伯克利实验室预计到2050年风能成本将下降近50%

导读 根据劳伦斯伯克利国家实验室领导的一项调查,预计技术和商业进步将继续降低风能的成本。专家预计,到2035年,成本将降低17%-35%,到2050年

根据劳伦斯伯克利国家实验室领导的一项调查,预计技术和商业进步将继续降低风能的成本。专家预计,到2035年,成本将降低17%-35%,到2050年将降低37%-49%,这得益于更大、更高效的涡轮机、更低的资本和运营成本以及其他进步。《自然能源》杂志的一篇文章中描述了这些发现。

该研究总结了140位风能专家对三种风能应用的全球调查——陆上风能、固定底部海上风能和浮动海上风能。所有三种风能的预期未来成本是专家在2015年伯克利实验室类似研究中预测的一半。该研究还揭示了有关降低成本的可能幅度和驱动因素、预期技术趋势和电网系统价值的见解——加强措施。

“近年来,风能在陆上和海上都经历了加速的成本降低,使得之前的成本预测变得过时了。能源部门需要当前的评估,”伯克利实验室的高级科学家RyanWiser说。“我们的‘专家启发’调查通过阐明如何实现成本降低并澄清这些估计中的重要不确定性,补充了评估成本降低潜力的其他方法。”

拜登总统于1月签署了一项行政命令,旨在最大限度地发挥海上风电的潜力,并将风能确定为国家应对气候变化的新努力的关键组成部分。风能和太阳能等可再生能源将在本世纪中叶实现净零碳排放的努力中发挥重要作用。

在“最佳猜测”(或中值)情景下,专家预计,相对于2019年的基线值,到2035年,所研究的三个风能应用的平均能源成本将降低17%-35%,到2050年将降低37%-49%。平准化成本反映了发电厂生命周期内每单位电力输出的平均能源成本,可用于评估技术进步。与陆上风电相比,海上风电的平准化能源成本有更大的绝对降低(和更多的不确定性),固定底部和浮动海上风电之间的差距正在缩小。

尽管陆上和海上风电技术已经成熟,但仍有很大的持续改进空间,成本可能会更低:专家预测,到2035年下降38%-53%和到54%-64%的可能性为10%2050.与此同时,这些预测存在不确定性,专家意见的范围和成本降低相对适度的“高成本”情景说明了这一点。

影响能源平准化成本的关键因素有五个:前期资本成本、持续运营成本、容量因素、项目设计寿命和融资成本。专家预计所有方面的持续改进,相对贡献因风力应用而异。“仅考虑改善资本成本的预测最多只能抓住大约45%的成本降低机会,”研究的合著者、同样来自伯克利实验室的乔·兰德指出。

据专家介绍,这些改进的一个关键驱动因素是涡轮机尺寸。对于陆上风电,预计不仅发电机额定功率会增长(从2019年的2.5兆瓦增加到2035年的平均5.5兆瓦[MW]),而且还有其他两个增加容量的因素——转子直径和轮毂高度。海上风力涡轮机预计将变得更大,从2019年的6兆瓦增加到2035年的平均17兆瓦。预计浮动海上风电将获得市场份额,从目前的商业前状态增长,占比高达25%到2035年新增海上风电项目。

风能发展迅速,但其对能源供应的长期贡献部分取决于未来的成本和价值。新研究发现,近年来成本下降速度加快:比大多数预测者先前预测的要快,而且比历史下降速度要快。接受调查的专家预计,未来陆上风电和海上风电的价值提升措施将会减少和越来越多地使用。

“在其他条件相同的情况下,这些趋势将使风能在全球能源供应中发挥比以前认为的更大的作用,同时促进能源部门的脱碳,”共同作者、伯克利实验室的JoachimSeel总结道。“分析师、投资者、规划者和政策制定者应避免过时的假设和预测。”同时,正如研究中所记录的,未来成本降低幅度的不确定性是显着的,这说明了在建模和政策、规划、投资和研究决策中嵌入不确定性考虑的重要性。

该研究由伯克利实验室牵头,包括国家可再生能源实验室、美国能源部、马萨诸塞大学和许多其他顾问的贡献。该调查是在IEA风能技术合作计划的主持下进行的。伯克利实验室的捐款由美国能源部能源效率和可再生能源办公室资助。

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