來(lái)源:日經(jīng)技術(shù)在線 | 0評(píng)論 | 4919查看 | 2014-04-10 17:00:00
世界性的可再生能源成本已急速下降,可再生能源“貴”的常識(shí)正在成為歷史。本文介紹大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電廠和百萬(wàn)瓦級(jí)光伏電站接連投入運(yùn)轉(zhuǎn)的美國(guó),其低成本之低很具有沖擊性。
在日本仍被視為“成本高”……
在日本,在討論可再生能源的時(shí)候,依然是把成本高作為前提。官方最近一次重新審視發(fā)電成本要追溯到2011年舉辦的成本等檢驗(yàn)委員會(huì),發(fā)表的時(shí)間為同年12月。
當(dāng)時(shí)得出的成本水平大體成了固定價(jià)格收購(gòu)制度(FIT)成本的前提。收購(gòu)價(jià)格在發(fā)電成本的基礎(chǔ)上,加上了內(nèi)部收益率(IRR)和系統(tǒng)接入成本。成本委員會(huì)的結(jié)論顯示(2010年版本),每kWh電能的成本,核能為8.9日元(下限),煤炭為9.5日元,LNG為10.7日元,地面風(fēng)力為9.9~17.3日元,百萬(wàn)光伏為30.1~45.8日元。按照FIT的條件,光伏發(fā)電的收購(gòu)價(jià)格雖然從40日元降到了32日元,但其他條件基本未變,成本委員會(huì)的估算依然適用。
但是,在海外條件好的地方,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了價(jià)格低得驚人的長(zhǎng)期購(gòu)電協(xié)議(PPA:Power Purchase Agreement)。以美國(guó)1kWh的協(xié)議價(jià)格為例。風(fēng)力發(fā)電的最低價(jià)格為2.5美分,3美分左右的協(xié)議在不斷涌現(xiàn)。光伏發(fā)電也出現(xiàn)了期間25年、價(jià)格不到7美分的協(xié)議。這已經(jīng)達(dá)到了比火力、核能大規(guī)模發(fā)電還低,至少也與之齊平的水平。考慮到減稅的因素,實(shí)際會(huì)略高,即使如此,價(jià)格依然很低。
在風(fēng)力重鎮(zhèn)德克薩斯州,3美分是一般水平
在以風(fēng)力開(kāi)發(fā)量稱(chēng)雄美國(guó)的德克薩斯,1kWh3美分左右的PPA已是一般水平,甚至有創(chuàng)2.5美分紀(jì)錄的例子。即使考慮到聯(lián)邦政府按照發(fā)電量實(shí)施的減稅措施PTC(Product Tax Credit),也就是在10年內(nèi)優(yōu)惠2.2美分,在最初的10年,價(jià)格也僅為5美分左右。考慮到整個(gè)協(xié)議期,價(jià)格還要更低。
除了大規(guī)模項(xiàng)目的規(guī)模效益,這里還擁有得天獨(dú)厚的風(fēng)況條件。其設(shè)備利用率(容量因子)高達(dá)4~5成。這樣的成本水平與火力發(fā)電相比也具有競(jìng)爭(zhēng)力。在頁(yè)巖氣革命把天然氣價(jià)格拉低到歷史低點(diǎn)的情況下,3美分左右的成本,再加上3美分的設(shè)備相關(guān)成本,至少在新投資領(lǐng)域,風(fēng)力發(fā)電具有競(jìng)爭(zhēng)力。在德克薩斯和中西部,決定建設(shè)火力發(fā)電反而需要勇氣。
風(fēng)車(chē)的技術(shù)革新日新月異,再考慮到天然氣價(jià)格的上漲和碳價(jià)補(bǔ)助,風(fēng)力發(fā)電更是如虎添翼。最近,風(fēng)力發(fā)電采用的技術(shù),很多都能以相同的風(fēng)速,獲得更多的發(fā)電量。比方說(shuō),在每架風(fēng)車(chē)上安裝蓄電池,可相應(yīng)于風(fēng)況快速調(diào)整葉片角度(間距),通過(guò)延長(zhǎng)葉片降低發(fā)電對(duì)風(fēng)速的要求,以及根據(jù)天氣預(yù)報(bào)和電網(wǎng)流量情況,優(yōu)化控制輸出功率的軟件技術(shù)等。
美國(guó)是總輸出功率高達(dá)6100萬(wàn)kW的風(fēng)力發(fā)電大國(guó)(截至2013年12月底),而德克薩斯州擁有1240萬(wàn)kW,在全美首屈一指(資料1)。
資料1.美國(guó)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)置量(2013年12月累計(jì))
該州計(jì)劃建設(shè)風(fēng)力發(fā)電2200萬(wàn)kW,正在建設(shè)的容量超過(guò)700萬(wàn)kW。2013年底,該州耗時(shí)6年、投資68億美元建設(shè)的輸電線全線開(kāi)通,為設(shè)置1850萬(wàn)kW創(chuàng)造了條件。州內(nèi)現(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電比例達(dá)到了10%。從2008年的4.9%,5年內(nèi)增加到了原來(lái)的兩倍。
巴菲特?cái)喽ā帮L(fēng)力最便宜”
如此令人驚訝的低成本不只出現(xiàn)在德克薩斯。在擁有廣闊平原的中西部,大型風(fēng)力發(fā)電廠正在如雨后春筍般涌現(xiàn)。因?yàn)檫@里風(fēng)況好,而且系統(tǒng)與東海岸的巨大電力市場(chǎng)相連。奧巴馬政府的綠色新政考慮到了這條“風(fēng)道”。在風(fēng)道之上,坐落著許多預(yù)計(jì)要裁員和關(guān)閉的汽車(chē)、煤炭火力發(fā)電企業(yè),風(fēng)力發(fā)電在承接雇用上也成為了眾望所歸。風(fēng)車(chē)制造屬于旋轉(zhuǎn)式的機(jī)械產(chǎn)業(yè),相關(guān)設(shè)備將供應(yīng)給發(fā)電公司。
稀世罕有的投資家沃倫·巴菲特?cái)喽ā帮L(fēng)力發(fā)電最便宜”。2013年12月,巴菲特執(zhí)掌的能源開(kāi)發(fā)公司“中美能源公司”(MidAmerican Energy)與西門(mén)子簽訂了10億美元的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備采購(gòu)協(xié)議。而在此之前,巴菲特曾明言要在愛(ài)荷華州投資20億美元進(jìn)行風(fēng)力開(kāi)發(fā),至此,其中的2分之1已經(jīng)兌現(xiàn)。該州州長(zhǎng)布蘭斯塔德稱(chēng)贊這次的風(fēng)力項(xiàng)目是“愛(ài)荷華州有史以來(lái)最大的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)”。而且,西門(mén)子的風(fēng)車(chē)工廠地處該州,還有望起到拉動(dòng)就業(yè)的效果。
巴菲特高度評(píng)價(jià)風(fēng)力的成本競(jìng)爭(zhēng)力,認(rèn)為風(fēng)力是取代老化的煤炭火力的最佳選擇。而投資風(fēng)力的摩根士丹利(Morgan Stanley)也在2013年11月舉辦的研討會(huì)上,高度評(píng)價(jià)了風(fēng)力發(fā)電在中西部地區(qū)的成本競(jìng)爭(zhēng)力。在當(dāng)?shù)夭环υO(shè)備利用率超過(guò)50%的項(xiàng)目,其長(zhǎng)期協(xié)議單價(jià)有望達(dá)到2.5美分。
奧斯汀市的光伏發(fā)電步入新階段
德克薩斯州州府奧斯汀市有民營(yíng)電力公司“奧斯汀能源”(Austin Energy)。該公司鑄就了光伏發(fā)電史上一座輝煌的里程碑。
該公司將在25年中,以1kWh低于5美分的價(jià)格向SunEdison購(gòu)買(mǎi)15萬(wàn)kW的光伏電力。對(duì)于這一交易,在3月7日的《奧斯汀美國(guó)政治家報(bào)》(Austin American-Statesman)報(bào)道后,3月10日的Greentech Media也作了跟進(jìn)。下面,筆者基于二者的報(bào)道,結(jié)合自己的感想,介紹該交易的情況。
奧斯汀市為應(yīng)對(duì)氣候變暖及穩(wěn)定采購(gòu)低成本電源,提出了大幅擴(kuò)增可再生能源采購(gòu)的目標(biāo)。到2016年,要把可再生能源在發(fā)電量中所占的比例提高到35%。現(xiàn)在,以風(fēng)力為中心,這一比例已經(jīng)達(dá)到了25%。該市已經(jīng)簽訂了85萬(wàn)kW的風(fēng)力發(fā)電購(gòu)買(mǎi)協(xié)議。
除此之外,該市還制定了在2020年之前,使光伏發(fā)電的使用量達(dá)到20萬(wàn)kW的目標(biāo),光伏發(fā)電活躍的舞臺(tái)今后將越來(lái)越多。采用風(fēng)力的一個(gè)目的是替代煤炭火力,而光伏發(fā)電更大意義上則是確保峰值功率。現(xiàn)在,該市的電力需求不斷增大,高峰時(shí)的系統(tǒng)受到的限制也越來(lái)越大。
略低于5美分的價(jià)格水平并非是一時(shí)性的。響應(yīng)奧斯汀市征集的企業(yè)有30家左右,其中大多數(shù)與SunEdison相比毫不遜色。也就是說(shuō),SunEdison并不是冒著虧本的風(fēng)險(xiǎn)提出這樣條件的。
條件中包含了聯(lián)邦政府的免稅措施。光伏發(fā)電的代表性援助措施中有一項(xiàng)是30%的投資減稅(ITC:Investment Tax Credit),一般都會(huì)利用。另外,還可以選擇在10年內(nèi)享受2.2美分/kWh優(yōu)惠的PTC。ITC適用的項(xiàng)目費(fèi)用有限,不同項(xiàng)目的適用范圍各異。適用范圍是總項(xiàng)目費(fèi)用的80%時(shí),去掉補(bǔ)助的成本為6.6美分。而選擇PTC的話,成本約為5.6美分。
能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的理由
成本為何這么低?這里面當(dāng)然有光伏發(fā)電系統(tǒng)成本降低的原因,作為買(mǎi)方的奧斯汀能源也是一大因素。該公司的財(cái)務(wù)內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)詳實(shí),評(píng)級(jí)也比較高。能夠享受大規(guī)模協(xié)議的規(guī)模效益。協(xié)議在最初預(yù)定的5萬(wàn)kW的基礎(chǔ)上追加10萬(wàn)kW,共計(jì)15萬(wàn)kW。交易相關(guān)者指出,規(guī)模效益在削減財(cái)務(wù)費(fèi)用方面特別有效。
一般來(lái)說(shuō),金融機(jī)構(gòu)會(huì)策劃出整合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與減稅等政策支援的金融商品。隨著光伏發(fā)電項(xiàng)目相關(guān)數(shù)據(jù)的累積,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估變得容易,如果規(guī)模夠大,審查成本也會(huì)隨之降低。要想讓可再生能源項(xiàng)目的成本降低,壓縮財(cái)務(wù)成本是一種有效的辦法。因?yàn)樵诔L(zhǎng)期協(xié)議中,財(cái)務(wù)成本所占的比例會(huì)增大。
另外,為了避免在與其他地區(qū)的采購(gòu)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì),奧斯汀市公布了每種電源的的采購(gòu)條件,也就是采購(gòu)成本的范圍(資料2)。
風(fēng)力為2.8~5.5美分,光伏發(fā)電為4.5~5.5美分,木質(zhì)生物質(zhì)為9~16美分,天然氣為7美分,煤炭為10美分,核能為13美分。其中,可再生能源是長(zhǎng)期協(xié)議價(jià)格,而火力和核能可認(rèn)為是參考了電力交易市場(chǎng)的采購(gòu)價(jià)格。在夏季,因?yàn)槭袌?chǎng)價(jià)格飆升,所以均價(jià)較高。采取夏季峰值對(duì)策的誘因也會(huì)提高。這時(shí),適合峰值的光伏發(fā)電和消費(fèi)錯(cuò)峰將發(fā)揮出效果。光伏發(fā)電的價(jià)格如今已經(jīng)降低到了2009年的1/3左右。
奧斯汀市以30年的平均成本來(lái)作判斷。此時(shí),到20年后,燃料成本為零的可再生能源完成了折舊,優(yōu)勢(shì)還將更大。德克薩斯州的電力系統(tǒng)是獨(dú)立的,因此該州的能源環(huán)境可產(chǎn)生影響。雖說(shuō)其風(fēng)力、光伏發(fā)電的條件在美國(guó)國(guó)內(nèi)都算很好,但因是電力自由化的先進(jìn)州,一級(jí)市場(chǎng)發(fā)達(dá),所以剩余電力并不算多。總而言之,是市場(chǎng)