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焦點專欄

2017年度全球再生能源發電成本現況與趨勢

  • 發佈日期:2018/2/13
  • 資料來源:本站
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      IRENA於2018年1月發表「Renewable Power Generation Costsin 2017」[連結1],該報告分析2017年全球再生能源成本趨勢,自2012年起,全球再生能源快速發展,截至2016年底全球再生能源總裝置量已超過2,000 GW,各項再生能源技術因為經濟規模、技術優化等因素,而讓設置成本大幅降下。
      由IRENA所蒐集的數據顯示水力發電、地熱發電及陸域風力發電等再生能源項目,其均化成本(LCOE)已經落在化石能源的均化成本(LCOE)之間,而在2017年度,全球水力發電之均化成本約落在0.05美元/度、陸域風力發電之均化成本約落在0.06美元/度,而地熱或生質能之均化成本約落在0.07美元/度。另外,在大型太陽光電電廠方面,自2009年起模組成本降幅達到81%,讓2017年太陽光電(大型案場)均化成本在0.1美元/度,較2010年相比其均化成本降幅達到73%,使得太陽光電已逐漸可以與傳統電力自由競爭。在離岸風電及CSP(聚光型太陽能發電)雖仍屬高價的再生能源,但離岸風電2017年均化成本已到達0.14美元/度、CSP均化成本已到達0.22美元/度,預估到2020年前兩項的均化成本將落於0.06至0.1美元/度。

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再生能源成本下降之因素
      歸納再生能源成本下降的因素,分別為再生能源技術進步、部分國家再生能源建置採用競標機制、再生能源開發案例多且設置經驗豐富,因為技術進步提高再生能源設備的發電效能並降低了設置成本。而許多國家於再生能源推動政策改採競標方式,充分導入再生能源競價機制,也是驅動再生能源降低的原因。另外,因不同類型的再生能源設置案場經驗多,設置與施工人員的經驗相較過去豐富,也減小再生能源案場開發的風險,進而降低設置的成本。以風力發電而言,風力發電機組因技術提升,風機尺寸朝大型化發展,降低每瓦的設置成本。另外因建置經驗累計,可從歷史經驗下分析其案場的容量、設置風險估算、運維頻率等,優化建置跟營運的成本。在2016至2017年間,於杜拜、墨西哥、秘魯及智利等國家之太陽光電拍賣價格屢創全球低價,若配合合適的自然條件、稅收優惠及相關配套政策措施,推估到2018年將出現均化成本已到達0.03元/度的太陽光電案場。在風力發電方面,因競價機制的運作,在巴西、加拿大、德國及印度等國家紛紛創下低價,讓陸域風力發電成為與傳統能源價格相當或更為便宜的電力來源。透過競價機制,鼓勵開發商相互競爭,並以更為便宜再生能源設置費用來參與競標,也成為驅動再生能源成本下滑的因素。預估目前常見的再生能源技術(如風力發電、太陽光電、地熱發電等),於2020年時將與化石能源的成本相當,更有可能會低於化石能源的設置成本,若由[圖1]可發現,目前常見的再生能源設置成本自2010年起均逐年下降,至2022年全球各類再生能源的均化成本將低於0.1美元/度。



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競標機制放大再生能源跌價速度
      回顧近幾年再生能源成本下滑的因素中,競標制度扮演著很重要的關鍵,投標的廠商為了取得公共再生能源標案,將更願意降低利潤,以貼近市場成本的提案來獲得標案,也因為大量低價設備的需求,讓設備生產者更願意透過規模經濟、製程改良及生產技術提升的方式來提供更具有競爭力的再生能源設備,如此良性的循環下,也促使再生能源設備在這幾年間獲得大幅度的降價。此外各地區資源條件的不同,在中國及印度地區競爭力的電源項目為水力發電,而風力發電與生質能之均化成本較化石燃料之成本略高,在太陽光電部分其均化成本約為0.8美元/度。而在OECD國家中,陸域風力發電為最便宜的再生能源選項,其成本約落在0.065美元/度,水力發電與生質能則略高於前者。OECD國家在太陽光電部分雖較其他再生能源貴,但成本仍落在化石燃料成本區間內。[圖2]

      太陽光電與陸域風力發電將是未來最有競爭力的再生能源類型,現今從原本昂貴的能源種類轉變成可獲利的電力開發選項,讓電力部門在沒有任何外部獎勵誘因下願意主動投入再生能源開發。也因為成本的驟降,讓在太陽或風能資源豐富地區放大其再生能源投資效益,進而讓原本昂貴的電能製氫(產氨)或是儲能設施有其經濟效益,使新興儲能技術的發展成為可行的選項。
      便宜的再生能源技術雖可促進再生能源設置,但大量再生能源電力對於電力系統帶來影響,如變動性高的再生能源電力,需搭配靈活度高的電網調度機制。因此電力部門在大量開發再生能源之際,需要規劃相對應的調度對策,如有效地擴大電網容量及準確調整供需變化,否則再生能源發展將會因為電網而受限。

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小結
      近年間全球再生能源成本劇烈下滑,原因為技術進步、競標機制及設置經驗等因素,以太陽光電為例,因中國及歐美等地區之市場需求,太陽光電生產業者積極優化產品製程與提升發電效率,不斷推出便宜效能佳的太陽光電產品,在市場競爭下讓太陽光電設備越來越便宜。因為便宜的太陽光電模組及系統設備,也讓開發中國家更願意投入太陽光電的建置,因此在秘魯或智利等國家出現全球最低價的太陽光電拍賣價格,然其他再生能源也因為相似的模式,使再生能源成本價格持續探底。
      透過該報告的數據也發現,主流之再生能源如太陽光電或陸域風力發電其發電成本已與傳統的化石能源相當,並推估到2022年全球各類再生能源的均化成本將低於0.1美元/度,換言之未來再生能源每度電的成本約略為新台幣3元左右。而現在許多國家對於傳統化石燃料發電,因考量其對於環境的破壞,紛紛要求電廠需額外增設污染回收裝置,或者制定碳稅、空污稅等規費,讓傳統電廠業者的發電成本日漸升高。兩相比較,再生能源成本持續下滑,而傳統電力成本則逐漸攀升,未來發電業者應會轉為使用再生能源來發電。
      在報告中也提及一個值得關注的問題,高占比再生能源電力進入電力系統,易因再生能源間歇性的關係造成電網瞬間供需失衡,未來此一問題也恐影響再生能源的成長速度,如何透過電網之電力調度,或是導入大量儲能設備來穩定電網的電力供應,故如何維持電網的穩定,將是未來再生能源設置的關鍵課題。
      我國屬於孤島型國家,無法像德國、美國等大陸型國家可透過擴大電網容量來解決電網供需問題,若短時間內儲能技術與成本如無法大幅改善,更應思考如何改善現有的電力系統用以滿足高占比再生能源電力,將是我國需要積極探究的課題。
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資料來源:

[連結1]  Renewable Power Generation Costs in 2017,IRENA


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