英国政府承认，风能和太阳能比想象的便宜30-50%

根据最新公布的英国政府数据，风能和太阳能发电比之前想象的便宜30-50%。

美国商业、能源和工业策略部(BEIS)本周公布的对电力“平准成本”的最新预估显示，可再生能源的价格远低于2016年发布的上一版报告中的预期。

之前发布的版本反过来已经将风能和太阳能的成本削减了高达30%。因此，新的估计表明，2025年陆上风能或太阳能的电力供应成本可能是燃气电力的一半。

这份新的报告是政府首次公开承认近年来可再生能源成本的大幅下降。该公司此前曾在2018年和2019年对其成本估计进行了内部更新，但尽管议会一再提出问题，但这些更新从未公布。

BEIS的报告还提出了对不同技术的“增强的水平成本”的新估计，这反映了任何更广泛的系统好处及其“系统集成成本”。

这些替代数字已经开发了几年，将具有碳捕获和封存(CCS)的天然气放在了特别有利的位置，其成本与风能或太阳能相当。预计CCS将出现在即将发布的能源白皮书中，该白皮书将于今年秋天发布。

新的BEIS发电成本报告是近四年来首次发布。它列出了各种技术的“统一电力成本”(LCOE)的估算，从有增无减的燃气发电站到风能、太阳能和天然气CCS。

LCOE估计是指新发电厂在整个生命周期内每兆瓦时(MWh)发电的平均成本。新报告以GB(2018)为单位给出了这些数据。(在进行比较的地方，Carbon Brief根据通胀调整了早先的估计。)

LCOE旨在基于一致的框架和一系列假设，在各种技术之间提供统一的成本比较。这些包括发电厂的建设成本和每年的平均发电量，以及项目寿命和融资成本。

LCOE不包括系统级别的更广泛的成本和收益。这可能包括由于大量的零碳发电而降低批发价格，或者由于风能和太阳能的可变输出而提高电网成本。

最新的BEIS报告给出了2025年、2030年、2035年或2040年开始运营的项目的LCOE估计。随着时间的推移，“技术学习”以及化石燃料和二氧化碳排放的未来价格都会带来变化。该报告还首次提出了“增强型统一成本”估算。这些尝试获取更广泛的成本和收益，下面将对其进行讨论。

BEIS估计定期更新，之前的迭代已于2016年、2013年、2012年、2011年和2010年发布。该部在2018年和2019年进行了内部更新，这些修订也是本周发表的同行评议论文的主题。

然而，2018年和2019年的更新仍然没有公布，尽管议会提出了许多问题，议员们在最新的BEIS成本估计后反复询问。

新的2020年报告最引人注目的结果是，BEIS再次大幅削减了对风能和太阳能发电平坦化成本的估计。下面的图表说明了这一点。

2013年，英国政府估计，2025年开放的海上风电场将产生140 GB/兆瓦时的电力。到2016年，这一数字下调了24%，至107 GB/兆瓦时。根据最新的估计，成本仅为57 GB/兆瓦时，又降低了47%(下面最左边的红色栏)。

新的估计包括陆上风能和太阳能的类似大幅削减，2025年的统一成本现在被认为比2013年政府报告预期的低约50%。

相比之下，新报告并未修正早先对核电成本的预估。取而代之的是，BEIS注意到政府的“野心”，即到2030年核能应该降低30%的成本。

针对一系列不同的技术，2025年发电的统一成本估计，单位为GB(2018)每兆瓦时。对每项技术的估计分别在2013年(深灰色)、2016年(浅灰色)和2020年(红色)公布。资料来源：使用财政部平减指数经通胀调整后的BEIS估计的碳简要分析。使用HighChart按碳简报绘制图表。可再生能源成本降低的原因是有据可查的。它们包括行业内的技术学习-更大、更高效的太阳能制造工厂和更大的风力涡轮机-但也包括操作经验、更长的项目生命周期和更便宜的融资。

这些削减已经反映在英国政府合同的拍卖中。最近，将于本世纪20年代中期开始运营的海上风电场获得了合同，价格低于现有燃气发电站的成本-这使得它们实际上是“免补贴”的。

BEIS公布的固定成本与这些政府“差价合同”下授予的“执行价”略有不同。2025年海上风能的中心估计为GB 57/MWh LCOE，高于拍卖时授予的执行价格GB 44/MWh。

根据BEIS的说法，这种差异的部分原因是赢得了特别有利的场地条件的项目投标，以及带来规模经济的更大规模。

新的BEIS估计再次小幅降低了天然气发电的水平成本，这要归功于该部门假设涡轮机现在的效率略有提高。

尽管降幅很小，但可再生能源的削减幅度要大得多，这意味着到2025年，陆上风能和太阳能的成本预计将是天然气的一半，如下图所示。

值得注意的是，BEIS对陆上风能和太阳能的成本估计假设无法获得政府合同，这意味着更高的借贷成本和更高的LCOE。由于这些技术现在将再次能够竞标合同，它们的成本将比这里介绍的更低。

使用基本LCOE计算器的Carbon Brief估计和2018年BEIS关于融资成本的数据(无论有没有政府合同)表明，基于资本成本降低0.8个百分点，陆上风能和太阳能价格可以削减约2 GB/兆瓦时。

针对一系列不同的技术，2025年发电的统一成本估计，单位为GB(2018)每兆瓦时。对于每种技术，条形图显示了建筑和借款成本的不确定性范围，而胡须则显示了不确定的燃料价格。资料来源：使用财政部平减指数经通胀调整后的BEIS估计的碳简要分析。使用HighChart按碳简报绘制图表。Beis还大幅降低了天然气CCS的水平成本估计，这意味着该技术在2025年被视为与有增无减的天然气竞争，此后随着二氧化碳排放价格的上涨(见下图)，该技术将变得更便宜。

能源部解释这一减少的原因是假设CCS建设时间更快，相关燃气轮机效率更高，以及对二氧化碳运输和储存成本的估计较低。这些变化是基于2018年提交给政府的一份报告。

CCS的水平成本降低还涉及到一种假设，即融资成本将比2016年估计中的预期低得多-至少降低2个百分点。鉴于该技术尚未在英国大规模部署，这一假设具有很高的不确定性。

BEIS的估计表明，随着更大的涡轮机的部署和其他学习来源的继续，风能和太阳能将随着时间的推移继续变得更便宜。

下面的图表显示了这一点，其中包括一个值得注意的事实，即BEIS现在预计，到本世纪30年代中期，海上风能将变得比陆上风能便宜。这主要是由于涡轮机的尺寸要大得多，到2040年达到20兆瓦(MW)，而现在的涡轮机尺寸为9兆瓦。

一系列不同技术在2025-2040年的统一发电成本估计，单位为GB(2018)每兆瓦时。对于每种技术，线条显示了随着时间的推移成本的预期变化。资料来源：使用财政部平减指数经通胀调整后的BEIS估计的碳简要分析。使用HighChart按碳简报绘制图表。更大的涡轮机放置在离海更远的地方，可以获得更强、更稳定的风，这意味着海上风电场预计在2040年的“负荷率”将高达63%。

负荷率代表理论上全年实现的最大发电量的比例，在考虑了维护和天气条件的变化后。作为参考，目前世界燃煤发电站的平均负荷率约为50%。

在上面的图表中，请注意燃气发电成本的上升是由于假设二氧化碳价格将随着时间的推移继续上涨。

风能和太阳能显然是BEIS新估计的赢家，预计它们的发电成本将比任何其他技术都低得多。

然而，该报告还公布了对每种电力来源“增强的水平成本”的估计，称这“改变了我们对不同技术的成本认知”。该部门于2015年开始在这一领域开展工作，直到现在才首次公布其调查结果。

这项工作是试图捕捉单个发电厂的“整个系统成本”。这可能包括加强电网以连接新发电站的成本，实时平衡供需，以及在风力或阳光较弱的时期提供备用电力。

下面的图表显示了2025、2030和2035年每种技术的BEIS对这些增强的均衡化成本的估计。灰色条表示标准LCOE，蓝色菱形表示六种不同情况下的“增强”估计。

一般而言，天然气和天然气+CCS的成本比它们各自的LCOE更低，而可再生能源则更高。总体而言，该图表显示，不同技术的增强型成本估算大致相同。

然而，很难超越对这些新估计的广泛解释，因为它们涵盖了非常广泛的成本数字。

英国能源研究中心(UKERC)主任Rob Gross博士告诉Carbon Brief，系统成本不是固定的，因为它们强烈依赖于系统的特性。

因此，格罗斯表示，“明确的假设尤为重要”，没有这种透明度的数据存在“误导性”的风险。

菲尔·赫顿斯托尔(Phil Heptonstall)博士是伦敦帝国理工学院(Imperial College London)研究员，也是格罗斯与格罗斯共同撰写的2017年可再生能源系统成本估计评估报告的合著者。他告诉Carbon Brief：

“如果你假设你没有尝试让系统更灵活，你可以得出一个相当高的数字。但这不是理性或明智的做法。“。

赫普顿斯托尔补充说，BEIS报告中的假设缺乏透明度是“令人沮丧的”，这使得“很难对其含义得出任何结论”。

值得注意的是，BEIS的报告没有围绕整个系统的构成提出假设，在这个系统中，“增强型水平成本”的估算是在这个范围内进行的。

它所说的是，图表中显示的六种情况代表了更高或更低的电力需求，结合了2050年实现净零的三条途径，使用高份额的可再生能源、高核能或两者的“平衡”组合。

然而，BEIS没有披露围绕电力系统假设的灵活性水平的关键假设。灵活性可以包括与其他国家更高水平的互联互通，更高水平的电池储存部署，或者更多地使用电动汽车的“智能充电”。

气候变化委员会(CCC)的一份报告显示，系统成本在很大程度上取决于灵活性。例如，对于海上风电，集成成本从低于GB 10/MWh到GB 50/MWh不等，高端代表着与当前灵活性水平相比没有任何进步。

BEIS报告包括2025年大约12-30 GB/兆瓦时的系统成本，到2040年上升到大约20-40 GB/兆瓦时。赫顿·斯托尔在接受Carbon Brief采访时表示：

“如果我们不知道在这些情况下提供了哪些类型的灵活性，我们就无法判断这些数字是否是一个公平的反映。”

Carbon Brief已要求BEIS解释其关于灵活性的假设。如果收到响应，本文将更新。

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