美国光伏发电技术碳排放精算：减排负成本净赚！

美国咨询公司Lazard每年评估美国各类能源发电的全生命周期平准成本(LCOE),2016年12月15日公布了第10份报告。这份报告中包含了相对于煤电碳排放而言的各类其他能源“减排成本”。天然气、核电、风电、太阳能都可以减排,问题是哪一种技术减排成本最低?

我们先从煤电排放说起。在美国,600兆瓦煤电厂每千瓦投资3000美元,容量因子93%,实际出力558兆瓦,全周期度电成本为6.0美分/千瓦时,碳排放为920克/千瓦时。相比煤电,同样558兆瓦的实际出力,其他发电技术的相应数据及减排成本如下——

#天然气联合循环:700兆瓦天然气电厂每千瓦投资1006美元,容量因子80%,全周期度电成本为4.8美分/千瓦时,碳排放为510克/千瓦时;相对煤电减排无额外成本,每吨碳排放“净赚”31美元。

#核电:620兆瓦核电厂每千瓦投资3000美元,容量因子90%,全周期度电成本为9.7美分/千瓦时,碳排放不计;相对煤电减排成本40美元/吨。

#风电:1010兆瓦风电每千瓦投资1250美元,容量因子55%,全周期度电成本为3.2美分/千瓦时,碳排放不计;相对煤电减排无额外成本,每吨碳排放“净赚”31美元,与天然气相当。

#屋顶光伏:3190兆瓦屋顶光伏每千瓦投资2000美元,容量因子30%,全周期度电成本为13.8美分/千瓦时,碳排放不计;相对煤电减排成本84美元/吨。

#大型地面光伏:煤电每千瓦投资1450美元,全周期度电成本为4.9美分/千瓦时,碳排放不计;相对煤电减排无额外成本,每吨碳排放“净赚”13美元。

#带储能的光热发电:煤电每千瓦投资10296美元,容量因子85%,全周期度电成本为11.9美分/千瓦时,碳排放不计;相对煤电减排成本63美元/吨。

结论:在美国,以天然气联合循环、风电、大型地面光伏实现减排已经具有经济性,无需碳价激励;而核能、屋顶光伏、光热发电减排尚需政策补贴。