Asiantuntijat odottavat tuulienergiakustannusten huomattavaa jatkuvaa vähenemistä

Anonim

Teknologian kehityksen odotetaan edelleen laskevan tuulivoiman kustannuksia, Lawrence Berkeleyn kansallisen laboratorion (Berkeley Lab) johtaman maailman tärkeimmistä tuulivoima-alan asiantuntijoiden tutkimuksen mukaan. Asiantuntijat ennakoivat kustannusten alentamista 24-30 prosenttia vuoteen 2030 mennessä ja 35-41 prosenttia vuoteen 2050 mennessä mediaani- tai "best guess" -skenaariossa, jota ohjaavat suurempia ja tehokkaampia turbiineja, alemmat pääoma- ja käyttökustannukset sekä muut edistysaskeleet (ks. Kuvio 1).

Tulokset on kuvattu artikkelissa Nature Energy. Tutkimusta johti Berkeley Labin vanhempi tiedemies Ryan Wiser, johon kuului muun henkilöstön Berkeley Labin, Massachusettsin yliopiston uusiutuvien energialaboratorioiden ja Wind Energy Collaboration Programin (IEA) Tehtävä 26.

Tutkimuksessa esitetään yhteenveto 163 tuulivoimateollisuuden asiantuntijaa koskevasta maailmanlaajuisesta tutkimuksesta saadakseen tietoa tulevien tuulienergian kustannusten vähenemisestä, näiden vähennysten lähteistä ja mahdollisista edellytyksistä, joita tarvitaan jatkuvan innovaation toteuttamiseen ja kustannusten pienentämiseen. Kolme tuulisovellusta katettiin: maanläheinen tuulivoima, kiinteä pohjainen offshore-tuuli ja kelluva offshore-tuuli.

"Tuulienergian kustannukset ovat laskeneet dramaattisesti viime vuosina, mikä on johtanut huomattavaan kasvuun, mutta halusimme tietää mahdollisuuksista jatkaa teknologian edistymistä ja kustannusten alentamista", Wiser sanoi. "Asiantuntija-analyysimme täydentää muita kustannusvähennyspotentiaalin arviointimenetelmiä tuomalla esiin kustannusten vähentämisen mahdollisuudet ja selvittämällä näiden arvioiden tärkeät epävarmuustekijät."

Merkittävät mahdollisuudet, mutta epävarmuus kustannusvähennyksissä

Asiantuntijat ennakoivat "parhaimmillaan" (tai mediaani) -skenaarion mukaan vuoteen 2030 mennessä vertailukelpoisten energiakustannusten 24-30 prosentin vähennyksiä ja 2050: n 35-41 prosentin vähennyksiä kolmen tutkituissa tuulisovelluksissa suhteessa vuoden 2014 lähtötasoon (Kuvio 1). Absoluuttisesti mitaten, että rannikon tuulien odotetaan pysyvän halvemmalla kuin merellä, ainakin tyypillisissä hankkeissa - ja kiinteän pohjaisen offshore-tuulen kalliimpia kuin kelluvat tuulivoimalat (ks. Kuva 2). Kuitenkin vedenpinnan tuulen vertailukelpoisiin energiakustannuksiin verrattuna on pienempi absoluuttinen vähennys (ja epävarmuus) ja kiinteän pohjan ja kelluvan avomeren tuulen välinen kapeneminen.

Huomattavia parannustöitä on, ja kustannukset saattavat olla jopa pienemmät: asiantuntijat ennustavat 10 prosentin mahdollisuuden, että vähennykset ovat yli 40 prosenttia vuoteen 2030 mennessä ja yli 50 prosenttia vuoteen 2050 mennessä. Markkinoiden kasvun ja aggressiivisen T & tekijät, jotka voivat johtaa tähän "edulliseen" -skenaarioon. Samanaikaisesti näissä kustannusennusteissa on huomattavaa epävarmuutta, jota havainnollistetaan asiantuntijoiden näkökulmilla ja "korkean kustannustason" skenaariolla, jossa kustannusten alentaminen on vaatimatonta tai olematonta.

Useita kuljettajia kustannusten alentamiseen; suurempia turbiineja horisontissa

Energiahankkeisiin vaikuttavat viisi keskeistä osa-aluetta: ylimääräiset pääomakustannukset (CapEx), käynnissä olevat toimintakustannukset (OpEx), rahoituskustannukset (WACC), suorituskyky (kapasiteettikerroin) ja projektin suunnitteluikä. Viime vuosina tuuliprojektien kustannukset ovat nousseet merkittävästi, ja tuuliprojektin suorituskyky on kasvanut tuulivoimakapasiteetin mukaan. Asiantuntijat odottavat näiden kahden kokonaiskustannusajon jatkuvaa parannusta sekä alentavat käyttökustannuksia, pitempien projektien suunnittelun elämää ja kustannusten pienentämistä, ja kunkin kuljettajan suhteellinen vaikutus riippuu kyseessä olevasta tuulisovelluksesta (kuvio 1).

Keskeinen muutos on tuuliturbiinien kokoinen asiantuntijoiden mukaan (kuvio 1). Oman tuulen osalta kasvua ei odoteta pelkästään generaattoriluokissa (3, 25 MW keskimäärin vuonna 2030), vaan myös kahdessa tekijässä, jotka lisäävät kapasiteettikertoimia - roottorin halkaisijat (135 metriä vuonna 2030) ja keskipisteen korkeudet (115 metriä vuonna 2030). Kiinteäpohjaisten offshore-tuuliturbiinien odotetaan nousevan vieläkin suurempaan, 11 MW: iin keskimäärin vuonna 2030, mikä auttaa vähentämään edessä olevia asennettuja kustannuksia. Lisäksi tunnistettiin laaja joukko muita etenemismahdollisuuksia, joissa kutakin tuulivoimahakemusta kuviossa 1 lueteltujen viiden parhaan vaikutuskategorian mukaan.

Vertailu muihin tuulienergian kustannusten arvioihin

Asiantuntijalausunnot tulevista, rannikkotuhkan kokonaiskustannuksista ovat yhdenmukaisia ​​historiallisesti havaittujen parannusten kanssa (kuvio 4).

Kuitenkin kyselyjen tulosten vertailu laajempaan tuulen ennustamiskirjallisuuteen osoittaa, että asiantuntijat ovat yleisesti ottaen nousseet näkymät kustannusten vähenemisestä maapallon tuulessa laajemmalle kirjallisuudelle. Eräs mahdollinen syy tähän eroavuuteen on se, että nykyinen kirjallisuus, joka koskee maapallon tuulitusta, keskittyy toisinaan ensisijaisesti tuuliprojektien kustannusten alenemiseen, kun taas asiantuntijatutkimuksen tulokset osoittavat, että tällaiset parannukset ovat vain yksi keino saavuttaa kokonaisvaltaiset energiakustannukset vähennyksiä. Nykyinen kirjallisuus voi siten aliarvioida mahdollisuutta kustannusten pienentämiseen edelleen rannikon tuulessa.

"Tuulitusteknologia on melko kypsä, mutta lisäkehitys on horisontissa - eikä pelkästään alhaisemmissa kustannuksissa", Wiser toteaa. "Asiantuntijat ennakoivat monenlaisia ​​edistysaskeleita, jotka lisäävät projektin suorituskykyä, pidentävät projektisuunnittelua ja alentavat operatiivisia kustannuksia. Offshore-tuulilla on entistä suuremmat mahdollisuudet kustannusten alentamiseen, vaikka vähennysasteessa on suurempia epävarmuustekijöitä."

"Vaikka asiantuntijatutkimukset eivät ole ilman heikkouksia, nämä tulokset voivat kertoa poliittisista keskusteluista, T & K-päätöksistä ja alan strategian kehittämisestä parantaen samalla tuulienergian edustusta energia-alalla ja integroituja arviointimalleja", Wiser toteaa.

menu
menu