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2010-2018年全球陸上海上風電度電成本分析
2019-06-12 來源:風電頭條
 近日,國際可再生能源署發布《2018年可再生能源發電成本報告》,報告指出,2010-2018年全球陸上風電和海上風電加權平均單位投資成本、容量系數、平準化成本走勢。
 
    ■2018年陸上風電新增裝機:中國(18.5GW)、美國(6.8GW)、巴西(2.1GW)、法國(1.6GW)、德國(2.7GW)、印度(2.4GW)。
 
    ■2018年陸上風電加權平均LCOE:中國(0.048美元/kWh)、美國 (0.048美元/kWh)、巴西(0.061美元/kWh)、法國(0.076美 元/kWh)、德國(0.075美元/kWh)、印度(0.062美元/kWh)、英國 (0.063美元/kWh)。
 
    ■2018年陸上風電平均安裝成本:中國(1170美元/kW)、美國(1660美元/kW)、巴西(1820美元/kW)、法國(1870美元/kW)、 德國(1830美元/kW)、印度(1200美元/kW)、英國(2030美元/kW )。
 
    ■2018年陸上風電加權平均容量:中國(29%)、美國(44%)、巴西(46%)、法國(29%)、德國(29%)、英國(40%)。
 
 
    詳情如下:
 
    一、陸上風電
 
 
    2018年全球投產的陸上風電加權平均LCOE為0.056美元/千瓦時,比2017年低13%,比2010年低35%,為0.085美元/千瓦時。遠低于化石燃料的最低水平。
 
    2018年陸上風電的成本降低歸功于總安裝成本的持續下降以及平均容量系數的改善。推動這一趨勢的因素包括風機設計和制造的持續改進、更具競爭力的全球供應鏈、風機系列的增加。
 
    2018年,中國和美國占據陸上風電大部分數額,分別增加18.5GW和6.8GW;巴西(2.1GW)、法國(1.6GW)、德國(2.7GW)和印度(2.4GW)。與2017年相比,2018年陸上風電LCOE全球加權平均下降了13%。2018年中國和美國新投入使用的陸上風電加權平均LCOE比2017年低4%。印度和巴西加權平均LCOE略有上升,部分原因是近年來貨幣疲軟。這些增長也是由于2018年委托的項目加權平均估計終身容量系數降低。
 
    2018年在中國和美國投入使用的陸上風電加權平均LCOE相同,為0.048美元/千瓦時。2018年,陸上風電加權平均LCOE巴西為0.061美元 / kWh、法國0.076 美元/ kWh、德國0.075美元/ kWh、印度0.062美元/ kWh、英國0.063 / kWh。
 
    自2014年以來,投產的項目LCOE介于0.03美元/千瓦時和0.04美元/千瓦時之間。這些項目通常具有良好的風能資源和有競爭的安裝成本,削弱了一些現有化石燃料發電機的可變運營成本。
 
    由于風電機組價格繼續下滑,2018年陸上風電全球加權平均總安裝成本同比下降6%,從2017年的1600美元/千瓦下降到2018年的1500美元/千瓦。
 
    風電機組價格的下降繼續加速總安裝成本的降低,在2017年至2018年期間,風電機組價格下降了10%至20%左右。
 
    2018年,除中國和印度外,平均風機價格在790美元至900美元/千瓦之間,具體取決于其尺寸,2017年為910美元到1050美元/千瓦。在2018年安裝的陸上風電,中國的固定平均總安裝成本約為1170美元/kW、印度1200美元/kW、美國1660美元/kW、巴西1820美元/kW 、德國1830/kW、法國1870 美元/kW、英國2030/kW。
 
    澳大利亞打破了1GW的新增裝機量紀錄(增加了940兆瓦),安裝成本為1 640美元/ kW。
 
    風力發電機組輪轂高度增加、葉片掃掠面積增大、容量增加幫助從相同的風能資源中獲取更多的電力。2018年投產的陸上風電全球加權平均容量系數從2017年的32%增加到34%。
 
    在2010年至2017年期間,風機轉子直徑和尺寸都有顯著增長,2018年持續增長。更高的輪轂高度可以實現更高的轉速,而更大的轉速區域可以在操作風速范圍內增加輸出。雖然較長的葉片和較高的塔筒成本略高,但需要權衡利弊,通過正確的優化可以實現LCOE的整體降低。
 
    在大型風機的持續增長趨勢中,愛爾蘭脫穎而出。盡管從這兩個指標的絕對值來看,它仍然落后于市場領導者丹麥。2010年至2017年,愛爾蘭的平均產能增加了95%,轉子直徑增加了76%。對于2017年投產的項目,丹麥的平均轉子直徑為118米,風機單機容量為3.5MW。
 
    2010年至2017年,新投產項目的轉子直徑在巴西增加了42%,加拿大增加了64%,法國增加了25%,美國增加了34%,而銘牌容量分別增長了31%、41%、16%和29%。
 
    2017年,加拿大、德國、瑞典和土耳其單機容量接近3MW,市場規模較小的丹麥則是明顯的領先者,平均銘牌容量為3.5MW。2017年,巴西、丹麥、德國、印度、瑞典、土耳其和美國的平均轉子直徑超過110米。
 
    2018年,陸上風電加權平均容量在巴西為46%、美國為44%、英國為40%、澳大利亞為37%; 而中國、法國和德國則為29%。2018年,印度特定加權平均產能系數略有下降,巴西從48%下降至46%。2018年,大多數其他市場都實現了增長。
 
    二、海上風電
 
    2018年,全球海上風電總裝機量達到4.5GW,幾乎全部位于歐洲和中國。2018年海上風電全球加權平均LCOE為0.127美元/千瓦時,比2017年低1%,比2010年低20%。2018年新增的海上風電裝機量主要集中在中國(40%)、英國(29%)和德國(22%)。因此,海上風電市場主要參與者仍局限于少數國家。未來的海上風電產業需擴大到北美和大洋洲,將在未來幾年內開發新項目。2018年與2017年相比,海上風電全球加權平均LCOE略有下降(-1%)。這使得2010年至2018年海上風電LCOE下降至20%,因為LCOE從0.159美元/千瓦時降至0.127美元/千瓦時。2018年投產的海上風電項目總安裝成本比2010年低5%。
 
    降低海上風電成本的主要驅動因素是:風力發電機技術、安裝和物流方面的創新提高; 投入運營的規模擴大(安裝大型的風力發電機,海上風電場集群分布); 更高的輪轂高度,更好的風能資源和更大的轉子直徑。
 
    大型風力發電機擴大了風電場的容量并減少風機數量,降低了安裝成本和項目開發成本。成本減少的另一原因是海上風電場轉移到遠離港口的更深水域,通常具有更好、更穩定的風能資源。這些因素都有助于提高海上風電的產能,海上風電全球加權平均收益從2010年的38%增加到2018年的43%。與此同時,運營和維護成本因風機技術的優化而降低。
 
    海上風電市場仍相對薄弱,自2010年以來,風電平準化度電成本(LCOE)的國家特定下降幅度差異很大。
 
    在2010年和2018年投產的項目中,海上風電部署最多的歐洲,LCOE下降了14%,從0.156美元/千瓦時降至0.134美元/千瓦時。2010年至2018年期間,比利時LCOE跌幅最大,下降28%,LCOE從0.195美元/千瓦時下降到0.141美元/千瓦時。德國和英國是2018年歐洲開發運營項目的最大市場,2010年至2018年期間下降了24%和14%,德國和英國LCOE下降到0.125美元/千瓦時和0.139美元/千瓦時。在亞洲,2010年至2018年的LCOE下降40%(從0.178美元/千瓦時到0.106美元/千瓦時)。降幅主要歸功于中國市場,中國擁有亞洲95%以上的海上風電裝機量。日本LCOE與中國相比較高,因為項目規模較小。
 
    自2010年以來,海上風電總安裝成本稍有下降。但是,由于幾年來年產能增加較低,新投產的海上風電總安裝成本存在很大程度的波動。
 
    2010年至2018年期間,海上風電全球加權平均安裝成本下降了5%(以2018年美元計),從4572美元/kw下降到4353美元/kw。安裝成本的改變背后有一系列復雜的因素,其中一些因素導致成本下降,另一些則推動成本上升。在歐洲,供應鏈和物流規模小、安裝容量小的初始挑戰,以及向更遠海岸或更深水域部署的轉變,在某些情況下通過增加安裝基礎設施和增加電網連接成本抬高了安裝成本。與此同時,技術的創新、風機額定值的增大、更大的項目開發經驗和規模總體上有助于降低成本。
 
來源:國際可再生能源機構
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