发电成本(英语:Cost of electricity),是一个计算在电力系统之中,各种发电系统平均单位发电量的成本。它们包括建造发电厂的初期成本与折现率,持续运转时的营运成本(燃料费用、维护费用),以及停用发电厂后的最终除役处理费用。这类的计算,可协助决策者及研究人员比较各种发电方式的成本,进而作出对电力系统规划相关的决策。
全球性研究
资料来源 | 太阳能(大型电厂) | 陆域风力 | 燃气(复循环) | 地热 | 风力(离岸) | 燃煤 | 核能 | 燃气(单循环) | 太阳能(屋顶型) |
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Lazard[1] | 36 | 40 | 59 | 80 | 86 | 112 | 164 | 175 | 189 |
BNEF[2] | 50 | 44 | |||||||
IRENA[3] | 68 | 53 | 73 | 113 | |||||
拉扎德Lazard (范围) | 29-42 | 26-54 | 44-73 | 59-101 | 86 | 65-159 | 129-198 | 151-198 | 150-227 |
拉扎德(2020)
在2020年10月,投资银行拉扎德(Lazard)发表的能源成本报告中,比较了再生能源和传统发电方式的均化成本。[1]
彭博新能源财经(2020)
在2020年4月,彭博新能源财经(Bloomberg New Energy Finance, BNEF)发表的报告指出,在比较各种发电技术的新建电厂均化成本,太阳能和陆域风力在占全球人口三分之二的地区中,为发电成本最低的发电方式。这些地区占全球GDP的71%及全球能源制造的85%。在天然气进口国(例如欧洲、中国、日本)如果要新建尖峰负载发电厂,电池储能(最多两小时的储存量)的成本最低。[2]
国际可再生能源机构(2020)
国际可再生能源机构(IRENA)在2020年6月发表的研究中综合分析了全球的资料,其结果指出新增的太阳能和风力发电计划成本持续降低,将会比现有发电成本最低的燃煤电厂还更便宜。 [3]
成本因素
- 初期费用
- 发电厂建造所需的费用,例如:土地取得、设计规划、环境评估、兴建(含电厂及基础设施)、监造。
- 营运成本
- 燃料费与废弃物处理费用、固定营运成本(例如:人事费用、租金)、变动营运成本(例如:维修费、耗材)、保险、并网费用、碳税。计算会计发电成本时,会考虑设备折旧与初期费用按使用年限摊提,以及预先摊提善后费用。
- 除役费用
- 发电设备已到达使用寿命,或是因故无计划再使用,而进行除役。将所有发电设备及设施移除且回收或报废,而会产生的费用。
计算
发电成本为单位发电量下的成本,常用单位为每度电(千瓦·时,kWh)或是百万瓦·时(MWh)的成本,例如:新台币元/度(NTD/kWh)、美金/百万瓦.时(USD/MWh)。
不同的情况下,有不同的计算方式。一般在规划时及比较不同发电技术时会用均化发电成本。评估发电设备在营运时的成本使用会计发电成本。
会计发电成本:以成本会计的角度来计算某时期的发电成本,会因为设备折旧及营运状况(如:燃料费用的变化)有所不同。
均化发电成本(英语:Levelized cost of electricity):通常用均化能源成本的计算方式来估算及比较不同技术的发电成本,例如:传统发电方式和再生能源发电的比较。此计算需要假设其使用年限、所有时期的成本、以及总发电量。
以下为均化发电成本的计算:
- = 均化发电成本=均化成本/均化发电量
- = 在t年的投资支出
- = 在t年的操作和维护支出
- = 在t年的燃料费支出
- = 在t年发电
- = 年度实际折现率(%)
- = 系统使用寿命(年)
各地情况
中国(台湾)
以下为台湾电力公司在网站上公布的电价成本。
发电种类 | 2018年发电成本 (新台币元/度) |
2019年发电成本 (新台币元/度) |
2020年发电成本 (新台币元/度) | ||
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自发电力 | 火力发电 | 2.14 | 2.22 | 1.76 | |
燃油 | 4.87 | 5.66 | 5.26 | ||
燃煤 | 1.63 | 1.62 | 1.32 | ||
燃气 | 2.39 | 2.57 | 1.91 | ||
核能发电 | 1.28 | 1.14 | 1.95 | ||
抽蓄发电 | 3.48 | 3.34 | 2.77 | ||
再生能源发电 | 1.85 | 1.51 | 2.33 | ||
惯常水力 | 1.80 | 1.36 | 2.54 | ||
风力发电 | 1.88 | 2.00 | 1.43 | ||
太阳光电 | 6.30 | 3.82 | 3.03 | ||
自发电力小计 | 2.02 | 2.02 | 1.78 | ||
购入电力 | 汽电共生 | 2.15 | 2.06 | 2.04 | |
民营电厂 | 2.64 | 2.88 | 2.57 | ||
燃 煤 | 2.17 | 2.47 | 2.46 | ||
燃 气 | 3.12 | 3.26 | 2.68 | ||
再生能源发电 | 3.99 | 4.26 | 4.65 | ||
惯常水力 | 1.58 | 1.59 | 1.75 | ||
风力发电 | 2.46 | 3.14 | 4.31 | ||
太阳光电 | 5.36 | 5.20 | 5.04 | ||
地热 | 4.94 | 6.17 | 5.67 | ||
其他再生能源 | 3.58 | 3.91 | 4.75 | ||
购入电力小计 | 2.69 | 2.92 | 2.79 | ||
平均发购电成本 | 2.16 | 2.23 | 2.02 |
英国
以下为英国商业能源工业局,在2020年发表的发电成本报告的部分资料。
发电种类 | 装置容量 | 2020年发电成本 | 2025年发电成本 | 2030年发电成本 | |||
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英镑/MWh | (新台币元/度) | 英镑/MWh | (新台币元/度)[注 1] | 英镑/MWh | (新台币元/度) | ||
燃气(复循环) | H Class, 1200 MW(含碳税)[注 2] | 66 | 2.64 | 85 | 3.40 | 99 | 3.96 |
燃气(单循环) | 600 MW 年运行500小时(含碳税)[注 3] | 166 | 6.64 | 199 | 7.96 | 222 | 8.88 |
离岸风电 | 1000 MW | 106 | 4.24 | 57 | 2.28 | 48 | 1.92 |
陆域风电 | 51 MW | 63 | 2.52 | 46 | 1.84 | 45 | 1.80 |
太阳能 | 大型电厂, 16 MW | 67 | 2.68 | 44 | 1.76 | 39 | 1.56 |
太阳能 | 屋顶型, 4 kW | n/a | n/a | 114 | 4.56 | 107 | 4.28 |
核能 | 压水反应堆, 3300 MW | n/a | n/a | 95[注 4] | 3.80 | 78 [注 5] | 3.12 |
注释
参考资料
- ^ 1.0 1.1 Levelized Cost of Energy and Levelized Cost of Storage 2020. 19 October 2020 [24 October 2020]. (原始内容存档于2021-02-20).
- ^ 2.0 2.1 Scale-up of Solar and Wind Puts Existing Coal, Gas at Risk. 28 April 2020 [31 May 2020]. (原始内容存档于2021-02-21).
- ^ 3.0 3.1 Renewable Power Generation Costs in 2019. Abu Dhabi: International Renewable Energy Agency (IRENA). June 2020 [6 June 2020]. ISBN 978-92-9260-244-4. (原始内容存档于2021-02-20).
- ^ 各種發電方式之發電成本(審定決算). 台湾电力公司. [2020-10-14]. (原始内容存档于2020-12-02).
- ^ BEIS Electricity Generation Costs (2020). BIES. [2020-10-15]. (原始内容存档于2021-01-15).
- ^ BEIS Electricity Generation Costs (2016). BIES. [2020-10-15]. (原始内容存档于2020-08-28).