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百分之百可再生能源的现实意义

2024-06-10 17:38:13 2686

将100%可再生能源置于适当的角度。澳大利亚能源市场操作员的100%可再生能源建模遭到批评,因为未将数据置于上下文中。但实际上,将其放入上下文后,2050年的可再生能源情景在成本上与大多数替代方案相似。AEMO最近对100%可再生能源进行的建模被认为是一个重大突破,一个电力系统操作员对100%可再生电力供应的技术和经济选择进行地至分析。尽管这种建模被认为是有价值的,但却因未包括“参考案例”和未包括“轨迹成本”(即随时间逐渐构建电力系统的成本,而不是在一年内全部完成)而受到批评。我们在本文中提供了对轨迹成本的估计,以便与以前的研究进行有意义的比较,从而将这些数据放入上下文中。 AEMO计算出,一个100%的可再生能源系统的构建成本将在约2200亿至3300亿美元范围内(包括相关输电)。一些人认为这表明可再生能源过于昂贵。然而,这需要置于上下文中,这正是我们在这里和这里所尝试做的。每个点表示未来的模拟情景(2030或2050),纵轴表示总温室气体排放量,横轴表示电力的批发成本。如图所示,我们目前的电力系统每年约排放约200兆吨二氧化碳,而平均批发成本约55美元/兆瓦时。所有考虑到的未来情景成本都在上升-到2030年,“传统”情景的成本范围在$70至$130/兆瓦时之间,而100%的可再生情景则在$111至$150/兆瓦时之间。如果没有政策压力(如碳定价)到2030年,温室气体排放量将上升到每年约240兆吨二氧化碳。在其他考虑的情景中,到2030年温室气体排放量将降至每年85至175兆吨二氧化碳。相比之下,在100%的可再生能源系统中,排放基本为零。到2050年,可再生能源系统的成本竞争力更强。传统情景的成本范围为每兆瓦时111至194美元,而100%可再生情景的成本范围为112至156美元/兆瓦时。唯一的传统情景成本低于该范围的情景,其温室气体排放高达每年328兆吨二氧化碳,显然在气候约束下不可行。 UNSW自己的建模与该评估一致。 Elliston等人最近进行的建模包括一个内部(因此直接可比较)的参考情景,表明到2030年,一个100%的可再生能源系统可能在成本上与化石燃料系统具有竞争力(鉴于那时预计的碳价格范围在50美元至65美元)。通常像AEMO 100%可再生能源研究一样的建模包含一个提供该系统进行研究的直接和恰当比较的“参考案例”(例如,这是UNSW采取的方法)。随着天然气价格的迅速上涨和减少温室气体排放的压力增加,我们现有的化石燃料系统很可能会随时间变得更加昂贵。这意味着与目前的系统相比,并不能很好地表明追求100%可再生能源对我们社会的成本相对于我们可能需要投资的成本。出于某种原因,原始工作范围未包括参考案例的建模。这可能部分原因是因为很难决定哪种最合适的参考案例。应该假设“照旧”投资,这可能涉及对燃煤电厂的大量投资吗?这几乎肯定不能很好地表明未来可能会发生什么。那么,建模是否应包含碳价格以促使对低排放技术的投资?如果是,碳价格应该是多少?因此,最明智地将100%可再生能源情景与可能未来范围的一系列参考情景进行比较。存在一些以前的建模研究,可以提供一个合理的比较点。 CSIRO已经对一系列情景进行了建模,可通过其网站的efuture工具获得。这些情景使用AEMO 100%可再生建模的相同技术成本(来自澳大利亚能源技术评估,AETA),尽管它们都假定碳价格轨迹相对较低。可供比较的另一个参考点可以在早期的财政部《强劲增长,低污染》未来研究中找到。该技术成本估计较老,但建模使用了广泛范围的碳价格,为可能未来的更广泛范围提供了有用的指示。重要的是要承认,每项研究中应用的建模技术和假设是不同的,因此它们并非完全相同。AEMO 100%可再生能源建模的一个重要限制是假设一切都在分析年度内(2030或2050)安装完成,而没有考虑在较早时期以较高成本安装更早的技术。在利益相关方论坛上,AEMO指出这些“轨迹成本”可能是建模中最大的不确定性来源。我们从AEMO的报告中提取了数据,计算了这些轨迹成本可能有多大。我们应用了AETA研究中随着时间降低技术成本的曲线形状,并假设每种技术的可再生能源容量从现在到相关年份(2030或2050)线性安装。将100%可再生能源放入透视

澳大利亚能源市场管理者的100%可再生能源建模因未将数据放在背景中而受到批评。然而,结果显示,2050年可再生能源方案在成本上与大多数其他替代方案相似,Jenny Riesz如是写道。

观点:AEMO最近对100%可再生能源进行的建模被广泛称赞为一项对技术和经济选项进行分析的开创性研究,但也因未包括一个“参考案例”以及未包含“轨迹成本”(随着时间逐步建设电力系统的成本,而不是一次性完成),而遭受批评。本文提供了轨迹成本的估算,以便和以前的研究进行有意义的比较,以便将这些数据放入背景中。

AEMO计算,一个100%可再生的电力系统的建设成本将约为2200亿至3300亿美元(包括相关的输电设施)。一些人将这视为可再生能源成本过高的迹象。然而,这需要放在背景中来看,这正是我们在这里尝试的,如下图所示。

每个点显示了未来(2030年或2050年)的一个模拟方案,纵坐标表示总温室气体排放量,横坐标表示电力的批发成本。

正如图中所示,我们现在的电力系统的温室气体排放约为每年2000万吨,平均的批发成本约为每小时55美元。所有未来考虑的方案成本都会上升-到2030年,常规方案的成本范围在每小时70到130美元之间,而100%可再生方案的成本范围在每小时111到150美元之间。

如果没有政策压力(例如碳定价),到2030年温室气体排放量会显著增加,上升至每年约2400万吨。在考虑的所有其他方案中,温室气体排放量会降至每年85至1750万吨。相比之下,100%可再生系统的排放几乎为零。

到2050年,可再生系统在成本上看起来更具竞争力。常规方案的成本范围为每小时111至194美元,而100%可再生方案的成本范围在每小时112到156美元之间。唯一一个比这个范围更低成本的常规方案的温室气体排放量为每年3280万吨,这显然不可行,考虑到气候限制。

南威尔士大学自己的建模与此评估一致。最近Elliston等人的建模,包括一个内部(因此可直接进行比较)的参考案例,表明到2030年,100%可再生的电力系统可以在成本上与化石燃料系统竞争(考虑到该时段预计的碳定价范围50-65美元)。

通常情况下,像AEMO 100%可再生能源研究这样的建模都会包括一个“参考案例”,以便为研究的系统提供一个直接和适当的比较点(例如,澳大利亚国立大学采用了这种方法)。随着天然气价格的快速上涨以及减少温室气体排放的压力增加,我们现有的化石燃料系统很可能会随着时间的推移变得更加昂贵。这意味着,与必须进行的投资相比,将100%可再生能源系统投入社会的成本相对于目前的电力系统并不能提供一个良好的指标。

出于某种原因,原始工作范围没有包括建模一个参考案例。这可能部分是因为要确定最合适的参考案例实际上是相当困难的。它应该假设“商业如常”的投资,这可能会涉及大量对燃煤电厂的投资吗?这几乎肯定不会提供未来可能带来的有意义指示。那么,模型是否应该包括一个碳定价以推动对低排放技术的投资?如果是的话,碳定价应该是多少?因此,最明智的做法很可能是将100%可再生方案与可能性范围标志,以提供未来可能性的分布指示。

之前存在一些可提供合理比较点的建模研究。CSIRO进行了广泛的方案建模,通过efuture工具可在其网站上找到。这些方案采用澳大利亚能技术评估(AETA)的相同技术成本,尽管它们都假设一个相对较低的碳定价轨迹。

另一个比较的方案可以在之前的财政部“强劲增长,低污染未来”研究中找到。技术成本估计可能有些陈旧,但建模使用了范围广泛的碳价格,提供了一种对更广泛未来走势的有用指示。

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