深入:整个系统成本的可再生能源

戏剧性的降低成本意味着风能和太阳能现在可以在价格上与常规能源竞争在世界许多地区,包括英国。必威体育在线注册

这的目光转向到所谓的“整个系统成本”的整合可再生能源电力系统,包括备份断断续续的生成和加强电网。在一个报告本周公布,英国能源研究中心(智囊团)评论最新的证据,发现必威体育在线注册这些成本是“适度”——可能£10每兆瓦时的顺序(兆瓦),即使风能和太阳能两倍输出从今天开始。

但英国需要继续投资和升级电网,无论产生的混合技术。更灵活的网格将有助于保障电力供应和保持可再生能源的集成成本降到最低,提供储蓄到2030年每年高达£80亿。

必威手机官网碳简要探讨了辩论和证据在整个系统的成本。

背景

一个智囊团审查更新类似的研究从2006年开始,发现集成风能和太阳能的成本将约£5 - 8每兆瓦时(兆瓦)。新审查证据来自大约200报告包含成千上万的来自世界各地的数据点。

总结的变化在过去的十年中,罗布·格罗斯博士智囊团导演,在伦敦的一个新闻发布会上说:

“在2006年,与可再生能源发电的成本是昂贵的,但提供灵活性的成本是微不足道的。现在我们说的是与可再生能源发电的成本下降了,但如果你想有一个非常大量的可再生能源系统中,然后提供灵活性的成本将可能变得相当重要。”

事实上,最新的英国证据为政府收集显示陆上风能和太阳能已经与天然气竞争。到2025年,证据显示他们将便宜的来源发电的价格/千瓦时。(注意,这个比较包括二氧化碳定价)。

英国政府证实了陆上风能和太阳能在2025年将成本最低/千瓦时https://t.co/VXjVSvw9sApic.twitter.com/9bVew7QKnm

——西蒙·埃文斯(@DrSimEvans)2016年11月9日

风能和太阳能可能会越来越便宜,但是批评人士说这些价格排除成本强加给整个电力系统。有人说每个发电技术提供了一系列不同的网格服务,不能被重视价格/千瓦时。

2014年秋季,政府回应调试一系列的研究调查可再生能源的全系统成本。

的三相项目后来被一个吗星期日邮报文章援引“高级能源”说:“这很可能证明某些类型的可再生能源并不是必威体育在线注册像我们想象的那么便宜。”

本研究的第一部分,由经济学前沿几个月前,完成了许多。在2016年7月部长告诉议会,将“适时”出版。他们说一样,11月和12月2016年。

尽管努力出版,然而,没有发现曾经出现,一些可再生能源的支持者建议这是因为他们将表明,集成成本很低。与此同时,高估计系统的成本例行公事地被那些反对气候政策。

整合成本

有多种方式可再生能源可以把成本强加在系统中,需要备份的间歇供应加强网格。智囊团评论列表6个类别的影响。它还强调,每个标题下的成本重叠,这样他们不能简单地添加。

之前我们看每个类别反过来,值得,成本估计相差很大。总告诉碳简短:“成本是多必威手机官网少将可再生能源集成到电力系统完全取决于如何灵活的系统,它也取决于地理因素。”

报告说成本估计通常是“引人注目的低弹性系统”。总补充道:

”最重要的一个消息从我们的报告是没有单一的答案,要花多少钱来集成可再生能源…最重要的是,政策制定者应该考虑在能源领域是如何让系统智能和灵活,可以利用低成本可以从可再生能源的资源,并将其集成到系统具有成本效益的方式。”必威体育在线注册

第一种方法可再生能源可以增加系统成本是通过提高存款准备金率。电网运营商已经需要灵活的发电机储备,以防传统发电站分解没有警告。

短期波动风能和太阳能的输出可能意味着需要更多的储备。智囊团评论说这可能增加£5 /兆瓦时,如果风能和太阳能供应30%的电力需求。注意,这是今天的两倍级别:风能和太阳能的14.5%覆盖英国的权力在2016年。

普及率50%,成本可能上升到£15和£45 /兆瓦时,与高端反映一个非常僵化的电力系统。Gross说的高成本的网格显示“不要做什么”在规划未来的电力系统。

英国短期储备已经扩展到满足大型海上风电场。有趣的是,这意味着他们现在还在计划足以满足故障欣克利C新核电站,展示难销系统单个项目成本或技术。

第二类智囊团的上市成本是维持足够的产能来满足高峰需求。这些都是约£4 - 7 / MWh普及率30%,它说。他们将不超过£15,它补充说,即使风能和太阳能供电我们一半,但为满足高峰需求贡献一无所有。

第三区域的成本来自于加强输电网络。电网已经需要滚动计划的更新和扩展。随着太阳能和风能的扩张,额外成本可能是£5 - 20 /兆瓦时,高端与僵化的网格。

扩大电力网络——例如,通过建立水路到其他国家,对整个系统带来的好处,智囊团笔记。这意味着它是“误导”将完整的成本分配给可再生能源。

相关区域的成本缩减,风电场输出是浪费了,因为没有足够的电网能力得到客户的权力。缩短“一般很低”,智囊团说。在电网的投资可以进一步减少,同时提高网络成本。再一次,这显示了系统成本可以重叠或相互权衡。

第五类型的系统成本与常规电站的效率,可如果他们受损必须打开或关闭响应变量可再生发电而不是操作稳定。智囊团说,大多数的研究发现这种影响是“很小”。

最后,增加可再生能源和减少化石燃料植物变化的弹性通过减少质量称为电力系统惯性传统上,源于蒸汽驱动涡轮机的纺纱质量。昂贵的系统惯性变化时才有可能成为重要的风能和太阳能的网格普及率超过50%时,智囊团说。

整个系统的方法

不同类型之间的重叠系统成本意味着这些category-by-category成本估算”不能简单地加在一起来确定系统总成本”,智囊团说。

总解释说:“我们中的许多人想说答案是六、答案是11。不幸的是,这有点比这更复杂。”

毛和他的合著者,菲尔•Heptonstall智囊团研究员告诉碳简短,风能和太阳能的普及率30%——大约两倍今天的水平——总系统的两类最重要的成本相必威手机官网当于约£10 /兆瓦时。Heptonstall告诉碳简要:必威手机官网

“这排除异常值,要么是因为他们认为所有太阳能光伏的场景和/或他们所使用的方法受到了大量的批评。它也排除了传输和网络基础上强化成本这样的增援部队整个系统带来的好处,不只是变量可再生能源。这是一个简化,但在我们看来,不是一个不合理的一个。”

一个更可靠的方法来估计整个系统成本,智囊团说,是整个系统的方法。这意味着创建一个模型来模拟电力系统,然后比较版本,没有高水平的风能和太阳能。

雨果板条在咨询公司高级项目负责人极光能源研究必威体育在线注册告诉碳短暂根本就必威手机官网不可能获得准确的系统集成成本估计没有造型不同的电力市场半小时解决。

巴顿说,如果你不这样做,“我会把结果与一撮盐”。已经有许多出版使用整个系统方法的研究,其中一些被包含在智囊团审查。他们的发现毛重和Heptonstall相似的简化估计约£10 /兆瓦时。

在电力系统中灵活性,总集成风能和太阳能的成本将平均在£10和£14 / MWh在2020年代,据一位研究从其经济咨询Drax委托发电站。

在一个报告委托开展的太阳能行业协会奥罗拉发现,太阳能集成成本将达到不超过£7 /兆瓦时。这估计太阳能容量增加从今天的11千瓦(GW)在2030年40 GW。如果电池成本下降速度快于预期,太阳能集成可能是电力系统的净收益(参见下面的图)。

另一个完整的系统研究帝国理工学院,从代表几家能源公司发现集成成本从£6到£2030年48 /兆瓦时。必威体育在线注册这个范围被限制在不超过£17 /兆瓦时,只要系统包括少量的额外的灵活性相比,今天的水平(见图表)。

早些时候工作从帝国,开展气候变化委员会(CCC),发现系统集成成本之间的2030年£6和£9 /兆瓦时,如果电力部门使其建议对英国实现气候目标的贡献。

结论

风能和太阳能的想法强加意义重大,隐性成本的电力系统已经成为一个主要的(至少部分)在英国政治辩论。主题开发的时机已经成熟,因为它的复杂性和非常广泛的集成成本的估计。

智囊团的评论是为了总结所有的证据都在间歇性的成本。它的主要信息是,成本最小化是否增加系统的灵活性。部长承认需要电力系统和现代化寻求意见关于如何做这件事。

本文也是一个机会认识到生成的基本费用,每兆瓦时,是一个有限的方式来衡量电力系统的实用性。

越来越多的运动中必威体育在线注册能源系统专家从除去成本/千瓦时转移向试图值时间,位置和灵活性的一代。Frontier Economics,作者政府期待已久的系统成本的审查,也行这背后的想法。

在一个简短的报告在这个问题上,前沿支持系统成本的微妙的方法,基于电力市场和政策改革,如市场容量。它说:

“虽然人们很容易相信这些被遗忘的成本可以被纳入现有的支持计划通过明智地使用简单的技术振奋或罚款,这不是最好的方法,因为必要的调整将被证明是非常困难的(有争议的)来计算。

”,而不是试图解决这些问题通过低碳的支持机制,决策者应该关注修改他们的市场和充电框架让所有演员——传统和低碳都更好的对整个系统影响负责。”

不过,如果集成成本加在£10 /兆瓦时的顺序可再生成本,智囊团评论作者告诉碳短暂它是合理的假设,然后陆上风能和太阳能将保持在最便宜的发电方式在2020年代。必威手机官网