讓我們先來看看2000年到2019年期間電價的波峰至波谷值。以及2050年的電價。這些數據來自美國的統計數據。

光伏系統企業#水電
2010年峰值成本:6.7美分/千瓦時;2019年成本:6.0美分/千瓦時;2050年預測:每千瓦時5.9美分
#太陽能光伏
2000年高峰成本:49.8美分/千瓦時;2019:6.4美分/KWH;預測為每千瓦時2050:2.5美分
#生物量
2010年高峰成本:15.6美分/千瓦時;成本2019:9.5美分/千瓦時;預測為每千瓦時2050:8.7美分
煤電(美國)
2008年高峰成本:9.1美分/千瓦時;2019:8美分/千瓦時;預測為每千瓦時2050:11美分
天然氣聯合循環(美國)
2015年成本峰值:10.5美分/千瓦時;2019:4.2美分/KWH;預測為每千瓦時205:6.5美分
陸上風力發電:
2010年高峰成本:11.6美分/千瓦時;2019:5.8美分/KWH;預測為每千瓦時205:3.7美分
太陽能熱
2012年成本峰值:23.8美分/KWH;2019:14.1美分/千瓦時;預測為每千瓦時2050:9.2美分
#核電
2019年用電高峰:11.0美分/千瓦時;2019年每千瓦時成本11.0美分;2050年預測:每千瓦時10.0美分
目前,美國發電每千瓦時的最低成本是4.2美分,相當于0.3元;水電6分,折合0.42元;生物質9.5美分,折合0.67元;煤8美分,相當于0.56元。
并網光伏發電系統為什么這能解釋美國的能源?因為美國沒有一個強大的國家電網或國家電力公司。它是由市場自發發生的。價格補貼并沒有遍布全國,更多的是市場交易的真實屬性。而中國的電價是世界上最便宜的國家,價格扭曲。如光伏補貼、電網盈利能力低、煤電聯動、國家政策支持煤炭發電超低成本等。
那么如何計算單位電力成本呢?未來哪種電力更有競爭力?
根據以上統計,到2050年,太陽能光伏發電將為2.5美分,即每千瓦時0.18元。那么這些價格從何而來呢?什么樣的價格是合理的?
如果采用無利可圖的分布式自用光伏電站,2050年光伏發電的預期成本為每千瓦時0.18元。在2020年。比如佛山2020年光伏投資3元/瓦,光伏組件可使用20年。它每年每瓦產生1。28度。20年一瓦的發電量為25.6度(不包括光電衰減,如果第一衰減為80%,下限為20.5度)。因此,分布式家庭光伏自用,忽略了運維成本、財務成本。KWH成本低至0.12~0.15元。考慮10%的運行維護成本,KWH成本低至0.13~0.17元。年回報率為運行維護成本的6%+10%。20年后每瓦的回報應該是10.6元。轉換千瓦小時的電力成本在0.42和0.53之間。
從這個計算中,未來幾年最好的光伏是自用替代電網。如果全國電價穩定在0.6元左右。當光伏發電時,無論是自用還是商用光伏發電。2020年以后,光伏將會有很大的發展。此外,可以看出,光伏發電也有一個底線。其KWH的底線與投資有關。如果光伏發電效率持續提高,投資成本低至3元/瓦,2元/瓦,使用壽命20年。每千瓦時的成本可低至0.12元和0.08元。
其他類型發電的成本底線在哪里?在未來,除非核能和超導技術有很大的發展,否則最大的電力來源將是光伏發電、生物質發電、水力發電和風力發電。Pv預計在每度0.1到0.2元之間。但光伏發電需要電網、夜間儲能等。目前,全國電網平均成本為0.16元/千瓦時。只有抽水蓄能才能滿足大規模蓄能的日常需求。然而,千瓦小時的成本也非常高。即使有抽水蓄能,考慮到建設成本,轉換效率也會高于0.3元/千瓦時。即未來的儲能光伏儲能+電網成本在0.3 - 0.5元之間。
生物質發電的KWH成本以秸稈、廚余垃圾和家庭發電為例。發電是有利可圖的上網電價每千瓦時0.69。利用垃圾發電每千瓦時的成本為0.69元,其中約一半是建廠成本,四分之一是原材料成本。近一半的秸稈發電是原料成本,其中運輸成本所占比例最大。如果不需要建造發電設施就能產生生物質發電,那么生物質運輸距離將縮短到幾公里,生物質來源將是免費的。這樣,生物質KWH的成本就可以低于0.3元。”N電機雙電壓,短距離純電動遠距離擴展
電動汽車的設計可以實現生物質發電的分布式應用,因為它只利用電動汽車夜間的空閑時間來發電,發電設施的成本可以視為零。生物質運輸距離大大縮短,原料成本非常低。
此外,電動汽車的巨大裝機容量,如全國3億輛電動汽車,每輛的平均裝機容量為30至90千瓦。只有不到十分之一的車輛需要在夜間發電,而且安裝了數十億千瓦的農業機械。如果你使用低成本的生物質能源。將能夠彌補光伏發電儲能不足的缺點。
以下是作者在發電行業工作期間的一些感悟。還有什么更好的方法來實現本文所概述的遠景呢?這些問題留給讀者。
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