнаружил первый год тариф в Индии ₹ 2,90 (3,9 ¢ США) за кВт.ч с ₹ 3,60 (4,8 ¢ США) за кВт.ч levelized тарифа для круглосуточного питания от гибридных возобновляемых электростанций с накопителем энергии. Тариф дешевле, чем новые угольные, газовые, атомные и др. Электростанции для работы с базовой нагрузкой.
Солнечная тепловая энергия
LCOE солнечной тепловой энергии с накоплением энергии, которая может работать круглосуточно по запросу, упала до 78 австралийских долларов / МВтч (61 доллар США / МВтч) в августе 2017 года. Хотя солнечные тепловые электростанции с накоплением энергии могут работать как автономные системы, в сочетании с солнечная фотоэлектрическая энергия может обеспечить более дешевую электроэнергию. Для обеспечения стабильной работы сети более дешевая и управляемая солнечная энергия для хранения тепла не должна зависеть от дорогостоящей или загрязняющей энергии на основе угля / газа / нефти / ядерной энергии.
Когда солнечная тепловая электростанция вынуждена простаивать из-за отсутствия солнечного света на местном уровне в пасмурные дни, можно потреблять дешевую избыточную слабую электроэнергию от солнечных фотоэлектрических, ветряных и гидроэлектростанций (аналогично менее эффективной, огромной мощности и низкой мощности). стоимость аккумуляторной системы хранения) путем нагрева горячей расплавленной соли до более высокой температуры для преобразования накопленной тепловой энергии в электричество в часы пиковой нагрузки, когда цена продажи электроэнергии является прибыльной. Топливное сжигание биомассы также может быть экономично включено в солнечные тепловые электростанции для повышения их способности к диспетчеризации.
В 2020 году цены на солнечное тепловое тепло (центов США / кВт-ч тепловой энергии) при температуре на 600 ° C выше температуры при круглосуточной доступности упали ниже 2 цента / кВт-ч тепловой энергии, что дешевле, чем тепловая энергия, полученная из ископаемого топлива.
Ветровая энергия
Эта стоимость дополнительно снизилась по мере улучшения технологии ветряных турбин. Теперь появились более длинные и легкие лопасти ветряных турбин, улучшились характеристики турбины и повысилась эффективность выработки электроэнергии. Кроме того, продолжали снижаться капитальные затраты на ветровые проекты и расходы на техническое обслуживание.
- Береговой ветер
На огромных ветреных равнинах центральной части Соединенных Штатов затраты на новую ветроэнергетику в 2017 году значительно ниже затрат на дальнейшее использование существующих угольных электростанций. Ветроэнергетика может быть заключена по соглашению о закупке электроэнергии по цене два цента за киловатт-час, в то время как эксплуатационные расходы на производство электроэнергии на существующих угольных установках остаются выше трех центов.
- Морской ветер
В 2016 году Норвежская ассоциация ветроэнергетики (NORWEA) оценила LCoE типичной норвежской ветряной электростанции в 44 евро / МВтч, исходя из средневзвешенной стоимости капитала 8% и 3500 часов полной нагрузки в год, то есть коэффициент мощности 40%. . НОРВЕА продолжила оценку LCoE береговой ветровой электростанции Fosen Vind мощностью 1 ГВт, которая, как ожидается, будет введена в эксплуатацию к 2020 году, на уровне от 35 евро / МВтч до 40 евро / МВтч. В ноябре 2016 года компания Vattenfall выиграла тендер на строительство ветряной электростанции Kriegers Flak в Балтийском море по цене 49,9 евро / МВтч, и аналогичные уровни были согласованы для морских ветряных электростанций Borssele . По состоянию на 2016 год это самая низкая прогнозируемая цена на электроэнергию, производимую с использованием морского ветра.
Смотрите также
- Цены на электроэнергию
- Выбросы парниковых газов из источников энергии в течение жизненного цикла
- Распределенная генерация
- Экономика атомных электростанций
- Ответ на спрос
- Переменная возобновляемая энергия
- Национальная служба электросетевого резерва
- Атомная энергетика во Франции
- Перечень отказов ТЭЦ
- Расчет стоимости передающей сети Великобритании: оценка стоимости 1 кВтч передачи
- Список стран по производству возобновляемой электроэнергии
- Список штатов США по производству электроэнергии из возобновляемых источников
- Воздействие производства электроэнергии на окружающую среду
- Сетевой паритет
дальнейшее чтение
- Экономическая ценность воздействия на здоровье электричества из ископаемого топлива в США . Агентство по охране окружающей среды США .
- Анализ приведенных затрат энергии Lazard - версия 14.0 (октябрь 2020 г.)
использованная литература
Библиография
- IPCC AR4 SYR (2007), Основная группа авторов ; Пачаури, РК; Райзингер, А. (ред.), Изменение климата 2007: Обобщающий отчет , Вклад рабочих групп I, II и III в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, МГЭИК, ISBN 978-92-9169-122-7