發(fā)電成本無(wú)疑是目前爭(zhēng)論的焦點(diǎn),并成為諸多“唯光伏論者”最強(qiáng)有力的論據(jù),光伏發(fā)電的成本在近幾年表現(xiàn)出可喜的下降速度,而光熱發(fā)電的成本似乎還未見(jiàn)到可平價(jià)上網(wǎng)的曙光。平準(zhǔn)化電力成本(LCOE)作為一種可衡量太陽(yáng)能電站發(fā)電壽命周期內(nèi)的最終成本的分析工具??筛玫乜剂?jī)煞N技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Α?/div>
LCOE充分考慮了一個(gè)太陽(yáng)能電站整個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)的投資和運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、管理成本。通過(guò)一個(gè)數(shù)學(xué)公式可以粗略計(jì)算出一個(gè)電站的LCOE。LCOE受多種參數(shù)的影響,不同的電站擁有不同的LCOE。比如一個(gè)光熱電站,塔式和槽式電站的LCOE不同,增加儲(chǔ)熱系統(tǒng)和不配置儲(chǔ)熱系統(tǒng)的LCOE也不同;一個(gè)光伏電站,采用多晶硅還是薄膜技術(shù),其LCOE也將不同。因此從大的光伏和光熱發(fā)電技術(shù)的全局角度來(lái)衡量?jī)煞N技術(shù)確切的LCOE,是不可行的,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析。
有多家研究機(jī)構(gòu)一直以來(lái)關(guān)注著這兩種技術(shù)的LCOE,下圖1顯示了2008年美國(guó)市場(chǎng)各種發(fā)電技術(shù)的LCOE(紅色和藍(lán)色小方塊指出了不同發(fā)電技術(shù)在多種因素影響下的最高LCOE和最低LCOE)。

圖1:美國(guó)2008年各種電力技術(shù)的LCOE對(duì)比(單位:$/kwh)
從圖1可以看到,在2008年,光伏發(fā)電的LCOE還高出光熱發(fā)電,但自2008年至今,光伏發(fā)電的成本已經(jīng)大大下降。光熱發(fā)電的成本僅僅有小幅下跌。
但可以肯定的是,兩種太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的整體成本都還將在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)呈下降趨勢(shì),根據(jù)歐洲太陽(yáng)能熱發(fā)電協(xié)會(huì)(Estela)2010年發(fā)布的一份報(bào)告顯示,光伏發(fā)電和光熱發(fā)電的成本將可以在2015年到2020年期間與燃?xì)獍l(fā)電成本抗衡,但美國(guó)能源信息署(EIA)的預(yù)測(cè)則相對(duì)悲觀一些,認(rèn)為上述結(jié)果將在2020年之后才可能出現(xiàn)。
下圖2顯示了瑞士某研究機(jī)構(gòu)計(jì)算得出的美國(guó)加州光伏和光熱發(fā)電的LCOE對(duì)比曲線圖(2010~2020年,每條曲線的5個(gè)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)表中所列的5中技術(shù))

圖2:美國(guó)加州PV-CSP的LCOE對(duì)比曲線 (單位:美分/kwh)
上述研究在計(jì)算光伏發(fā)電的LCOE時(shí),考慮了晶硅電池(c-Si)和銻化鎘薄膜電池(Cd-Te)兩種技術(shù)路線,光熱發(fā)電則以最為普及的槽式技術(shù)為例,同時(shí)參照了燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電(CCGT)的LCOE(分別設(shè)想了CCGT最低成本和最高成本兩種情景模式)。
從圖2可以看出,2010年,晶硅電池光伏發(fā)電的LCOE為14.9美分/kwh,銻化鎘薄膜電池光伏發(fā)電LCOE為13.3美分/kwh,而光熱發(fā)電的LCOE為16.6美分/kwh,高出最便宜的光伏發(fā)電24.81%,而預(yù)測(cè)到2020年,光熱發(fā)電的LCOE將降至10.6美分/kwh,成本優(yōu)勢(shì)超過(guò)光伏。
上述研究機(jī)構(gòu)同時(shí)研究了中國(guó)、美國(guó)、西班牙、埃及四個(gè)不同地區(qū)的光伏發(fā)電和光熱發(fā)電的LCOE。下圖3、圖4分別以2010年和2020年為例進(jìn)行了分析。

圖3:2010年四國(guó)PV-CSP的LCOE (單位:美分/kwh)

圖4:2020年四國(guó)PV-CSP的LCOE(單位:美分/kwh)
圖5則綜合比較了上述四國(guó)2010年~2020年光熱和光伏發(fā)電的LCOE下降情形。
圖5:2010年~2020年四國(guó)PV-CSP的LCOE對(duì)比 (單位:美分/kwh)
華爾街老牌投資銀行瑞德集團(tuán)(Lazard)2011年發(fā)布的《平準(zhǔn)化電力成本報(bào)告》也研究了各種發(fā)電技術(shù)的LCOE范圍。如圖6

圖6:各種發(fā)電技術(shù)的LCOE范圍(單位$/MWH)
Lazard同時(shí)根據(jù)電力燃料的價(jià)格變動(dòng)分析了各種發(fā)電技術(shù)的LCOE變動(dòng)情況,如圖7(其中黃色部分為根據(jù)燃料價(jià)格波動(dòng)而造成的LCOE波動(dòng))

圖7:各種發(fā)電技術(shù)的LCOE范圍(考慮燃料價(jià)格變動(dòng)因素,單位$/MWH)
《平準(zhǔn)化電力成本報(bào)告》還給出了光熱發(fā)電和光伏發(fā)電在2009年和2011年的LCOE對(duì)比。如圖8
圖8:2009年和2011年P(guān)V-CSP的LCOE對(duì)比(單位$/MWH,注:上圖被遮住的數(shù)字為206,198)
從上圖可以看出,2009年,光熱發(fā)電的LCOE還低于光伏發(fā)電,但到2011年,其就被光伏發(fā)電超越,這表明光伏發(fā)電近兩年的成本下降速度之快。但根據(jù)此前的相關(guān)測(cè)算,光熱發(fā)電的LCOE有望在2020年之前超過(guò)光伏發(fā)電,這預(yù)示著從現(xiàn)在起到未來(lái)10年,光熱發(fā)電的成本下降潛力比光伏更大。但不論如何,光熱發(fā)電和光伏發(fā)電都是很好的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù),它們將共同負(fù)擔(dān)起未來(lái)的綠色電力供給大任。
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