電的產(chǎn)生方式可以有很多種，從最傳統(tǒng)的火電，水電，核電，到最新的風(fēng)電，太陽(yáng)能，燃料電池及生物能源。這些發(fā)電形式誰(shuí)最便宜，誰(shuí)將住在未來(lái)？ 讓我們現(xiàn)在能源戰(zhàn)爭(zhēng)中掀起一番價(jià)格戰(zhàn)， 是磚頭還是白菜，看得劈開(kāi)看看！ 大體來(lái)說(shuō)，發(fā)電成本主要包括初期的固定投資成本和之后的生產(chǎn)成本兩大類(lèi)。生產(chǎn)成本又可以分為，運(yùn)營(yíng)，維護(hù)，燃料及其他雜項(xiàng)。因?yàn)橐话愕碾姀S投資都是規(guī)劃運(yùn)營(yíng)20～40年不等，資本的時(shí)間折扣影響非常大，所以一般通用的是考慮利息的這和算法。  在這里，我們暫時(shí)只對(duì)不同了種類(lèi)的發(fā)電成本進(jìn)行比較。市電的價(jià)格還需要考慮電網(wǎng)（輸電+配電）運(yùn)營(yíng)成本及電網(wǎng)公司的投資回報(bào)率等因素。在美國(guó)，政府一般規(guī)定電力公司的投資回報(bào)率不能超過(guò)11%。 同時(shí)，因?yàn)椴杉瘮?shù)據(jù)的方便，我們主要借用美國(guó)能源部(EIA)和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（NREL）的數(shù)據(jù)來(lái)分析。從EIA的Annual Energy Outlook 2015報(bào)告中看出美國(guó)的火力發(fā)電也就是使用燃煤占到了40%，其次是天然氣占到27%，之后便是核發(fā)電站到19%,新能源13%，以及剩下的一些石油及液體1%。  而在新能源發(fā)電中，水利發(fā)電則是占到主要地位為48%，其次便是風(fēng)能發(fā)電為31%，而最近相當(dāng)火熱的光伏產(chǎn)業(yè)只有7%，生物質(zhì)9%，地?zé)嵋约捌渌謩e為2%和3%。  火電  火電是最傳統(tǒng)的發(fā)電方式，主要是通過(guò)燒煤燒油等方式來(lái)推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。目前火電在美國(guó)的發(fā)電比例為40%左右，在中國(guó)的比例為67%，可以說(shuō)火電仍然是全球發(fā)電的主要形式?；痣姷闹饕杀臼枪潭ㄙY本，燃料和維護(hù)。目前EIA公布的傳統(tǒng)火電的發(fā)電成本是每度0.57元（0.092美金，為了閱讀方便，以下都折合成人民幣）。固定資產(chǎn)成本為62%（0.35元/度），燃料成本約為27%（0.15元/度）。雖然近年來(lái)煤炭的成本大幅降低，但是由于碳排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格?；痣娫黾恿艘粋€(gè)新的成本排碳費(fèi)，主要是用來(lái)購(gòu)買(mǎi)一定量的碳排放額度。今年8月份，奧巴馬和美國(guó)環(huán)保局宣布到2030年美國(guó)的碳排放要減少32%，這個(gè)勢(shì)必會(huì)增加碳排放在火電中的成本。天然氣  天然氣作為油氣資源的一種，主要在一些天然氣資源比較豐富的國(guó)家用來(lái)發(fā)電。比如說(shuō)，美國(guó)，加拿大和澳大利亞。 在中國(guó)和歐洲，因?yàn)樘烊粴赓Y源價(jià)格價(jià)高，天然氣發(fā)電的比例非常小。天然氣發(fā)電在美國(guó)所占的比重為30%天然氣和煤炭發(fā)電都屬于利用燃料燃燒來(lái)發(fā)電。 天然氣發(fā)電成本是每度0.51元， 其中固定資產(chǎn)成本17%， 燃料成本為40%，其他的為維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本。近年來(lái)因?yàn)槊绹?guó)頁(yè)巖油氣技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)的天然氣資源非常過(guò)剩，進(jìn)而造成了天然氣價(jià)格瀑布。  據(jù)顯示，目前美國(guó)天然氣的價(jià)格為$2.8/M Btu, 而煤炭的價(jià)格約為 $2.34/M Btu。當(dāng)天然氣的價(jià)格接近煤炭的時(shí)候，人們就開(kāi)始更多地選擇用天然氣發(fā)電了，因?yàn)樘烊粴飧忧鍧?，同時(shí)節(jié)省了污染處理，碳排放等額外成本。 由于天然氣價(jià)格的波動(dòng)，今天七月份，美國(guó)天然氣的發(fā)電量(32%)在歷史上首次超過(guò)了煤炭發(fā)電量（30%）  水力  水力發(fā)電主要是通過(guò)大壩里的發(fā)電機(jī)，將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。中國(guó)水力發(fā)電比例為15.5%.。美國(guó)的水力發(fā)電比例為6.8%，全球水電比例為16.6%美國(guó)的水電平均成本大約為每度0.56元。因?yàn)樗姴恍枰剂?，其固定資產(chǎn)的成本為84.5%，其余主要是一些運(yùn)營(yíng)成本。另外在美國(guó)歷史上，大壩建設(shè)曾經(jīng)發(fā)了坍塌造成了重大傷亡。政府對(duì)水電加收了一定的保險(xiǎn)費(fèi)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)費(fèi)。由于工程成本價(jià)格低，水電在中國(guó)的成本一般要比火電低0.1～0.2元。因此，作為可再生能源的水電，近年來(lái)發(fā)展迅猛。但是由于工程和環(huán)境等成本的增加，水電的增加已經(jīng)減速非常明顯。  核電  核電是主要由核裂變反應(yīng)所釋放的能量來(lái)發(fā)電。目前在法國(guó)和日本等國(guó)家核電的比例非常高，中國(guó)核電的比例僅為2%，美國(guó)核電比例為19%。核電的碳排放為零，燃料成本非常低。但是，核電站本身的高技術(shù)和安全問(wèn)題，讓核電的固定資產(chǎn)成本比例非常高。美國(guó)能源部的數(shù)據(jù)顯示，目前平均核電的成本為每度0.55元，其中固定資產(chǎn)成本為70%，剩余地主要是運(yùn)營(yíng)成本及廢料處理成本。另外，由于核電站萬(wàn)一發(fā)生泄漏的危害非常大，一些政府開(kāi)始對(duì)核電要求核電風(fēng)險(xiǎn)保險(xiǎn)等。日本核泄漏事件，也讓核電的風(fēng)險(xiǎn)成本大大增加！太陽(yáng)能 太陽(yáng)能是通過(guò)光伏或者集熱等方式進(jìn)行發(fā)電。目前美國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電的比例為0.4%， 中國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電也不足0.5%。由于太陽(yáng)能資源的不同，每個(gè)地方太陽(yáng)能發(fā)電的成本相差很大。但是由于近年來(lái)太陽(yáng)能電板價(jià)格的減半，以及政府補(bǔ)貼措施的加大，太陽(yáng)能的成本已經(jīng)非常接近火電的發(fā)電成本。EIA最新的數(shù)據(jù)顯示，太陽(yáng)能的總成本平均約為每度0.68元，其中包括固定投資成本平均為每度0.63元 (92%)，平均維護(hù)成為為0.07元，政府補(bǔ)貼 -0.063元。太陽(yáng)能的固定投資成本占比重最大，主要包括太陽(yáng)能電板 (45%), 逆變器控制器(10%~15%), 及安裝人工等等 雖然太陽(yáng)能發(fā)電目前的比例非常低，但是由于它零排放，無(wú)污染及可持續(xù)發(fā)展等郵件，太陽(yáng)能的發(fā)展非常迅猛，是目前最火熱的新能源之一。在美國(guó)能源局公布的2015年新增發(fā)電裝機(jī)總量中，太陽(yáng)能占到29%， 而這個(gè)新增比例在2014年一度達(dá)到50%左右。中國(guó)太陽(yáng)能的發(fā)展近年來(lái)一直處于全球領(lǐng)先地位。2014年中國(guó)的光伏新增總量約為12.7GW, 為全球第一。隨著光伏技術(shù)的提高和運(yùn)營(yíng)的優(yōu)化，光伏的成本有望降低至每度0.6元左右，甚至在某些地區(qū)降至每度0.6元以下，從而取消政府補(bǔ)貼而取代火電。風(fēng)能 風(fēng)能發(fā)電主要是利用風(fēng)速來(lái)推動(dòng)風(fēng)葉來(lái)發(fā)電。風(fēng)能的變化性比太陽(yáng)能還要大。風(fēng)能發(fā)電根據(jù)地理性可以分為陸上風(fēng)能，海上風(fēng)能和高空風(fēng)能。如果風(fēng)資源豐富，陸上風(fēng)能仍然具有很大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。EIA顯示，美國(guó)陸上風(fēng)能的發(fā)電成本為每度0.47元，其中固定資產(chǎn)成本為78%，剩余主要為運(yùn)營(yíng)維護(hù)， 為最便宜的發(fā)電形式。 但是，海上風(fēng)電的成本還是在每度1.15元左右。 雖然理論上風(fēng)電很便宜，但是由于風(fēng)電資源的不穩(wěn)定性，預(yù)估的裝機(jī)總量和實(shí)際的發(fā)電量可能會(huì)有比較大的差距。丹麥為全球風(fēng)電比例最高的國(guó)家，約為39%。中國(guó)風(fēng)能的裝機(jī)總量為世界第一，但是風(fēng)能的發(fā)電量?jī)H為國(guó)內(nèi)總發(fā)電量的2.6% （裝機(jī)容量為6.7%）。美國(guó)的風(fēng)能發(fā)電量為總發(fā)電量的4.5%. 和太陽(yáng)能一樣，風(fēng)能是新增裝機(jī)總量的主要來(lái)源。同時(shí)，風(fēng)能發(fā)電的絕對(duì)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)太陽(yáng)能。風(fēng)能發(fā)電的優(yōu)化可以大大提高發(fā)電效率。同時(shí)海上風(fēng)電的發(fā)展也讓風(fēng)電的獲取更加穩(wěn)定。EIA估計(jì)，在2040年，風(fēng)能的發(fā)電比例有望超過(guò)水力發(fā)電占總量的7～8%。 小結(jié) 總的來(lái)說(shuō)，火電雖然目前仍是主流，但是和其他新的發(fā)電方式相比，火電已經(jīng)沒(méi)有任何優(yōu)勢(shì)。 在新增的裝機(jī)總量里面幾乎已經(jīng)沒(méi)有火電的位置，不過(guò)火電會(huì)一直存在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。天然氣，水電，核電的綜合價(jià)格都已經(jīng)比火電更便宜，性價(jià)比更高。根據(jù)每個(gè)地區(qū)資源的不同一般會(huì)選擇天然氣，水電，核電之一作為替代能源。太陽(yáng)能和風(fēng)能雖然目前基數(shù)很小，但是因其成本越來(lái)越有優(yōu)勢(shì)，幾乎占了新增裝機(jī)總量的70～80%，將成為可再生能源的最大玩家。 據(jù)EIA估計(jì)，可再生能源的發(fā)電比例有望在2040年提高到18%。更有趣的是，EIA對(duì)這個(gè)估計(jì)一直在修正提高。 中國(guó)也將成為可再生能源發(fā)電的全球領(lǐng)導(dǎo)者！思考題大家知道我們現(xiàn)在用的電是多少錢(qián)一度嗎？歡迎到www.engicool.com參與話題互動(dòng)哦～～ |
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