风电光伏达到30%比例时“系统成本”是多少？

       风电光伏的度电成本不断下降的情况下，业界越来越关注这些“间歇性可再生能源”给整个电网带来的“系统成本”(system cost)。英国能源研究中心(UK Energy Research Centre)日前发布报告，详细分析间歇性可再生能源(主要是风电光伏)发电的系统成本。

 

       风电光伏的系统成本首先要考虑相应增加备用电源容量(reserve requirements)。如果风电光伏发电占到电力需求的30%情况下，因为备用电源要求增加的成本约为5英镑/兆瓦时(合人民币4.3分/千瓦时)。

 

       第二项需要考虑的因素是如果风电光伏不能为满足电力需求高峰(peak demand)提供容量支持，而电网需要在任何时候都要满足峰值需求。如果风电光伏占比30%，因此满足峰值需求而带来的额外成本在4-7英镑/兆瓦时(合人民币3.4-6.0分/千瓦时)。

 

      第三项要考虑的系统成本因素是因为吸纳间歇性可再生能源电网所需要的“加固”和“灵活性”改造，此项成本约在5-20英镑/兆瓦时(合人民币0.04-0.17元/千瓦时)。越是不灵活的电网，改造成本就越高。但是由于电网本身需要不断的技术改造，并和周边地区或国家联网，所以电网改造的成本并不应该全部算在可再生能源头上。

 

        另外需要考虑的系统成本还有电网吸纳能力不足时弃风、弃光的成本，常规电源电厂的为适应间歇性可再生能源发电灵活运行(运行小时数下降)而引起的能源转换效率的降低，以及电网系统“惯性”(inertia)的减低，造成系统的不稳定性。在风电光伏占比不超过30%的情况下，这几项成本与前述三项成本而言较低，但是当风电光伏占比达到50%的时候，相应的成本就相当可观了。
       总体而言，间歇性可再生能源的系统成本并不能把以上各项成本简单相加，因为各项因素有叠加而部分互相抵消的可能。根据英国能源研究中心的估算，在风电光伏占比为30%的时候，其系统成本大约为10英镑/兆瓦时(约合人民币8.6分/千瓦时)，基本上还是可以承受的范围。如果风电光伏发电量占到50%，那么仅备用电源要求这一项所带来的成本就会大幅攀升至45英镑/兆瓦时(合人民币0.39元/千瓦时)。