我国的5大发电模式,哪一个更省钱?这一新能源发电比煤电还贵!

慕晴过过 2024-03-04 08:06:42

文|依壹Talk

(本文陈述所有内容皆有可靠信息来源,赘述在文章结尾)

“电力”作为我们日常生活中不可或缺的能源之一,遍布我们生活中的每个角落,维持我们的正常生活。

随着经济的发展,我们的发电方式也由原来的单一的火力发电变成现在包括火、水、风、光、核五种发电方式。

但是为什么发电的方式增多了,电价却没有更便宜呢?甚至新能源发电方式比传统的煤电还贵!

那么我国目前使用的这五种主要的发电方式究竟哪一个能省钱呢?

水力发电成本

水能是一种可再生的清洁能源,水力发电的基本原理是利用水流的自然地理高度落差,再配合上水轮发电机,从而产生电力。

以此水位落差的天然条件,供人们使用纯天然无污染的电力,水力发电可以说是极其“绿色”的发电方式之一。

虽然水能发电表面看上去是利用大自然的条件,其成本应该很低,但其实并不是这么简单。

为了有效利用地理落差和水流的势能,我们是需要人工修筑能集中水流落差和调节流量的水工建筑物,如大坝、引水管涵等,就比如我们所熟知的三峡大坝。

因此修建建筑的工程投资大、建设周期长,想当初的三峡大坝的总工期可是长达18年之久的。

不仅如此,水力发电站修好后的维修成本也不低,而且水电站可以说是“靠天吃饭”的,一旦发生旱灾,水电就会供应不上,所以水电发电并不稳定。

不过因为为水力发电效率高,发电成本低,机组启动快,调节容易等原因,所以我们就算是耗费大量的人力、物力、财力、精力去修建大坝也是很有必要的。

而且水力发电是再生能源,对环境污染和影响都比较小。

综合来看,水力发电的成本主要包括建设成本、维护成本以及运营成本。

不过单从水电的成本来看,水力发电的成本较低,每度电的成本大约在0.07到0.1元之间,上网电价是0.31到0.35元(含税)左右。

风力发电成本

风是一种没有公害并且很具有潜力的能源之一。

曾有人粗略估算过,地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦,几乎是现在全世界水力发电量的10倍。

不仅如此,目前全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的三分之一。

因此,国内外都很重视利用风力来发电,开发新能源。

风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。

风力发电所需要的装置,称作风力发电机组,这种风力发电机组,大体上可分风轮、发电机和铁塔三部分。

从这些年的数据来看,全世界的范围内的陆上风电的成本总体下降了68%。

单从我国来看,由于政府大力推广和扶持,并在此前一直有相关补贴,从而使得风电机组的制造规模在逐步扩大。

不仅如此,市场竞争的因素使得风电项目的总装机成本在不断下降。

综合来看,风电的成本主要可以分为机组成本、建设成本、运维成本、人员成本以及材料费等成本。

不过从电价来看,风电的成本价在0.2元左右,如果再加上人员和材料等成本,风电的上网电价在0.3元左右,最多不超过0.35元。

火力发电成本

其实别看我们现在新能源发电方式多种多样,最主要的发电方式还是火力发电,可以说一度电里就有70%是来自传统火力发电的。

从发电量看,火电发电量49231亿千瓦时,占全国总发电量的70%左右,所以火力发电在我国电力使用中依旧是举足轻重的。

2019年,我国取消了煤电联动机制,将现行标杆上网电价机制,改为“基准价+上下浮动”的市场化机制。

而基准价是按照各地现行的燃煤发电标杆以及上网电价确定的,所以浮动范围大约是上浮不超过10%左右,下浮原则上不超过15%左右。

综合来看,影响标杆上网电价水平的三个主要因素包括:煤价、工程造价以及年发电利用小时。

其中煤炭的成本占发电成本的50%到70%,所以我们按照目前我国火力发电厂的效率计算:

每发一度电,所消耗标准煤大约是300克到350克。所以每消耗1千克煤,成本在0.35元左右,再算上其他成本,成本大概维持在0.4元左右。

在这个基础上,最终的上网电价维持在0.3元到0.45元之间。

太阳能发电成本

太阳能发电分为光伏发电和光热发电,光伏发电有集中式的地面电站,也有与建筑物相结合的分布式光伏发电项目。

光伏发电成本包括系统各部件的总造价、安装成本以及在系统运行年限里的维护成本。

其实一直以来,太阳能光伏发电成本居高不下是一个不争的事实。

而这其中有各种因素,当中生产制造成本、科技研发投入成本等,都制约着当前光伏电站的普及。

此前价格高昂一直制约着我国光伏的应用,我国的光伏产业也主要出口欧洲。

根据补助计划,对经审定并网的家庭光伏发电项目,目前估算的装机成本是0.9元/瓦,若每户的装机量为3KW,平均每户的安装成本是两万八千元左右。

举个例子,如果是一个普通的三口之家的话,一年的用电量可能在3000度左右,如果算上补贴,投入两万八千元建一个3KW装机量的光伏电站,大概在5年到8年左右的时间可以收回成本。

不过这只是理论上的计算,还是不考虑维护等费用。

2022年,光伏龙头企业通威集团董事局主席刘汉元曾指出:“我国光伏发电成本已经降到0.3元/KWh以下,预计‘十四五’期间降到0.25元/KWh以下,低于绝大部分煤电。”

也就是说如今随着光伏组件价格大幅度走低,太阳能发电的成本逐渐降低,每度电的发电成本大约在0.25到0.3元之间。

核能发电成本

核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电,它是实现低碳发电的一种重要方式。

我们按照朴素的逻辑来思考,这个核电发电的成本应该是最高的,但其实并不是。

首先从前期的建设来看,核电的建造成本,在总成本中的占比为50%甚至70%。

100万的机组投资大概是60亿,那这一百万个机组能发多少电呢?100万机组发电机功率是1089MW,也就是每小时发出108.9万度电。

目前国内近年来核电年利用小时数基本维持在7200h以上,远高于水电、光伏、风电等清洁能源发电水平。

按少的算,如果是7000小时的话,那就是108.9*6000=762300(度),也就是说,少的情况下一年发电可以达到76万度电。

简单来说,核电一台机组投资额虽然达到百亿元级别,但是核电的发电量也很大,所以其实大约在十年之内就可以收回成本。

而核电机组一般寿命为40-60年,回收投资后基本就是纯收益,经济性好于其他电源。

所以虽然核电发电的成本相对较高,每度电的发电成本大约在0.4元,不过这是不含核废料处理和环境影响成本。

综合我国目前的五种主要的发电方式来看,其实这其中每一种方式都各有利弊的,对于我国这种“富煤贫油少气”的状态,其实多种发电并存或许是更好的选择。

对此大家有什么看法?欢迎在评论区留言讨论。

参考信息源:

[1]官方媒体黑龙江省科学技术馆《火力发电与新能源发电知几何?》

[2]官方媒体麦电网《浅析我国各种发电方式》

[3]官方媒体全国能源信息平台《报告:2030年大型光伏电站发电价格将比煤电便宜28%》

[4]官方媒体中源天宏售电《火电、水电、风电、光伏等发电技术的优缺点有哪些?》

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