1 资料来源:IRENA 容量统计 2020 http://www.irena.org/home/index.aspx?PriMenuID=12&mnu=Pri 核能:http://www.world-nuclear.org/information-library/facts-and-figures/world-nuclear-power-reactors- and-uranium-requireme.aspx 煤炭:https://endcoal.org/ 水电状况报告:https://www.hydropower.org/ 燃气轮机:https://www.turbomachinerymag.com/worldwide-gas-turbine-forecast-2/
离河闭环抽水蓄能计划克服了许多挑战。这些计划的上游水库位于山丘或高原上,而不是河谷中,这大大增加了水头。水库通常也很小,大约几十到几百公顷。这减少了对环境的影响和管理大型洪水事件的需要,从而大大降低了建设成本。这些项目远离主要河流,可能也不涉及任何州际问题。此外,远离主要河流的水库不需要巨大的水坝和泄洪道/结构和清淤室。因此,与传统的 PSP 相比,这些项目可以更快地完成,成本要低得多。离河抽水蓄能项目 (OS-PSP) 可以为我国未来的需求提供电力,而不会影响现有的水/灌溉系统或河流流域。它们有望在实现可再生能源容量增加目标方面发挥重要作用。
低成本的太阳能光伏和风能为深度能源脱碳提供了可靠且经济的途径,而能源脱碳占全球排放量的四分之三。然而,大规模部署太阳能光伏和风能需要空间,对于人口密集、人均能源消耗高的国家来说可能具有挑战性。本研究以日本为例,探讨了可再生能源未来的作用。使用代表性需求数据和历史气象数据,提出了一个假设的 100% 可再生日本电力系统的 40 年每小时能源平衡模型。包括抽水蓄能、高压互联和可调度容量(现有的水电和生物质能以及由削减电力生产的氢能)以平衡可变发电和需求。差分进化用于在各种约束条件下寻找成本最低的解决方案。这项研究表明,日本的太阳能和海上风能资源是供应 100% 可再生电力所需的 14 倍,并且拥有巨大的离河抽水蓄能容量。假设未来几十年,在当地大规模部署和全球可再生能源发电成本趋同的推动下,太阳能光伏和海上风电的成本将大幅降低至全球标准,那么以太阳能为主的系统平准化电力成本为 86 美元/兆瓦时,以风能为主的系统平准化电力成本为 110 美元/兆瓦时。这些成本可与日本现货市场 2020 年平均系统价格 102 美元/兆瓦时进行比较。在日本,平衡 100% 可再生电力的成本在各种情况下介于 20 至 27 美元/兆瓦时之间。总而言之,只要克服日本大规模部署太阳能光伏和海上风电的障碍,日本就可以以具有竞争力的成本实现电力供应自给自足。