美國風(fēng)電價格持續(xù)走低 凸顯強(qiáng)勁競爭優(yōu)勢

美國能源部(DOE)最新發(fā)布的2016 年度《風(fēng)能技術(shù)市場報告》顯示，該國風(fēng)電市場整體走勢強(qiáng)勁，成本優(yōu)勢進(jìn)一步凸顯。加上輸電成本及其他相關(guān)成本，美國風(fēng)電價格僅為12 美分/ 千瓦時，即使沒有生產(chǎn)稅抵免，也是一種極具競爭力的電源。

作為風(fēng)電價格較低的國家， 美國在這條路上越走越順。美國能源部(DOE)發(fā)布的2016 年度《風(fēng)能技術(shù)市場報告》(Wind Technologies Market Report)，以大量數(shù)據(jù)從多個方面追蹤了美國風(fēng)電成本、市場表現(xiàn)及增長趨勢。美國風(fēng)電市場整體走勢強(qiáng)勁，成本優(yōu)勢進(jìn)一步凸顯。

2016 年，美國風(fēng)電新增裝機(jī)容量820.3 萬千瓦，累計裝機(jī)容量達(dá)到8214.3 萬千瓦。其中，中部地區(qū)新增裝機(jī)容量在全美占比近90%，延續(xù)了2015 年以來的絕對主力地位。德克薩斯州更是以261.1 萬千瓦的新增裝機(jī)容量連續(xù)第三年在全美各州中居首。

位于羅得島海域附近的布魯克島(Block Island)的美國首個海上風(fēng)電項目于2016 年投入運行，這成為該國風(fēng)電史上里程碑式的事件。

風(fēng)電價格持續(xù)走低

該報告的數(shù)據(jù)顯示，在長達(dá)20年的時間里，美國風(fēng)電價格持續(xù)走低，與天然氣發(fā)電等傳統(tǒng)電力類型相比，顯示出越來越顯著的優(yōu)勢。其中，得益于平均施工成本低廉、平均容量因數(shù)(Capacity Factor)較高等有利條件，美國中部地區(qū)的風(fēng)電價格走低趨勢尤為明顯，也成為美國風(fēng)電價格最低的地區(qū)。

風(fēng)電的采購?fù)ǔＭㄟ^購電協(xié)議(Power Purchase Agreement，簡稱PPA)來完成，在這種以長期合同大量采購的方式中，風(fēng)電價格僅為天然氣發(fā)電價格的一半。近年來，風(fēng)電的PPA 價格低至20 美元/ 兆瓦時，即2美分/ 千瓦時(約合人民幣0.13 元/千瓦時)。整體來說，風(fēng)力發(fā)電成本僅為2 美分/ 千瓦時—4 美分/ 千瓦時，再加上輸電成本及其他相關(guān)成本，美國風(fēng)電消費者平均需支付12 美分/ 千瓦時。

但是要注意的是，購電協(xié)議的風(fēng)電價格是統(tǒng)包價格(all-in price)，其中包含了美國風(fēng)能生產(chǎn)稅抵免(Wind Production Tax Credit)之類的補貼，該項抵免政策給予運營商18 美元/ 兆瓦時—23 美元/ 兆瓦時的稅收補貼。若排除生產(chǎn)稅抵免，美國中部地區(qū)的度電成本(LCOE)不到50 美元/ 兆瓦時(5 美分/ 千瓦時)。

相較而言， 美國能源信息管理局( t h e Energy Information dministration)估計，聯(lián)合循環(huán)天然氣發(fā)電站的度電成本最低約為54 美元/ 兆瓦時(5.4 美分/ 千瓦時)。所以，即使沒有美國風(fēng)能生產(chǎn)稅抵免的作用，風(fēng)電依舊是一種極具競爭力的電源。

風(fēng)電機(jī)組性能提高

近年來，在美國歷年全部新增裝機(jī)中，風(fēng)電的占比不斷提高。2016 年，風(fēng)電占比為27%。不過它仍然不及太陽能光伏和天然氣發(fā)電，屈居第三。為了在與太陽能光伏及天然氣發(fā)電的激烈競爭中領(lǐng)先一步，美國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)勢必會自我升級。例如，風(fēng)電整機(jī)商制造了單機(jī)容量更大的風(fēng)電機(jī)組，使其在風(fēng)速較低的地區(qū)仍能最大限度提升發(fā)電效能。

產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2016 年，美國新增風(fēng)電機(jī)組的平均風(fēng)輪直徑變得更大，從而可以使機(jī)組捕獲更多風(fēng)能;輪轂也變得更高，機(jī)組得以在更高處獲取更佳的風(fēng)能資源。這一年，新吊裝機(jī)組的平均風(fēng)輪直徑達(dá)到108 米，比過去5 年的平均值增長了13% ;新吊裝機(jī)組的平均輪轂高度為83 米，比過去5 年的平均值提高了1%。機(jī)組的平均單機(jī)容量也隨之增加，2016 年新增風(fēng)電機(jī)組的平均單機(jī)容量為2.15 兆瓦，比過去5 年的平均值提高了11%。

風(fēng)電機(jī)組的這些設(shè)計改進(jìn)不僅增加了機(jī)組發(fā)電量，也增加了機(jī)組容量因數(shù)。2014 年和2015 年吊裝的風(fēng)電機(jī)組的平均容量因數(shù)超過40%，這意味著如果一年365 天每天24 小時都刮風(fēng)的話，機(jī)組將會發(fā)出其理論最大發(fā)電量的40%。

風(fēng)電波動性的相關(guān)成本微乎其微

盡管美國風(fēng)電在價格方面已經(jīng)凸顯出了絕對的競爭優(yōu)勢，卻依舊避不開這些問題：由于風(fēng)電存在波動性所帶來的并網(wǎng)成本怎么算?比如儲能成本，不會攤到消費者頭上嗎?

實際上，對于像風(fēng)電這樣的可變電源(Variable Source of Electricity)并入電網(wǎng)到底需要花費多少成本，并沒有一個簡單的答案。若有的話，那就是“要看情況” 。該報告從風(fēng)電滲透率和棄風(fēng)限電率的變化入手，帶領(lǐng)讀者一窺風(fēng)電并網(wǎng)成本真相。

圖4 的數(shù)據(jù)顯示了2008 年至2016 年間美國7 家獨立電網(wǎng)運營商(ISOs)的風(fēng)電滲透率和棄風(fēng)限電率情況。

在這7家電網(wǎng)運營商中，它們的風(fēng)電滲透率顯著升高，而棄風(fēng)限電率下降了。但這并不意味著風(fēng)電并網(wǎng)的成本不大。棄風(fēng)限電率之所以下降，一個很重要的原因是自2009 年棄風(fēng)限電率達(dá)到高峰之后，很多地區(qū)為將風(fēng)電輸送到負(fù)荷中心投資了大規(guī)模輸電線路。

以德州電力管理委員會(ERCOT)所管理的地區(qū)為例。當(dāng)?shù)毓檬聵I(yè)企業(yè)在輸電線路上投資70 億美元將風(fēng)能資源豐富的西德州與美國東部、中部城市連接起來，使得德州的發(fā)電余量可以輸送到有電力需求的地區(qū)進(jìn)行消納，ERCOT 所管理的地區(qū)棄風(fēng)限電率也就自然降低了。當(dāng)然，所有在輸電線路上的投資成本都會分?jǐn)偟较M者群體當(dāng)中，ERCOT 的這些成本也不例外。但是，數(shù)十億元的投資成本分?jǐn)偟匠汕先f的消費者身上，在每個人身上所產(chǎn)生的成本就微乎其微了。

美國風(fēng)電的超低廉價格推動了更多風(fēng)電場建設(shè)。接下來，風(fēng)電并網(wǎng)還將會是美國電網(wǎng)運營商要面臨的挑戰(zhàn)。當(dāng)然，到目前為止，他們在這個方面已經(jīng)做得很成功。同時，決策和監(jiān)管部門應(yīng)該認(rèn)識到，由于未來風(fēng)電裝機(jī)容量會越來越大，需要新增輸電能力以及升級電網(wǎng)來接納風(fēng)電。以最低的投資進(jìn)行最大容量的可再生能源并網(wǎng)不是一項輕松的任務(wù)，但是隨著可再生能源逐漸擺脫“替代能源”的標(biāo)簽而變成美國供電的主力，投資新建更多輸電線路將變得越來越關(guān)