美國研究人員的一項新研究建議,印度的目標必須至少比其到2030年實現450 GW 可再生能源的目標高出30%。 報告發現,600 GW的太陽能 和風能發電量占印度總發電量的45%,可使印度電力部門的排放量保持在2018年的水平,而成本與化石燃料主導型發電電網相當,但電力供應幾乎翻倍。
該研究發現,在碳減排和客戶價格方面,最具成本效益的方法將是在太陽能發電和風能發電之間實現廣泛平衡,或采取更傾向于后者的發電組合。
場景
來自加州大學的Ranjit Deshmukh和Duncan Callaway以及來自勞倫斯伯克利國家實驗室的Amol Phadke研究了各種能源需求和成本場景、運營策略、電池蓄能投資以及各種清潔能源組合、天氣模式和能源基礎設施網絡。發表在美國《國家科學院院刊》上的研究結果表明,可再生能源不會完全消除化石燃料發電的需求,但會促使國家更好地開發清潔能源。
研究人員模擬了印度電網到2030年實現200 GW、400 GW和600 GW可再生能源發電容量目標并可靠運行的發電和碳減排成本,以確定降低這些成本的最佳方式。研究發現,在大多數情況下,太陽能發電占可再生能源發電25-50%的能源系統可實現最低的碳減排成本。
Deshmukh解釋了為什么要重點發展風能發電。他指出,風能具有更高的發電容量系數(可能實際交付量占最大發電潛力的比率),且印度在季風季節有強風。該研究指出,與太陽能不同的是,風能在夜間也可以利用,這意味著電網運營商可以在雨季關閉燃煤發電廠,而太陽能發電則不可能做到這一點。
風能
“以風能為主導或者風能和太陽能相平衡的發電目標更加經濟,可減少對煤炭和天然氣發電廠的需求,” Deshmukh表示。他曾建議印度將重點從太陽能轉向風能。
目前,印度對太陽能發電更有信心。印度下一年的可變清潔發電裝機容量目標為160 GW,其中太陽能發電將達到100 GW;2030年的目標為440 GW,而太陽能發電將達到350 GW。然而,這種明顯的不平衡也可能反映出風力發電設施具有更高的能容系數。目前,印度非水力可再生能源發電能力為90 GW,而總發電能力為380 GW。
然而,該報告指出,基于天氣模式和峰值電力狀況,印度將需要繼續建設化石燃料發電廠,很可能是煤炭和天然氣發電廠。
蓄能
雖然電池蓄能可以平衡太陽能發電和風能發電的供給,但美國研究的作者指出:“只有當成本降至平均$150/kWh (INR10,900)的低水平,且可變再生能源的普及率較高(600 GW)時,電池蓄能才有希望。可變再生能源成本的下降和煤炭能源成本的增長(兩者都有可能)可導致成本接近于以化石燃料為主的發電系統,即使可變再生能源的發電能力為600 GW。”這將確保,隨著成本下降,電池蓄能將具有成本效益,可有效避免對新建化石燃料發電廠的需求。
研究人員創建了15個關于使用太陽能和風能可再生能源的場景,包括完全使用太陽能、75%使用太陽能、太陽能和風能平分、25%使用太陽能和完全使用風能來實現上述3個發電能力目標。根據模型,每種電力來源的最優地點最多占每個州能源總發電量的15%。印度太陽能競標價格的結果被用來估計清潔能源設施的平準化能源成本。
Deshmukh強調,相比煤炭等能源,可再生能源的經濟效益必須具有競爭力。他表示:“相比工業化水平較高的國家,大多數這些國家的歷史碳排放量都很低。因此,我們采取的方法是,如果可再生能源具有經濟合理性,那么這些國家應該部署更多的可再生能源。”
該研究發現,在碳減排和客戶價格方面,最具成本效益的方法將是在太陽能發電和風能發電之間實現廣泛平衡,或采取更傾向于后者的發電組合。
場景
來自加州大學的Ranjit Deshmukh和Duncan Callaway以及來自勞倫斯伯克利國家實驗室的Amol Phadke研究了各種能源需求和成本場景、運營策略、電池蓄能投資以及各種清潔能源組合、天氣模式和能源基礎設施網絡。發表在美國《國家科學院院刊》上的研究結果表明,可再生能源不會完全消除化石燃料發電的需求,但會促使國家更好地開發清潔能源。
研究人員模擬了印度電網到2030年實現200 GW、400 GW和600 GW可再生能源發電容量目標并可靠運行的發電和碳減排成本,以確定降低這些成本的最佳方式。研究發現,在大多數情況下,太陽能發電占可再生能源發電25-50%的能源系統可實現最低的碳減排成本。
Deshmukh解釋了為什么要重點發展風能發電。他指出,風能具有更高的發電容量系數(可能實際交付量占最大發電潛力的比率),且印度在季風季節有強風。該研究指出,與太陽能不同的是,風能在夜間也可以利用,這意味著電網運營商可以在雨季關閉燃煤發電廠,而太陽能發電則不可能做到這一點。
風能
“以風能為主導或者風能和太陽能相平衡的發電目標更加經濟,可減少對煤炭和天然氣發電廠的需求,” Deshmukh表示。他曾建議印度將重點從太陽能轉向風能。
目前,印度對太陽能發電更有信心。印度下一年的可變清潔發電裝機容量目標為160 GW,其中太陽能發電將達到100 GW;2030年的目標為440 GW,而太陽能發電將達到350 GW。然而,這種明顯的不平衡也可能反映出風力發電設施具有更高的能容系數。目前,印度非水力可再生能源發電能力為90 GW,而總發電能力為380 GW。
然而,該報告指出,基于天氣模式和峰值電力狀況,印度將需要繼續建設化石燃料發電廠,很可能是煤炭和天然氣發電廠。
蓄能
雖然電池蓄能可以平衡太陽能發電和風能發電的供給,但美國研究的作者指出:“只有當成本降至平均$150/kWh (INR10,900)的低水平,且可變再生能源的普及率較高(600 GW)時,電池蓄能才有希望。可變再生能源成本的下降和煤炭能源成本的增長(兩者都有可能)可導致成本接近于以化石燃料為主的發電系統,即使可變再生能源的發電能力為600 GW。”這將確保,隨著成本下降,電池蓄能將具有成本效益,可有效避免對新建化石燃料發電廠的需求。
研究人員創建了15個關于使用太陽能和風能可再生能源的場景,包括完全使用太陽能、75%使用太陽能、太陽能和風能平分、25%使用太陽能和完全使用風能來實現上述3個發電能力目標。根據模型,每種電力來源的最優地點最多占每個州能源總發電量的15%。印度太陽能競標價格的結果被用來估計清潔能源設施的平準化能源成本。
Deshmukh強調,相比煤炭等能源,可再生能源的經濟效益必須具有競爭力。他表示:“相比工業化水平較高的國家,大多數這些國家的歷史碳排放量都很低。因此,我們采取的方法是,如果可再生能源具有經濟合理性,那么這些國家應該部署更多的可再生能源。”