去年巴黎氣候大會(huì)期間,發(fā)展可再生能源以減少碳排放終于進(jìn)入主流的視野??上В诠夥L(fēng)電這類技術(shù)如何能在無損經(jīng)濟(jì)增長的條件下完成緩和氣候變化的重任,一定程度上仍存在誤解。
從風(fēng)電、光伏、其他可再生能源以及電動(dòng)汽車當(dāng)前的成本趨勢上來看,我們正走在大幅度降低排放的正確道路上。
此等規(guī)模的碳減排是否能夠緩解極端氣候變化帶來的災(zāi)害,則是另一個(gè)大問題。觀察者和評論家們應(yīng)該理解的是,過去十年中很多技術(shù)成本的下降,已將可再生能源和電動(dòng)汽車技術(shù)推到了一個(gè)臨界點(diǎn),這些技術(shù)的普及正在加速實(shí)現(xiàn)。
《太陽能:為什么未來能源一片明朗》一書中提出了太陽能技術(shù)“奇點(diǎn)”的概念?,F(xiàn)在看來,技術(shù)逼近“奇點(diǎn)”的速度超過人們最大膽的想象。
除了光伏技術(shù),儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛等技術(shù)各自發(fā)展并相互影響,將極大改變世界能源系統(tǒng)的面貌。基于對這四種技術(shù)的推測,我們預(yù)期,到2035-2040年,可再生能源將在電力領(lǐng)域占主導(dǎo)地位,不僅在戶用和商業(yè)領(lǐng)域,在交通運(yùn)輸和工業(yè)領(lǐng)域也是如此。
“奇點(diǎn)”有多近?
光伏板價(jià)格在2015年中繼續(xù)穩(wěn)步下行。據(jù)GTMResearch的測算,固定支架大規(guī)模光伏系統(tǒng)成本的價(jià)格僅在第二季度就從1.58降至1.49美元/W。預(yù)計(jì)該成本趨勢仍將延續(xù)下行,2020年,全球市場新增光伏裝機(jī)量將達(dá)到135GW。(2015年新增的55GW就足以供應(yīng)加州的1000萬家庭)如此增長趨勢下,光伏將占到此期間每年新增電力裝機(jī)容量的一半。
盡管光伏板的價(jià)格穩(wěn)步下降,總成本下降的主要驅(qū)動(dòng)已轉(zhuǎn)向系統(tǒng)平衡成本,包括組件以外的其他設(shè)備、安裝以及營銷等費(fèi)用。2015年,該部分占總成本的55%。下圖展示了到2020年預(yù)期成本和裝機(jī)容量的數(shù)字。
圖:公用事業(yè)級規(guī)模光伏裝機(jī)容量和成本預(yù)測
在1.49美元/W,25%凈容量因子情況下,度電成本為7.3美分/kW·h,其中包含了30%的ITC加速折舊。
如今光伏的價(jià)格相比化石燃料與核電已具備了相當(dāng)?shù)母偁幜?。能源信息?015年的分析顯示,美國天然氣先進(jìn)聯(lián)合循環(huán)電廠的度電成本為7.3美分/kW·h——與光伏相同。
如果精確地計(jì)算,光伏價(jià)格還要增加10%左右以覆蓋不同地區(qū)資源的差異,因此光伏距離平價(jià)已近在咫尺,但尚未達(dá)到。
如果系統(tǒng)成本達(dá)到1美元/W,光伏度電成本將降至5.7美分/kW·h,顯著低于新型天然氣電廠。雙軸追蹤器在最好光照資源的條件下能夠使凈容量因子升至32%,度電成本繼續(xù)下降至4.5美分/kW·h。未來5-10年中,光伏全系統(tǒng)成本正朝著1美元/W的目標(biāo)前進(jìn)。
這種趨勢正在全世界范圍內(nèi)上演。想想10年前我們?nèi)绾慰创柲芄夥?0年后它將占據(jù)全球新增裝機(jī)容量的一半以上。如果再算上風(fēng)電和其他可再生能源,化石能源和核電無疑將成為“瀕危物種”。
根據(jù)國際能源署(IEA)的數(shù)字,2014年,可再生能源占據(jù)了全球新增發(fā)電裝機(jī)容量的近一半。IEA執(zhí)行總裁FatihBirol認(rèn)為,可再生能源已不再是無足輕重的一個(gè)分支,而將要成為主流。
2015年中,彭博新能源財(cái)經(jīng)報(bào)告稱,盡管沒有補(bǔ)貼,風(fēng)電在英德兩國已成為最廉價(jià)的能源。報(bào)告指出,“如今,建造一座化石能源火電廠變得毫無意義。”報(bào)告還強(qiáng)調(diào),可再生能源相對于火電的優(yōu)先調(diào)度,進(jìn)一步降低了化石能源火電的效費(fèi)比。
在美國,光伏技術(shù)已“奇點(diǎn)”臨近,在世界其他地方也快了。其實(shí),達(dá)到1%的市場份額,就算是走完了普遍化的一半路程,因?yàn)槿绻幢对鲇?jì)算,1正處在0和100的中間。(從0.01增長到1和從1增長到100都需要7次倍增)美國將在2016年達(dá)到光伏占1%的里程碑,路程已過半,系緊安全帶吧。
我們不可能確切地知道未來每年光伏增長的速率。但可以確信,隨著越來越多的人了解光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)可行,未來5年中光伏占每年新增發(fā)電裝機(jī)容量的比重將繼續(xù)上升至60%、70%甚至更高。