國際可再生能源署(IRENA)最近發(fā)表“海上可再生能源:部署行動議程(”Offshore Renewables: An Action Agenda for Deployment)報告,指出為了讓世界走上碳中和,未來幾十年海上風能、海洋能源和浮動光伏需要大幅增長。
——海上風電
2020年底,全球海上風電裝機容量超過34吉瓦,比2010年增加約11倍(當時裝機容量接近3吉瓦)。
70%以上的海上風電裝機容量位于歐洲(北海或大西洋)。在過去20年中,比利時、丹麥、中國、德國和英國在全球市場的海上能源部署中處于領(lǐng)先地位。
2020年,中國新增海上風電裝機容量最高,超過3 吉瓦,其次是荷蘭1.5 吉瓦,比利時0.7 吉瓦,英國0.4 吉瓦。歐洲國家在浮式海上風電和高空風能示范項目中占據(jù)主導(dǎo)地位。
歐盟委員會新的海上可再生能源戰(zhàn)略目標是到2030年實現(xiàn)60 吉瓦的海上風電,到2050年實現(xiàn)300吉瓦。愛爾蘭的目標是到2030年發(fā)展5 吉瓦的海上風電;荷蘭11吉瓦;波蘭到2030年為3.8 吉瓦,2040年為10 吉瓦,2050年為28吉瓦。法國計劃在2028年之前每年招標1 吉瓦海上風電項目建設(shè)。
在歐洲以外,日本是一個關(guān)鍵的新興市場,到2040年的目標為45 吉瓦;其次是美國,到2030年的目標為30吉瓦,韓國的目標是到2030年實現(xiàn)12 吉瓦,印度的目標為2022年5吉瓦、2030年的30吉瓦。
法國、日本、西班牙、韓國和美國是海上浮式風力的主要新興市場。例如,韓國的目標是到2023年實現(xiàn)6吉瓦的浮動風電。
IRENA的分析表明,為實現(xiàn)巴黎協(xié)定的目標,到2030年全球海上風電累計裝機容量需超過380吉瓦,到2050年需超過2000吉瓦。
——海洋能源
到2020年底,全球累計海洋能(包括潮汐能和波浪能以及海洋熱能轉(zhuǎn)換(OTEC)和鹽度梯度)裝機容量超過515兆瓦,其中501.5 MW來自兩個大型潮汐能項目。
全球有31個國家正在實施海洋能源項目。除澳大利亞、加拿大和美國外,芬蘭、法國、愛爾蘭、意大利、葡萄牙、西班牙、瑞典和英國等歐洲國家也處于領(lǐng)跑地位。
潮汐能由法國、大韓民國、加拿大和英國主導(dǎo),而波浪能部分由9個小型項目組成,總?cè)萘考s為2.3 兆瓦,遍布全球8個國家和3大洲。美國夏威夷是唯一一個超過1兆瓦的波浪能項目所在地。
其他海洋技術(shù)處于研究階段,技術(shù)趨勢正在從潮汐能轉(zhuǎn)向潮汐流和潮汐波。英國計劃在2021年至2026年間建設(shè)六個潮汐流項目,而加拿大正在為其首個9兆瓦的并網(wǎng)潮汐流項目提供資金。
在符合1.5°C巴黎協(xié)定的能源轉(zhuǎn)型方案中,IRENA的分析表明,到2030年海洋能源累計裝機容量將超過70 吉瓦,到2050年海洋能源累計裝機容量將超過350 吉瓦。
——浮動太陽能光伏發(fā)電
截至2020年8月底,全球35個國家的338個項目(主要是淡水人工水庫)的累計安裝浮動太陽能光伏發(fā)電能力約為2.6吉瓦,比 2018年的1.1 吉瓦增加了一倍多。中國、日本和韓國擁有全球10個最大的項目,全球最大的浮動發(fā)電廠位于中國,容量為150 兆瓦。
在亞洲,印度、印度尼西亞、新加坡、泰國和越南正在積極開發(fā)和部署浮動太陽能光伏。在非洲,加納于2020年安裝了第一座5兆瓦的浮動式太陽能發(fā)電廠。在歐洲,法國、意大利和荷蘭都有浮動光伏發(fā)電廠,全球總共有60多個國家正在探索浮動太陽能光伏裝置。
浮動太陽能光伏的未來需求預(yù)計將由中國、印度、韓國、泰國和越南等亞洲國家驅(qū)動。印度正在規(guī)劃一個1吉瓦的項目,而韓國正在黃海規(guī)劃一個2.7 吉瓦的項目,預(yù)計這一趨勢在歐洲也會增長。例如荷蘭的目標是到2023年達到2吉瓦。
南美國家,如巴西,由于減少水電站大壩水體蒸發(fā)的好處,有可能擴大浮動太陽能光伏發(fā)電。島嶼國家也可以從這項技術(shù)中受益匪淺,馬爾代夫、塞舌爾和新加坡正在規(guī)劃分別為5.8兆瓦、11兆瓦和50兆瓦的浮動太陽能光伏項目。
——海上可再生能源的競爭力
總體而言,海上可再生能源正迅速接近經(jīng)濟成熟,在某些地區(qū),相對于化石燃料發(fā)電,其成本已經(jīng)具有競爭力。如下表所示,海上風電的平準化電力成本(LCOE)已創(chuàng)下歷史最低記錄,其他形式的海上可再生能源的成本預(yù)計將進一步下降。IRENA預(yù)計,到2023年固定底座海上風電的LCOE將低至每千瓦時0.05美元至0.08美元,比2020年的LCOE 0.084美元/千瓦時下降近50%;而浮式海上風電的LCOE預(yù)計到2024年將達到0.13美元/千瓦時,低于目前固定基礎(chǔ)海上風電的LCOE。預(yù)計到2030年,浮動光伏發(fā)電價格將接近陸上地面安裝太陽能光伏發(fā)電價格。對于海洋能源技術(shù),2022年至2030年代初,潮汐能LCOE預(yù)計將達到0.11美元/千瓦時;而到2025年,波浪能成本可能達到0.22美元/千瓦時,到2030年將達到0.165美元/千瓦時。
原標題: 預(yù)測 | 碳中和不可缺少水上可再生能源:海上風電、海洋能、浮動光伏