表 1 显示了 CAISO 中风能和太阳能的相应能源价值。以电价的产出加权平均值计算,2018 年的结果显示,在同一电力市场中,风能和太阳能的价值不同。平均太阳能 MWh(27.6 美元/MWh)的能源价值比平均风能 MWh(33.7 美元/MWh)的能源价值低 6.1 美元,两者的价值都低于总体平均价格(35.8 美元/MWh)。对于覆盖负荷的公用事业,负荷加权平均电价为 38 美元/MWh,远高于可变可再生能源价值。风能和太阳能的价值可能超过当年开始的项目的补贴 LCOE,因此在这种情况下,REC 值为零。计算风能和太阳能的价值是一项简单的电子表格练习,需要每小时的电价和可再生能源产出数据,但这些计算需要的努力远远超过 LCOE 等随意的粗略计算。
为了减少温室气体排放和化石燃料对环境的影响,摩洛哥决定增加可再生能源的使用。可再生能源的间歇性导致电网不稳定。储能是解决这一问题的合适方法。压缩空气储能是一种将能量以高压压缩空气的形式储存在地上储罐或地下洞穴中的技术。大规模存储压缩空气能量需要在盐洞或含水层中储存大量能量。本文旨在找出整合地下压缩空气储能技术的好处。摩洛哥的一个案例研究用于估算能源加储能的平准化成本 (LCOES)。分析了摩洛哥太阳能和风能发电厂的年容量系数以及地下洞穴的潜力。结果表明,对于在卡萨布兰卡地区安装的 100 MW 容量的系统,绝热压缩空气储能系统 (ACAES) 与风力涡轮机装置的组合可提供每千瓦时最低的电价,平均 LCOES 为 0.04 美元/千瓦时。
这些输入的重量因技术而异。在PV的情况下,成本将继续主要通过CAPEX减少来驱动。尽管非模块成本确实在降低LCOES中发挥了作用,但模块技术的改进将发挥关键作用。对于风,它是容量因子收益的结合,以及在资本支出中下降的结合,这两者都取决于涡轮机的大小和类型。为了满足现代电力系统的需求,不仅需要廉价的能量,还需要各种属性 - 能源存储正成为风和太阳能发电的必要补充。以$/kWh为单位的存储成本预计到2050年,由制造规模驱动,但由于供应链的不确定性,范围很广。3太阳能光伏:大规模生产的好处
天文学的碳足迹的很大一部分源于化石燃料,供应天文学的电压需求。在这里,我们探索了新计划的Atacama大型孔径亚毫米望远镜的各种孤立的低碳电源系统设置,并将它们与商务型柴油机发电系统进行比较。设计系统中包含的技术是光伏,浓缩太阳能,柴油发电机,电池和氢存储。我们将电力系统优化模型大大调整到该案例研究中,并以望远镜预计的能源需求,2030年的成本假设以及特定地点的容量因素为食。我们的结果表明,LCOE的最低成本系统为$ 116/MWH,主要使用光伏和电池和燃料电池在进口和现场产生的绿色氢配对。一些柴油发电机运行用于备份。与企业相比,该解决方案将使望远镜的功率侧碳足迹减少95%。
ESMAP 的“为 5 亿人服务的微电网:市场展望和决策者手册”(2019 年)也详细公布了基准成本,这表明 2020 年可以实现 0.41 美元/千瓦时的平准化电力成本。零部件成本下降可能会使总成本到 2030 年降至 0.20 美元/千瓦时,供电价格低于撒哈拉以南非洲目前大多数公用事业公司。微电网伙伴关系组织的“2020 年全球微电网市场状况报告”和非洲微电网开发商协会的“非洲微电网基准测试”(2020 年)报告中提供了更新的基准。随着行业规模的扩大,融资成本高度依赖于监管制度和所采用的补贴或优惠融资方式;联合国开发计划署的“降低可再生能源投资风险(DREI):离网电气化”(2018)研究了降低风险和融资成本的途径。
摘要:分布式可再生能源系统可以涵盖非电动区域的电力供应。这些系统的主要缺点是可再生能源的间歇性且通常是不可预测的。此外,可再生能源的时间分布可能与能源需求的时间分布不符。将光伏模块与电能量存储(EES)相结合的系统可以消除上述缺点。但是,这种解决方案的采用通常在财务上是过时的。因此,在此类系统的设计阶段,应仔细考虑所有导致功能可靠且自我发电系统的参数。本研究提出了一种用于离网电气系统的大小方法,该系统由光伏(PV),电池和柴油发电机组组成。该方法基于最佳的PV面板和电池能量容量,同时将电力成本(LCOE)最小化了25年。对综合负载量产生的与不同累积技术支持的网格无关系统的验证,其LCOE范围从0.34欧元/千瓦时到0.46欧元/千瓦时。应用的算法强调了有用能量的参数,作为一个关键输出参数,该参数与LCOE的最小化并行最大化太阳能收获。
我们利用 NREL 开发的区域能源部署系统 (ReEDS) 模型的输出,审查了陆上风电和公用事业规模的太阳能资源。2 ReEDS 详细介绍了北美电力行业,包括发电、输电和终端使用技术。使用 ReEDS,我们为陆上风电和公用事业规模的太阳能生成了 LCOE 值(即兆瓦时能源产出成本的全包估算值,考虑到了整个资本支出、运营和维护成本)。3 我们还使用了 2020 年版 NREL 年度技术基线中的 2020 年值来收集 ReEDS 模型的输入,包括资本成本和性能。4 我们的 LCOE 值是在 ReEDs 区域内评估的,我们将在下文中更详细地描述这些区域。在提供我们评估的地理区域的背景信息后,我们阐述了我们如何计算 LCOE 和煤炭未来成本,以及我们如何确定太阳能或风能是否可以完全取代给定电厂的年度煤炭发电量,从而实现成本效益。
越来越多的城市正在争取能源自主。本研究以德国为例,确定了哪些城市以及能源自主的额外成本是多少。现有的市政能源系统优化模型扩展到包括个人交通、工业和商业部门。机器学习方法在 19 种方法中确定了一种回归模型,该模型最适合将单个优化结果转移到所有城市。使用逐步线性回归模型转移了 15 个案例研究优化后得到的平准化能源成本 (LCOE)。回归模型显示平均绝对百分比误差为 12.5%。研究表明,6,314 个 (56%) 城市在技术上是可行的。因此,与最低成本情景相比,自主情况下的 LCOE 平均增加了 0.41 欧元/千瓦时。除了能源需求外,具有基载能力的生物能源和深层地热能似乎对 LCOE 的影响最大。这项研究为未来国家能源系统或输电网扩建规划研究中定义可能情景的起点,该研究首次考虑完全能源自主的城市。
全球所有建造和运营的海上风能(超过99%)。与BFOSW项目以及其他可再生能源技术(如陆基风能和太阳能)相比,各种FOSW设计仍在新兴,部署项目的部署成本更高。为了进行比较,在2022年在俄勒冈州海岸外部部署在不同地点的FOSW项目的估计级别的能源成本(LCOE)II范围从$ 74到$ 74到107美元到107美元到107美元到$ 107/MWH,2和当前的地面风能和太阳能范围从26至$ 26到$ 50/MWH,$ 28到$ 28到$ 28到$ 28到$ 28到$ 41/MWH,分别为$ 41/MWH,3级。成本是一个重要的原因,但不是唯一的原因,因为截至2020年,全球全球范围内的全球全球部署约为707 GW的陆基风,BFOSW的35 GW,而仅为0.08 GW的FOSW。4,5虽然FOSW项目的当前成本是他们更广泛的部署面临的重大挑战,但FOSW供应链和技术的进步,例如实现规模经济的较大涡轮机,可能会导致成本较低。例如,国家可再生能源实验室(NREL)估计,到2032,6,俄勒冈州南部海岸附近的FOSW项目的LCOE可能会降至51美元/MWH,这与NREL报告的低端报告估计值为50/MWH $ 50/MWH的全球BFOSW项目的$ 50/MWH。7