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研究：平准化电力成本 - 可再生能源技术
图 2：基于学习曲线对德国 2045 年可再生能源技术和不带热提取的燃气或氢能发电厂的 LCOE 的预测。计算参数列于表 1 至表 6。LCOE 值在每种情况下均指参考年份的新工厂。
压缩空气的能源和储存的平准化成本......
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。
i Lazard的级别的能量分析成本 - 交流16.0
其他因素也将对本文所包含的结果产生潜在的显着影响，但在此当前分析的范围内尚未检查。这些其他因素包括：实施和解释《通货膨胀减少法》的全部范围（“ IRA”）；网络升级，传输，拥塞或其他与集成相关的成本；除非另有说明，否则允许或其他开发费用；以及遵守各种环境法规（例如碳排放量或排放控制系统）的成本。此分析也不能解决潜在的社会和环境外部性，包括例如那些无法负担得起分布式发电解决方案的人以及各种常规发电技术的长期残留和社会后果，这些技术难以衡量（例如，核废料处置，空中污染物，温室气体等）
深入研究电力的升级成本
该指标是理解发电成本的关键工具，但它既不是确保间歇性可再生能源的可靠性，也不是向消费者提供电力的成本。在他们站立时，美国老化的电动传输系统以及相关的计划和允许过程无法满足新的清洁能源系统的需求。电力输电线平均已有40年的历史，其中超过四分之一的项目超过五十年前，有70％的生产线超过25年。2在许多情况下，即使不增加可再生能源，也需要重建或翻新这些数十年的传输线，但是可再生生成的间歇性，分散的特征要求将网格扩展，并通过许多新的互连点和数据驱动的技术来扩展网格。 3
平准化成本概念的应用
平准化成本的概念在能源领域由来已久，通常称为平准化能源成本 (LCOE) (Farrar and Woodruffi，1973)。这一概念的主要用途是提供单位成本衡量标准，例如每千瓦时 (kWh) 欧元，以比较替代能源的成本竞争力。作为生命周期成本衡量标准，LCOE 将初始容量投资所需的资本支出份额与定期能源生产所需的运营支出相加。因此，单位容量成本不是现金流出，而是分配的成本。对于许多能源（例如核能、太阳能和风能）而言，这个成本组成部分实际上是整体 LCOE 的主要部分。LCOE 的普遍接受的口头定义可以追溯到麻省理工学院关于煤炭未来的一项研究（麻省理工学院，2007 年，第 3 章）。在他们的研究中，LCOE 被校准为售出能源平均必须达到的盈亏平衡值，以便充分补偿项目供应商、员工和投资者的贡献。本文采用了 Reichelstein 和 Rohlfing-Bastian（2015）中正式和通用的平准化成本 (LC) 概念。因此，LC 被校准为允许投资项目在其整个生命周期内收支平衡（实现零净现值）的平均单位收入。早期的研究表明，LC 超过了成本会计文献中通常定义的全成本。原因是全成本的标准定义不包括利息费用，也不包括企业所得税产生的费用。相反，这些类型的支出包含在 LC 指标中，以使成本指标与净现值标准兼容。在这里，我们表明，即使以近似的方式计算利息费用，正如一些成本会计教科书（Friedl 等人，2022 年）所提倡的那样，最终的全成本指标也将始终低于平准化产品成本。LC 被概念化为生命周期成本衡量标准，通常不是短期决策（例如定价或生产量决策）的相关成本。一旦做出投资决策，LC 指标就会产生显著的沉没成本成分。然而，在某些条件下，LC 会成为长期决策（例如不可逆转的产能投资）的相关单位成本衡量标准。在发电方面，LCOE 确实允许对任何两种类似的发电技术进行“同类”成本比较，例如核电厂与燃煤电厂。然而，为了评估可再生能源发电与化石燃料发电的竞争力，LCOE 指标本身是不够的。相反，它必须辅以其他指标，以有效地实时总结发电和电价模式。除了电力之外，我们还回顾了平准化成本概念的多种应用和变体。特别是，本文涵盖了用于评估平准化成本经济可行性改善的单位成本指标。
年度能源展望中的新一代资源平准化成本
对扩大发电能力的投资需要评估未来发电技术的竞争价值。为了更好地理解 NEMS 的投资决策，我们使用专门的措施来简化这些建模决策。平准化电力成本 (LCOE) 是指在指定的成本回收期内建造和运营发电厂所需的估计收入。平准化避免电力成本 (LACE) 是该电厂所有者在同一时期可获得的收入。从 AEO2021 开始，我们将包括昼夜存储技术的平准化存储成本 (LCOS) 估算值。虽然 LCOE、LCOS 和 LACE 不能完全涵盖 NEMS 中考虑的所有因素，但当将它们一起用作价值成本比（LACE 与 LCOE 或 LACE 与 LCOS 之比）时，它们可以合理地比较多种技术之间的一阶经济竞争力，而单独使用 LCOE、LCOS 或 LACE 则无法做到这一点。
2023 年度能源展望中新一代资源的平准化成本
AEO2023 包括对 PTC 和 ITC 的这些扩展和修改。此外，参考案例假设所有符合条件的技术都满足现行工资和学徒制要求，将清洁能源 ITC 的 6% 基本税收抵免和清洁能源 PTC 的每千瓦时 0.3 美分的基本税收抵免提高五倍。我们还假设一些技术有资格获得国内成分奖励抵免。我们目前缺乏有关能源社区奖励抵免可能实施情况的足够信息，因此未将其纳入我们的分析中。
可再生太阳能的比较级别的成本分析
摘要：作为通过管道的氢和通过电力进行的氢作为氢作为氢的自下而上的成本分析。使用加利福尼亚的技术经济，生成和需求数据用于计算分布之前的传输成本（LCOT）能量和电平的电力成本（LCOE）。考虑了230 kV和500 kV的高压水平，以及24英寸的24英寸管道，用于100至700英里的传输。在100英里的传输时，每种介质之间的传输成本是可比的。在较长距离的情况下，在低利用率水平下，管道场景变得越来越便宜。利用电池储能系统的全电动途径可以满足95％的负载，低至356 USD/MWH，而当通过氢气涡轮机和燃料电池路径的100％承担负载时，成本分别为278和322 USD/MWH。
静态存储的比较未来级别的成本...
不同的储能技术具有具有优势技术经济特征的特殊应用。因此，在当前文献中已经分析了商业成熟储能技术的当前和未来储存成本（LCO）。新兴的储能技术（例如长期飞轮）也正在争夺储能市场，但由于有限且可靠的公开可用数据，它们可以捕获哪些应用程序。在这项工作中，我们确定了典型的1 MW安装固定电化学能源存储（铅酸，钠硫酸盐和锂离子电池）和机械能量存储技术（短期持续时间飞行式飞行和长途飞行型飞行）在2020年到2050年的不同应用中使用更新的相关技术参数，该LCO的未来LCO。基于目前的储能成本，锂离子电池在不同的储能应用中产生最低的LCOE，从而证实了不同学术工作的先前前景。与其他存储技术相比，锂离子电池的成本优势由于成本迅速下降而持续上升。在没有锂离子电池的情况下，长时间的飞轮最初为广泛的应用提供了最低的成本，但它们与钠硫硫磺电池面临激烈的竞争。到2040年，硫磺电池的LCO含量低于长期飞轮的LCO。新兴储能技术的促进者和制造商必须找到迅速降低存储成本以确保其在储能市场中的利基市场的方法。
中国电化学储能技术平准化储能成本
大规模电化学储能可以促进可再生能源的利用，并在可再生能源高渗透率下保证电力系统的稳定性。但电化学储能产业的商业化在很大程度上受到其成本的制约，因此本研究研究了电化学储能的技术特点和经济性分析，并对不同电化学储能技术的平准化成本(LCOS)进行了详细分析。研究结果表明，在储能调峰应用中，铅碳(12 MW功率、24 MWh容量)的平准化成本为0.84元/kWh，磷酸铁锂(60 MW功率、240 MWh容量)的平准化成本为0.94元/kWh，全钒液流(200 MW功率、800 MWh容量)的平准化成本为1.21元/kWh。详细分析成本构成可知，储能项目的Capex和充电成本占比较高，Opex和税费成本占比较低，储能项目之间的差异在于重置成本的占比。最后，对四个因素进行了敏感性分析，本研究考虑了往返效率、储能时长、单位初始投资以及储能应用场景对储能系统LCOS的影响。其中，不同应用场景的LCOS不同，对于输配电（T&D）应用，磷酸铁锂的LCOS最低，这是由于其与铅碳相比具有长寿命优势。