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可再生类废物有哪些可再生能源论文

  本研究(2021年)比较了可再生能源发电技术与传统发电厂的水平电力成本(LCOE)

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  本研究(2021年)比较了可再生能源发电技术与传统发电厂的水平电力成本(LCOE)。本文还比较了2030年和2040年不同发电技术的未来成本比。对于可再生能源的成本开发,采用了基于特定技术学习率(LR)和市场情景的成本开发。

  重点是德国光伏(PV)、风力发电站(WPP)和生物能源发电厂的LCOE。光伏电池系统首次被纳入研究,因为它们代表了德国电力系统市场的一个不断增长的部分。作为参考,还对新建常规电厂(褐煤、硬煤、联合循环燃气轮机(CCGT)可再生能源论文、燃气轮机)的LCOE发展进行了研究。图1显示了可能在2021年建造的可再生能源和化石发电厂的LCOE。

  根据系统类型和太阳能辐照类型,光伏系统的LCOE在3.12-11.01€美分/kWh之间,不包括增值税(VAT)。该研究区分了较小的屋顶光伏系统(30kWp)、大型屋顶光伏系统(30kWp)和地面安装的公用事业规模的光伏系统(1MWp)。目前,具体的系统成本就在这个范围内:530至1600欧元/千瓦时。因此,它们继续遵循下降的趋势,特别是对于大型系统。然而,对于较小的屋顶系统,可以检测到一种稍微更昂贵的系统的趋势。光伏电池系统的LCOE目前的使用范围在5.24至19.72€美分/千瓦时之间可再生类废物有哪些。这种广泛的范围是由于电池系统的成本差异(500至1200欧元/千瓦时),以及光伏系统的成本差异和不同水平的太阳能辐照。此外,电池存储系统可以有助于电力系统的系统安全和稳定进电曲线或电池放电高需求期。

  2021年陆上风电场的LCOE,具体电厂成本在1400-2000欧元/千瓦之间,在3.94-8.29€美分/千瓦时之间。因此,在可再生能源技术和所有其他的风力发电站中,光伏系统和陆上风力发电站平均都是德国最便宜的技术。海上风力发电厂的LCOE值也在持续下降。海上风力发电厂满载达4500小时,发电成本在7.23€美分/千瓦时至12.13€美分/千瓦时之间。具体的工厂成本在3000到4000欧元/千瓦之间,包括与的连接。

  首次在生物能的LCOE值中区分了沼气和固体生物量。此外,还假设了热利用,这降低了LCOE。沼气的LCOE范围为8.45至17.26€美分/千瓦时,基本成本为3.84€美分/千瓦时。对于固体生物量植物,LCOE在7.22-15.33€美分/千瓦时之间略低,这主要是由于这里考虑的较低的基质成本。

  由于二氧化碳证书价格的增加,可能新建的燃煤电厂(硬煤和褐煤)的LCOE已经大幅上升;LCOE超过10€美分/千瓦时。如果今天建成一个褐煤发电厂,预计LCOE将为10.38至15.34€美分/千瓦时。大型燃煤发电厂的LCOE值略高一些,在11.03至20.04€美分/千瓦时之间。联合循环发电厂的LCOE略低,在7.79至13.06€美分/千瓦时之间。短期灵活使用地11.46和28.96€/千瓦时。如上所述,这里的决定性因素是二氧化碳价格,因为由于需求下降,能源价格被认为是不变的。

  图2显示了到2040年,LCOEs在德国未来的发展结果。所示范围反映了输入参数中可能发生的成本变化(例如,电厂价格、太阳能辐照、风力条件、燃料成本、满载小时数、二氧化碳排放证书成本等),它们列于表1至表6中。这种方法示例地解释了光伏的成本范围:LCOE的上限来自于在低太阳照射地点(例如德国北部)的光伏发电厂与高采购价格的组合的结果。相反,下限是由德国南部太阳辐照高的地点最便宜的太阳系定义的。同样的过程也适用于风能和生物质发电厂以及传统发电厂。市场上通常的融资成本和风险附加被详细地包括在内,并针对每项技术。这提供了对电厂位置、技术风险和成本发展的现实比较。融资成本的水平对LCOE和一种技术的竞争力有相当大的影响。此外,本研究中的所有成本和贴现率均以线年燃煤电厂的高成本,这些电厂类型的LCOE不能预测未来,但至少在2021年的水平,如果二氧化碳证书价格上涨,则会显著更高可再生类废物有哪些。

  对于PV系统,假设学习率(LR)为15%。在2040年,小型屋顶光伏系统的LCOE范围为3.58至6.77€美分/千瓦时,地面安装系统的LCOE范围为1.92至3.51€美分/千瓦时。从2024年开始,所有没有电池存储的光伏系统的LCOE值都低于10€美分/kWh。到2040年,地面安装系统的光伏系统价格将降至350欧元/千瓦以下,小型光伏系统的价格将降至615至985欧元/千瓦以下。到2030年,光伏电池系统的发电预计将比CCGT发电厂更便宜。到2040年,即使是电池存储价格降到假定的200至720欧元/千瓦时可再生能源论文,小型光伏电池系统也有望达到50-12€/千瓦时。

  陆上风电场的LCOE是所有技术中最低的,光伏效用规模可再生能源论文。从目前的LCOE在3.94至8.29€美分/千瓦时之间,在长期内成本将会下降到3.40至6.97€美分/千瓦时之间。对于未来的趋势,预计LR为5%。改善主要是在高负荷时间和开发专门的低风力发电厂的新场地。与陆上风电发电厂相比,海上风电发电厂仍具有很强的成本降低潜力。到2040年,LCOE值将下降到5.87到9.66€美分/千瓦时之间,这取决于地点和风力供应。

  由于沼气和固体生物质发电厂的成本降低预计会很低,因此对这些技术没有使用学习率。这导致在2040年之前,沼气的LCOE不变为8.45至17.26€美分/千瓦时,固体生物质的LCOE不变为7.22至15.33€美分/千瓦时,每个值都考虑到热量产生的收入。对于生物能源,基质的可用性、热利用和燃料成本对LCOE的未来发展具有决定性意义。

  由于二氧化碳价格的上涨,CCGT发电厂的LCOE将从目前的7.79-13.05€美分/千瓦时增加到9.19-25.05€美分/千瓦时。到2040年,燃气轮机的LCOE值甚至更高,在15.29至28.69€美分/千瓦时之间。

  最后,将可再生能源的LCOE(即发电成本,考虑到建设或购买电厂的成本)与常规电厂的运营成本进行了比较(见图3)。为此,将现有褐煤发电厂和CCGT发电厂(有或不抽热)的运营成本与新的陆上风电场、小型屋顶光伏系统和大型地面光伏系统的LCOE进行了比较。结果表明,到2021年,可再生能源的LCOE至少与常规发电厂的运营成本相当。在某些情况下,陆上风力发电厂和地面安装的光伏系统已经低于传统发电厂的运营成本,因为这些成本只有在某些情况下才能低于4€美分/千瓦时。

  随着新可再生能源发电厂LCOE的进一步下降,以及为了实现气候目标,二氧化碳价格将继续上涨的预期,到2030年,CCGT和褐煤发电发电厂的运营成本将达到小型屋顶光伏系统的水平。以褐煤而言,甚至远远超过这个水平。只有通过供热提取可以在区域供热电网中使用热量可再生类废物有哪些,那么CCGT电厂仍能实现4-5€美分/千瓦时的运行成本。到2040年,即使是具有热利用能力的CCGT电厂的运营成本也将超过5€美分/千瓦时。普通的CCGT电厂的运行成本超过9€美分/千瓦时,褐煤电厂的运行成本超过13€美分/千瓦时。

  分析显示,即使是现有的传统化石发电厂,最迟也将达到非常高的运营成本,而新的可再生能源发电厂的LCOE值将显著降低。 编译 陈讲运

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  • 标签:可再生能源发电技术
  • 编辑:李松一
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