Kỳ 2: Tại sao năng lượng tái tạo lại trở nên rẻ nhanh như vậy và chúng ta có thể làm gì để sử dụng cơ hội toàn cầu này cho tăng trưởng xanh?
7. Nhiên liệu hóa thạch và hạt nhân không tuân theo đường cong lĩnh hội
Sản xuất điện từ năng lượng tái tạo đang ngày càng rẻ hơn. Còn đối thủ cạnh tranh của nó thì sao? Đầu tiên chúng ta hãy nhìn vào than đá.
Tại sao điện từ than không rẻ hơn?
Than – nguồn điện lớn nhất thế giới, cũng có tên trong bảng xếp hạng. Giá điện toàn cầu từ than mới (LCOE) giảm từ 111 đô la xuống còn 109 đô la. Trong khi giá năng lượng mặt trời giảm hơn 89% và gió 70%, giá điện từ than chỉ giảm 2%.
Giá điện than trì trệ trong thập kỷ qua không phải là điều bất thường. Sự phát triển lịch sử của giá điện than không gần bằng với những gì chúng ta đã thấy đối với năng lượng tái tạo. Cả giá than và giá của các nhà máy than đều không tuân theo một đường cong lĩnh hội, giá thậm chí không giảm trong thời gian dài.(21)
Điện từ than trước đây vẫn rẻ và đến nay nó vẫn vậy, nhưng không thể rẻ hơn. Có hai lý do mà chúng ta không nên mong đợi điều này sẽ thay đổi nhiều trong tương lai:
- Thứ nhất, có rất ít cơ hội để nâng cao hiệu quả của các nhà máy điện than về cơ bản. Các nhà máy điển hình có hiệu suất khoảng 33%, trong khi những nhà máy hiệu quả nhất hiện nay đạt 47%.(22)Ngay cả một sự cải tiến mạnh mẽ, chưa từng có từ hiệu suất một phần ba đến hai phần ba cũng sẽ chỉ tương ứng với sự tiến bộ mà các mô-đun PV năng lượng mặt trời sau 7,5 năm.(23)
- Thứ hai, giá điện từ tất cả nhiên liệu hóa thạch không chỉ được xác định bởi công nghệ mà ở một mức độ đáng kể chi phí của chính nhiên liệu đó. Chi phí than mà nhà máy đốt cháy chiếm khoảng 40% tổng chi phí.(24)Điều này có nghĩa là đối với tất cả các nhà máy điện không tái tạo có tính đến chi phí nhiên liệu này, sẽ có một giới hạn về chi phí khiến nó khó có thể giảm giá thành điện năng xuống mức thấp hơn. Ngay cả khi giá xây dựng nhà máy điện sẽ giảm, giá nhiên liệu cũng không thể giảm đến một mức giá thấp hơn để giá điện có thể giảm theo.
Vì những lý do này, không có gì ngạc nhiên khi điện than không tuân theo một đường cong lĩnh hội.
Điện từ gas: Chúng ta có nên kỳ vọng giá tiếp tục giảm?
Điện từ khí đốt, nguồn nhiên liệu hóa thạch lớn thứ hai, đã trở nên rẻ hơn trong thập kỷ qua.(25) Như chúng ta đã thấy ở trên, điện từ các nhà máy khí chu trình hỗn hợp đã giảm 32% xuống mức chi phí trung bình toàn cầu là 56 USD / MWh.(26)
Chi phí xây dựng một nhà máy khí đốt đã giảm trong một số giai đoạn trong 70 năm qua, như Rubin và cộng sự (2015) cho thấy.(27) Nhưng nguyên nhân chính khiến giá điện khí giảm trong thập kỷ qua là do bản thân giá khí đã giảm trong giai đoạn cục bộ này. Sau khi đạt đỉnh vào năm 2008, giá xăng đã giảm mạnh. Nguồn cung tăng lên từ quá trình khai thác là một trong những lý do chính. Tuy nhiên, sự sụt giảm giá gas này không phải là một phần của sự phát triển lâu dài. Giá xăng ngày nay cao hơn hai, ba thập kỷ trước.
Vì những lý do tương tự như đã thảo luận về than đá – hạn chế về chi phí tích lũy và nhiên liệu làm nền tảng – do đó, chúng ta không nên kỳ vọng giá điện từ khí đốt sẽ giảm đáng kể trong những thập kỷ tới và chắc chắn chúng ta không nên mong đợi một hiệu ứng đường cong lĩnh hội tương tự như những gì chúng ta đang tìm kiếm năng lượng tái tạo.
8. Tại sao điện hạt nhân trở nên đắt hơn? Điều gì có thể đảo ngược xu hướng đó?
Đối với năng lượng hạt nhân, bạn xem dữ liệu từ năm 2009 trong biểu đồ – Điện hạt nhân đã tăng giá.
Sự gia tăng này là một phần của xu hướng dài hạn. Ở nhiều nơi, việc xây dựng một nhà máy điện đã trở nên tốn kém hơn như các nghiên cứu được xem xét trong tài liệu của Rubin và cộng sự (2015).(28) Điều này tất nhiên là rất đáng tiếc, vì hạt nhân vừa là nguồn điện carbon thấp vừa là một trong những nguồn điện an toàn nhất như chúng ta đã thấy trong biểu đồ đầu tiên.
Một lý do khiến giá điện tăng là do quy định về điện hạt nhân tăng lên, vốn có lợi ích quan trọng là tăng cường an toàn. Một lý do thứ hai là thế giới đã không xây dựng nhiều nhà máy điện hạt nhân trong những năm gần đây, do đó các chuỗi cung ứng nhỏ lẻ, không có tính cạnh tranh và không được hưởng lợi từ quy mô kinh tế.(29)
Cả hai lý do này đều giải thích tại sao giá LCOE trung bình toàn cầu lại tăng. Nhưng đối với hạt nhân, có sự khác biệt lớn về xu hướng giá giữa các quốc gia: Giá cả và thời gian xây dựng đã tăng đáng kể ở Mỹ và Anh, trong khi Pháp và Hàn Quốc ít nhất có thể giữ giá và thời gian xây dựng không đổi.(30)
Michel Berthélemy và Lina Escobar Rangel (2015) giải thích rằng những quốc gia có thể tránh tăng giá là những quốc gia không nổi bật trong việc điều tiết năng lượng hạt nhân ít hơn, nhưng lại tiêu chuẩn hóa việc xây dựng các lò phản ứng nhiều hơn.(31) Rốt cuộc, lĩnh hội có nghĩa là chuyển giao kiến thức thu thập được trong trường hợp này sang trường hợp khác. Không lặp lại, không học hỏi.
Điều này hoàn toàn trái ngược với năng lượng tái tạo nói riêng. Trong khi công nghệ hạt nhân không được tiêu chuẩn hóa cho lắm và rất hiếm khi được xây dựng, các mô-đun điện mặt trời và nhà máy gió thì hoàn toàn ngược lại, rất được tiêu chuẩn hóa và cực kỳ thường xuyên được xây dựng.(32)
Cũng có một hy vọng là sự bùng nổ mới về năng lượng hạt nhân và việc tăng cường tiêu chuẩn hóa các lò phản ứng sẽ dẫn đến giảm chi phí điện hạt nhân. Nhưng không có sự sụt giảm giá mạnh ở bất kỳ đâu, và chắc chắn không có gì có thể được đặc trưng bởi một đường con lĩnh hội dốc.
Nhưng hạt nhân vẫn có thể trở nên quan trọng hơn trong tương lai vì nó có thể bổ sung cho năng lượng tái tạo bởi lẽ các nguồn năng lượng này có những điểm yếu của nó: Thứ nhất, khả năng gián đoạn điện từ năng lượng tái tạo vẫn là một thách thức và một hỗn hợp năng lượng khả thi của thế giới hậu carbon trong tương lai có thể sẽ bao gồm tất cả các nguồn cacbon mức thấp, cả năng lượng tái tạo cũng như năng lượng hạt nhân. Và thứ hai, việc sử dụng đất cho năng lượng tái tạo là lớn và lợi ích môi trường lớn của điện hạt nhân là nó sử dụng rất ít đất.(33)
Và ngoài các lò phản ứng phân hạch hạt nhân hiện có, có một số nhóm làm việc đang hướng tới các lò phản ứng tổng hợp hạt nhân, có khả năng thay đổi hoàn toàn nguồn cung cấp năng lượng của thế giới.(34)
Để làm cho các lò phản ứng hạt nhân cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch, yếu tố chúng ta chưa xét đên đó là thuế carbon. Theo thống kê, các lò phản ứng hạt nhân giết người ít hơn 350 lần trên một đơn vị năng lượng so với các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch và là một công nghệ carbon thấp, chúng có thể là chìa khóa trong việc chuyển đổi khỏi nhiên liệu hóa thạch.
9. Pin và bộ lưu trữ điện cũng tuân theo các đường cong lĩnh hội
Một trong những nhược điểm của các nguồn tái tạo là chu kỳ cung cấp không liên tục của chúng. Không phải lúc nào mặt trời cũng tỏa sáng và gió không phải lúc nào cũng thổi. Các công nghệ như pin lưu trữ năng lượng điện là chìa khóa để cân bằng nguồn cung thay đổi từ năng lượng tái tạo với nhu cầu không linh hoạt về điện.
May mắn thay, các công nghệ lưu trữ điện cũng nằm trong số ít công nghệ đang đi theo các đường cong lĩnh hội đang giảm dần.(35)
Với mức giá hiện tại của hệ thống lưu trữ, có thể chỉ áp dụng đối với năm phương pháp lưu trữ năng lượng phổ biến trên thế giới. Nhưng như một dự đoán cho tương lai, một ngày nào đó mức giá điện lưu trữ sẽ trở nên thấp hơn rất nhiều so với thời điểm bây giờ giống như mô-đun PV đã trải qua vậy.
10. Mở rộng quy mô các nguồn carbon thấp sẽ dẫn đến giá thành giảm; chúng ta đừng lãng phí cơ hội này cho hành tinh và nền kinh tế của chúng ta
Kết quả của cuộc thảo luận trước đó là năng lượng tái tạo tuân theo các đường cong lĩnh hội dốc và nhiên liệu hóa thạch thì không. Một lý do chính là năng lượng tái tạo không có chi phí nhiên liệu và chi phí vận hành và bảo trì tương đối nhỏ, có nghĩa là LCOE của năng lượng tái tạo cân bằng với chi phí công nghệ của chúng. Và các công nghệ chủ chốt của hệ thống năng lượng tái tạo – năng lượng mặt trời, gió và pin – tự chúng tuân theo một đường cong lĩnh hội: mỗi công suất lắp đặt tăng gấp đôi dẫn đến chi phí giảm theo tỷ lệ tương đương.
Nếu chúng ta thực sự nghiêm túc về việc chuyển đổi sang hệ thống năng lượng toàn cầu carbon thấp, chúng ta có một cơ hội tuyệt vời ở phía trước. Việc mở rộng quy mô các hệ thống năng lượng tái tạo không chỉ mang lại lợi ích trực tiếp từ việc cung cấp nhiều năng lượng carbon thấp hơn, mà còn có một tác dụng phụ gián tiếp nhưng quan trọng hơn : năng lượng rẻ hơn .
Tốc độ lĩnh hội đối với lưu trữ năng lượng, gió và mặt trời đặc biệt nhanh. Rất hiếm để tìm thấy những công nghệ như thế này.
Năng lượng mặt trời và gió có một lợi thế lớn hơn nữa. Mặc dù thường có rất ít thỏa thuận về cách giảm phát thải khí nhà kính, nhưng việc mở rộng năng lượng mặt trời và năng lượng gió là hai lựa chọn cực kỳ phổ biến với đa số người dân. Ngay cả ở Hoa Kỳ thường chia thành hai đảng, năng lượng tái tạo được sự ủng hộ của đa số đảng viên Đảng Dân chủ và Cộng hòa. 85% người Mỹ ủng hộ việc mở rộng năng lượng gió và 92% ủng hộ việc mở rộng điện mặt trời, và ở các quốc gia khác, sự ủng hộ thường thậm chí còn cao hơn.(36)
Ngày nay, vào thời điểm nền kinh tế toàn cầu – và người lao động trên toàn thế giới – chịu nhiều ảnh hưởng từ cuộc suy thoái COVID-19 và khi lãi suất thấp (hoặc thậm chí âm), việc mở rộng hệ thống năng lượng tái tạo mang lại cho chúng ta cơ hội lớn để tiến lên. Hiếm có một lựa chọn chính sách nào dẫn đến nhiều việc làm hơn, giá cả rẻ hơn cho người tiêu dùng và một hành tinh xanh hơn, an toàn hơn.(37)
Chúng ta càng triển khai nhiều công nghệ năng lượng tái tạo thì chi phí của chúng càng giảm. Tăng trưởng nhiều hơn sẽ đồng nghĩa với việc tăng trưởng nhiều hơn nữa.
11. Tạo ra năng lượng tái tạo là việc không thể cưỡng lại: Tiến bộ công nghệ bắt đầu ở một nơi nào đó sẽ biến thành tiến bộ ở mọi nơi
Một lập luận cuối cùng về lý do tại sao giá thấp hơn do thay đổi công nghệ lại rất quan trọng để thực hiện quá trình chuyển đổi sang thế giới hậu carbon. Nếu các nước giàu đầu tư vào công nghệ tái tạo để giảm giá theo đường cong lĩnh hội, thì họ không chỉ hướng tới việc chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo cho chính họ mà còn cho toàn thế giới.
Giá tương đối của nhiên liệu hóa thạch và năng lượng tái tạo là chìa khóa cho quyết định xây dựng nhà máy điện nào của bất kỳ ai. Làm cho công nghệ carbon thấp trở nên rẻ tiền là một mục tiêu chính sách không chỉ giảm lượng khí thải ở đất nước bạn mà còn trên toàn thế giới, và nó tồn tại mãi mãi.
Giảm giá năng lượng các-bon thấp nên được coi là một trong những mục tiêu (và thành tựu) quan trọng nhất của chính sách năng lượng sạch, vì nó quan trọng vượt ra ngoài biên giới của quốc gia đang áp dụng chính sách đó. Đây là điều tuyệt vời của công nghệ: một khi nó được phát minh ở đâu đó, nó có thể giúp ích cho mọi nơi.
Nhu cầu điện tăng trưởng lớn nhất trong những năm tới sẽ không đến từ các nước giàu, mà là các nước nghèo hơn, nhưng đang phát triển một cách nhanh chóng như ở Châu Phi và Châu Á.(38) Sự suy giảm mạnh về giá của điện mặt trời là một sự phát triển đặc biệt may mắn đối với nhiều quốc gia thường có khí hậu nắng ấm này .
Các hệ thống năng lượng có sự phụ thuộc vào hướng đi rất dài, vì rất tốn kém để xây dựng một nhà máy điện hoặc quyết định đóng cửa một nhà máy điện. Do đó, các khoản đầu tư vào công nghệ tái tạo hiện nay sẽ mang lại lợi ích rất lâu dài. Mỗi trường hợp khi một quốc gia hoặc một công ty điện lực quyết định xây dựng một nhà máy điện carbon thấp thay vì một nhà máy than đều là một thành quả trong nhiều thập kỷ. Giá thấp là lý lẽ chính để thuyết phục thế giới – đặc biệt là những nơi có ít tiền nhất – xây dựng các hệ thống điện carbon thấp cho một tương lai bền vững.
Phần kết luận
Một trong những quan niệm sai lầm tồi tệ nhất về thách thức của biến đổi khí hậu là cho rằng đây là một vấn đề không dễ giải quyết. Thực tế không phải vậy.
Chính sách khí hậu cực kỳ khó khăn (39) và những thách thức về công nghệ lớn hơn nhiều so với riêng ngành điện vì đây chỉ là một trong một số ngành lớn cần được khử cacbon. Chúng ta cần sự thay đổi và đổi mới công nghệ trên tất cả các lĩnh vực này ở quy mô phù hợp với từng vấn đề.
Nhưng điều mà việc xem xét thay đổi giá điện cho thấy rằng chúng ta có một lựa chọn rõ ràng ở phía trước, nơi chúng ta có thể đạt được những tiến bộ rất quan trọng. Các công nghệ carbon thấp cách đây chỉ vài thập kỷ đắt đến nỗi chúng chỉ phù hợp với các vệ tinh đã giảm giá ổn định và hiện cung cấp nguồn điện rẻ nhất trên hành tinh (có nghĩa rằng chúng hiện là nguồn năng lượng rẻ nhất mà nhân loại từng có và đang được sử dụng).
Giảm chi phí năng lượng tái tạo là chìa khóa cho một tương lai xanh, ít carbon, nhưng nó cũng mang lại lợi ích lớn cho con người ngày nay: Thu nhập thực tế của bạn là tỷ lệ giữa số tiền bạn được trả và giá hàng hóa và dịch vụ bạn phải trả. – đó là lý do tại sao giá năng lượng giảm đồng nghĩa với việc thu nhập thực tế của người dân đang tăng lên. Giá năng lượng giảm đồng nghĩa với tăng trưởng kinh tế và bớt đói nghèo.
Lý do chúng ta có thể hy vọng vào một tương lai trong đó năng lượng tái tạo được triển khai nhanh chóng và nơi các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch ngày càng trở nên không có lãi là năng lượng tái tạo đi theo các đường cong lĩnh hội dốc, còn nhiên liệu hóa thạch thì không. Chúng tôi đang hướng tới một tương lai mà sự bất lợi của nhiên liệu hóa thạch sẽ ngày càng gia tăng.
Nhưng hạn chế biến đổi khí hậu là một cuộc chạy đua với thời gian và chúng ta còn cả một chặng đường dài phía trước. Có nhiều khả năng thế giới đã đạt đến đỉnh điểm phát thải khí nhà kính vào năm ngoái. Đây sẽ là một cột mốc lớn, nhưng đỉnh cao đó không phải là mục tiêu chúng ta nhắm tới để giảm nó; chúng ta cần phải đạt được mức net-zero.
Lập luận để mở rộng quy mô các công nghệ này càng sớm càng tốt tức là chúng ta đang tiến tới tương lai carbon thấp, chi phí thấp nhanh hơn . Điều này đảm bảo rằng các nhà máy điện sẽ được xây dựng trong những năm tới không phải là nhà máy nhiên liệu hóa thạch mà là năng lượng tái tạo.
Đây là chìa khóa để giảm nhanh phát thải khí nhà kính. Và nó có tác dụng phụ là nó giúp con người tránh khỏi ô nhiễm không khí và giảm giá năng lượng – đồng nghĩa với việc tăng thu nhập và giảm nghèo.
Sưu tầm và biên dịch bởi CVS – Lithaco
Tác giả: Max Roser
Link bài gốc :
https://ourworldindata.org/cheap-renewables-growth
Chú thích
- Trong một nghiên cứu được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, Jos Lelieveld et al. (2019) ước tính có 5,6 triệu người chết do ô nhiễm không khí do con người gây ra. Trong số 5,6 triệu này, 3,6 triệu là do sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
Lelieveld, J., Klingmüller, K., Pozzer, A., Burnett, RT, Haines, A., & Ramanathan, V. (2019). Ảnh hưởng của nhiên liệu hóa thạch và loại bỏ tổng lượng phát thải do con người gây ra đối với sức khỏe cộng đồng và khí hậu . Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, 116 (15), 7192-7197
Số người chết của ba tội danh bạo lực trong năm 2017 theo IHME là 561.511 người.
• Giết người: 405.346 người chết
• Trận chiến: 129.720 người chết
• Khủng bố: 26.445 người chết.
- Hai lĩnh vực năng lượng lớn khác là nhiệt và vận tải; Trong những năm tới, rất có thể tỷ trọng năng lượng điện sẽ tăng lên, vì tỷ trọng giao thông vận tải lớn hơn sẽ được điện khí hóa.
Các IEA báo cáo phần của điện rằng trong tổng mức tiêu thụ năng lượng cuối cùng là 19% vào năm 2018 và hy vọng nó sẽ tăng lên 24% vào năm 2040.
- Trong năm 2016 (phân tích ngành mới nhất có sẵn) phát thải khí nhà kínhtoàn cầu là 49,36 tỷ tấn CO2eq. Sản xuất điện và nhiệt chiếm 15,01 tỷ tấn CO2eq.
Do đó, sản xuất điện và nhiệt chiếm [49,36 / 15,01 * 100 = 30%] lượng khí thải toàn cầu. Dữ liệu này được lấy từ Climate Watch và Viện Tài nguyên Thế giới. - Nguồn dữ liệu là Chi phí năng lượngđược cân bằng của Lazard 2019 – lợi thế lớn của nguồn này là nó bao gồm chi phí điện từ nhiều nguồn khác nhau.
- “Chi phí bình đẳng nâng cao” là một cách tiếp cận nhằm mục đích điều chỉnh điều này, nhưng việc đo lường nó vẫn đang ở giai đoạn đầu. Simon Evans thảo luận về ‘chi phí bình đẳng nâng cao’ cho các nguồn điện khác nhau ở Vương quốc Anh.
- Mục tiêu này – nguồn năng lượng thay thế tạo ra năng lượng với chi phí năng lượng được quy đổi (LCOE) bằng (hoặc thấp hơn) so với nguồn năng lượng thống trị hiện nay – được gọi là ‘tính ngang bằng của lưới điện’.
- Rất khó tìm thấy thứ gì khác giảm giá nhanh như điện từ các nguồn tái tạo.
Báo cáo của IRENA phát hiện ra rằng đối với 531 mặt hàng riêng lẻ được sử dụng để tổng hợp Chỉ số Giá tiêu dùng (CPI) của Vương quốc Anh, chỉ có 5 mặt hàng giảm nhanh hơn: dâu tây, sinh tố trái cây, trò chơi máy tính internet, dụng cụ dọn dẹp gia dụng và vé tàu điện ngầm / tàu điện ngầm bên ngoài London. Nhưng tất nhiên, hầu hết mọi người chi tiền điện nhiều hơn tiền mua dâu tây.
IRENA (2020) – Chi phí phát điện tái tạo năm 2019, Cơ quan năng lượng tái tạo quốc tế - IRENA (2020) – Chi phí phát điện tái tạo năm 2019, Cơ quan năng lượng tái tạo quốc tế
- Trong phần sau, chúng ta sẽ xem xét chi tiết cấu trúc chi phí của chúng.
- Perlin (1999) – Từ không gian đến trái đất: câu chuyện về điện mặt trời. aatech ấn phẩm, Ann Arbor, MI (1999) thông qua Doyne Farmer và Fracois Lafond (2016) – Tiến bộ công nghệ có thể dự đoán được như thế nào? Chính sách nghiên cứu. Tập 45, Số 3, Tháng 4, 2016, Trang 647-665. https://doi.org/10.1016/j.respol.2015.11.001
$ 256 vào năm 1956 được điều chỉnh theo giá – sử dụng công cụ giảm phát GDP của Hoa Kỳ – bằng $ 1865 vào năm 2019 US- $ theo ( https://www.multpl.com/ Giảm phát GDP - Ben Zientara (2020) – Một tấm pin năng lượng mặt trời sản xuất bao nhiêu điện? Phiên bản cập nhật từ 4/2/2020
- Đây là giá mỗi watt nhân với sản lượng của bảng điều khiển năng lượng mặt trời điển hình ngày nay: 320W * 1865 $ / W = 596.800 USD.
- Lịch sử của năng lượng mặt trời. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.
- Từ 0,3 megawatt điện có thể tạo ra bao nhiêu điện năng?
Như một phép tính tổng quát, tôi đã sử dụng dữ liệu lâu đời nhất về Đức mà tôi có thể tìm thấy, liên quan đến những năm 1990, và lấy trung bình thành trung bình trong những năm tốt hơn và xấu hơn. Trong những năm 1990, Đức có 48,5 MW công suất mặt trời và tạo ra 23.750 MWh điện. Điều này có nghĩa là trong những hoàn cảnh này và với công nghệ này (chắc chắn tốt hơn nhiều so với công nghệ năm 1976), họ đã tạo ra 145.040 kWh cho mỗi công suất điện mặt trời là 0,3 MW.
Nhu cầu điện của một người ở Đức là 7.333kWh mỗi năm để 0,3MW có thể cung cấp điện cho 20 người (145.040kWh / 7.333kWh = 19,78).
- Kavlak, Goksin và McNerney, James và Trancik, Jessika E. (2017) – Đánh giá nguyên nhân giảm chi phí trong mô-đun quang điện (9 tháng 8 năm 2017). Trong Chính sách Năng lượng, 123: 700-710, 2018, http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.2891516
- Như người ta mong đợi, tỷ lệ lĩnh hội chính xác hơi khác nhau giữa các nghiên cứu, chủ yếu là do sự khác biệt về nguồn dữ liệu đã chọn, thước đo proxy đã chọn cho ‘kinh nghiệm’, vị trí địa lý hoặc khoảng thời gian được xem xét.
Do đó, để đưa ra ước tính công bằng nhất và tránh dựa vào một điểm dữ liệu bất thường, tôi báo cáo mức trung bình qua một số nghiên cứu đường cong kinh nghiệm cho PV được thực hiện bởi de La Tour et al. 2013. Các tác giả nhận thấy tỷ lệ lĩnh hội trung bình qua nhiều nghiên cứu là 20,2% (xem Bảng 1 của ấn phẩm của họ).
de La Tour, A., Glachant, M. & Ménière, Y. (2013) – Dự đoán chi phí của mô-đun năng lượng mặt trời quang điện vào năm 2020 bằng cách sử dụng mô hình đường cong kinh nghiệm . Trong Năng lượng 62, 341–348.
Tỷ lệ lĩnh hội được ngụ ý bởi dữ liệu mà tôi đang trình bày ở đây là rất giống nhau (22,5%).
- Vì nó đôi khi bị tuyên bố sai: Không phải trường hợp tỷ lệ lĩnh hội không đổi ngụ ý rằng chi phí của một công nghệ cuối cùng sẽ cần phải giảm xuống 0.
Sự hiểu lầm này không xem xét động lực một cách thích hợp. Đây là gấp đôi của tích lũy số lượng đơn vị sản xuất mà ổ sự suy giảm chi phí. Để đạt được mức tăng gấp đôi ngày càng khó hơn khi tổng sản lượng tăng lên. Một khi sản lượng tích lũy đã rất cao, mỗi lần tăng gấp đôi công suất tích lũy sẽ ngày càng lâu hơn. Cuối cùng nhu cầu sẽ chững lại do đó việc giảm giá chậm lại và sẽ dừng lại khi sản xuất tích lũy của công nghệ đáp ứng nhu cầu.
- IRENA 2020 cho tất cả dữ liệu về các nguồn tái tạo; Rắc rối về giá điện hạt nhân và than – IAEA cho công suất hạt nhânvà Giám sát năng lượng toàn cầu cho công suất than.
- Đối với nhiên liệu hóa thạch và hạt nhân, chúng tôi hiển thị công suất lắp đặt tại từng thời điểm (vì chúng tôi không biết bất kỳ dữ liệu nào về công suất tích lũy được xây dựng cho các nguồn năng lượng này). Tuy nhiên, tôi không mong đợi sự khác biệt lớn giữa công suất lắp đặt và tích lũy – đặc biệt là trong khoảng thời gian 10 năm và đối với các nguồn điện đã được mở rộng phần lớn trước năm 2009.
- Chính phủ Anh kỳ vọng gió ngoài khơi sẽ rẻ hơn gió trên đất liền vào giữa những năm 2030. Phòng Kinh doanh, Năng lượng & Chiến lược Công nghiệp (2020) – Báo cáo chi phí phát điện BEIS. Xuất bản ngày 24 tháng 8 năm 2020.
Xem thêm thảo luận của báo cáo này: Simon Evans (2020) – Gió và mặt trời rẻ hơn 30-50% so với suy nghĩ, chính phủ Vương quốc Anh thừa nhận. Trong Tóm tắt Carbon. - Giá của các nhà máy than theo thời gian đã được nghiên cứu trong McNerney và cộng sự (2011) và các tác giả nhận thấy rằng sau khi chi phí xây dựng giảm từ năm 1902 đến khoảng năm 1970, giá sau đó đã tăng lêntrong hai thập kỷ từ năm 1970 đến năm 1990 . Họ cho rằng sự gia tăng chi phí này là do gia tăng các hạn chế đối với ô nhiễm có thể chịu đựng được (ô nhiễm không khí đã giảm nhanh chóng ở các nước công nghiệp kể từ năm 1970). Từ khoảng năm 1990 trở đi, giá than của các nhà máy hầu như không thay đổi.
McNerney, JD Farmer, JE Trancik (2011) – Chi phí lịch sử của nhiệt điện than và tác động đối với Chính sách năng lượng trong tương lai, 39 (6) (2011), trang 3042-3054 https://doi.org/10.1016 /j.enpol.2011.01.037
Bản thân giá than đã dao động trong 150 năm qua, nhưng không có xu hướng dài hạn rõ ràng như các tác giả đã chỉ ra. Chi phí vận chuyển giảm khiến than rẻ hơn cho các nhà máy điện, nhưng gần đây giá than tăng và nhìn chung giá than không giảm trong thời gian dài.
- Bình minh Santoianni (2015) – Thiết lập Benchmark: Thế giới của Hầu hết các hiệu quả đốt than nhà máy điện trong Worldcoal
- Doyne Farmer và Francois Lafond (2016) – Tiến bộ công nghệ có thể dự đoán được như thế nào? Chính sách nghiên cứu. Tập 45, Số 3, Tháng 4, 2016, Trang 647-665. org/10.1016/j.respol.2015.11.001
- McNerney, JD Farmer, JE Trancik (2011) – Chi phí lịch sử của nhiệt điện than và tác động đối với Chính sách năng lượng trong tương lai, 39 (6) (2011), trang 3042-3054 https://doi.org/10.1016 /j.enpol.2011.01.037
- Có những lập luận ủng hộ và phản đối khí đốt như một nguồn điện. So với than, nguồn điện thống trị trên thế giới, khí đốt an toàn hơn và sạch hơn, như chúng ta thấy trong biểu đồ đầu tiên: tỷ lệ tử vong do ô nhiễm không khí và tai nạn thấp hơn 9 lần và lượng phát thải khí nhà kính thấp hơn 40% trên mỗi đơn vị của năng lượng sản xuất. Một lưu ý quan trọng thứ ba là mặc dù điện năng từ các đỉnh gas đắt tiền nhưng chúng có thể phản ứng nhanh và cung cấp điện vào thời gian cao điểm hoặc khi sản lượng từ các nguồn khác, đặc biệt là năng lượng tái tạo, giảm xuống.
Mặt khác, tất nhiên là trường hợp khí gây chết người nhiều hơn và thải ra nhiều carbon hơn năng lượng hạt nhân và năng lượng tái tạo.
Định giá carbon tốt có thể tạo ra sự cân bằng trong đó các giải pháp thay thế carbon thấp có thể tiếp tục phát triển và khí đốt có thể tiếp quản từ than đá. Với mức giá carbon cao hơn, khí kết hợp với CCS – thu giữ và lưu trữ carbon – có thể trở nên hiệu quả về chi phí sớm hơn. Vương quốc Anh đã thực hiện một mức giá carbon và chính phủ ở đó dự kiến rằng từ năm 2025 trở đi, chi phí bình đẳng cho khí đốt có CCS sẽ rẻ hơn so với khí đốt không suy giảm. Xem: Phòng Kinh doanh, Năng lượng & Chiến lược Công nghiệp (2020) – Báo cáo chi phí phát điện của BEIS . Xuất bản ngày 24 tháng 8 năm 2020.
Xem thêm thảo luận của báo cáo này: Simon Evans (2020) – Gió và mặt trời rẻ hơn 30-50% so với suy nghĩ, chính phủ Vương quốc Anh thừa nhận . Trong Tóm tắt Carbon.
- Trong hình dung, tôi không thể hiển thị điện khí. Điều này là do giá giữa đỉnh khí và chu kỳ kết hợp có sự khác biệt đáng kể và tôi không biết bất kỳ dữ liệu toàn cầu nào về công suất của từng nguồn này. Nếu bạn biết về dữ liệu có thể cho phép bổ sung khí vào hình ảnh, vui lòng liên hệ với tôi. Cảm ơn bạn.
- Edward S.Rubin, Inês MLAzevedo, Paulina Jaramillo, Sonia Yeh (2015) – Đánh giá về tỷ lệ học tập cho các công nghệ cung cấp điện. Trong Chính sách Năng lượng. Tập 86, tháng 11 năm 2015, Trang 198-218. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2015.06.011
- Edward S.Rubin, Inês MLAzevedo, Paulina Jaramillo, Sonia Yeh (2015) – Đánh giá về tỷ lệ học tập cho các công nghệ cung cấp điện. Trong Chính sách Năng lượng. Tập 86, tháng 11 năm 2015, Trang 198-218. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2015.06.011
- Michael Fitzpatrick (2017) – Năng lượng hạt nhân được thiết lập để trở nên an toàn hơn (và rẻ hơn) – đây là lý do tại sao https://theconversation.com/nuclear-power-is-set-to-get-a-lot-safer-and- rẻ hơn-heres-tại sao-62207
- Xem Michel Berthélemy và Lina Escobar Rangel (2015) – Chi phí xây dựng lò phản ứng hạt nhân: Vai trò của thời gian dẫn đầu, tiêu chuẩn hóa và tiến bộ công nghệ. Trong Chính sách Năng lượng Tập 82, tháng 7 năm 2015, Trang 118-130. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2015.03.015
- Xem Michel Berthélemy và Lina Escobar Rangel (2015) – Chi phí xây dựng lò phản ứng hạt nhân: Vai trò của thời gian dẫn đầu, tiêu chuẩn hóa và tiến bộ công nghệ. Trong Chính sách Năng lượng Tập 82, tháng 7 năm 2015, Trang 118-130. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2015.03.015
- Một ví dụ sơ lược về tính toán đường bao của Michael Barnardc ho thấy rõ điều này “Có khoảng 650 gigawatt (GW) công suất của năng lượng gió ngay bây giờ, là một ví dụ. Tua bin gió trung bình có công suất khoảng 2 megawatt (MW) trên toàn cầu, vì những tuabin mới hầu như luôn lớn hơn và thường lớn hơn nhiều. Điều đó có nghĩa là có khoảng 325.000 tuabin gió đã được chế tạo, và nó có nghĩa là có gần một triệu cánh tuabin gió. Tương tự, có khoảng 584 GW năng lượng mặt trời trên toàn cầu. Tấm pin năng lượng mặt trời trung bình có công suất khoảng 200 Watts, như vậy đã có khoảng 3 tỷ tấm pin mặt trời được lắp đặt. “
- David JC MacKay (2008) – Năng lượng bền vững – không có không khí nóng. Trực tuyến tại WithoutHotAir.com
- Tin tức liên quan gần đây bao gồm Lò phản ứng nhiệt hạch hạt nhân nhỏ gọn ‘Rất có khả năng hoạt động’, Đề xuất nghiên cứu(trên New York Times) và hơi cũ, nhưng vẫn có liên quan và hấp dẫn A Star in a Bottleở New Yorker.
- Schmidt, O., Hawkes, A., Gambhir, A. et al. Chi phí lưu trữ năng lượng điện trong tương lai dựa trên tỷ lệ kinh nghiệm. Nat Energy 2, 17110 (2017). https://doi.org/10.1038/nenergy.2017.110
Tập dữ liệu cập nhật từ năm 2018 của các tác giả có sẵn trên FigShare tại đây
Các bản cập nhật hàng năm có thể được tìm thấy qua Bloomberg NEF, chẳng hạn ở đây.. - Cary Funk và Meg Hefferon (2019) – Quan điểm của công chúng Hoa Kỳ về Khí hậu và Năng lượng. Trung tâm nghiên cứu Pew.
Ở các quốc gia khác, hãy xem Pew Research (2020) – Khảo sát Khoa học Quốc tế 2019-2020. Ngày 29 tháng 9 năm 2020 Phát hành - Hai bài báo nên đọc về điểm này:
Rupert Way, François Lafond, Fabrizio Lillo, Valentyn Panchenko, J. Doyne Farmer (2019) – Wright gặp Markowitz: Lý thuyết danh mục đầu tư tiêu chuẩn thay đổi như thế nào khi tài sản là công nghệ tuân theo đường cong kinh nghiệm. Trong Tạp chí Động lực Kinh tế và Kiểm soát. Tập 101, tháng 4 năm 2019, Trang 211-238. https://doi.org/10.1016/j.jedc.2018.10.006
Farmer, JD, Hepburn, C., Ives, MC, Hale, T., Wetzer, T., Mealy, P., Rafaty, R., Srivastav, S. & Way, R. (2019). ‘Các điểm can thiệp nhạy cảm trong quá trình chuyển đổi sau carbon’. Science, 364 (6436), trang 132-134.
- Xem phần Triển vọng Năng lượng Thế giới 2020 của IEA về điện.
- Định giá carbon là một chính sách khiến những người thực sự gây ra khí thải phải trả tiền cho họ (những người giàu nhất trên thế giới được hưởng điều kiện sống tốt nhất trong lịch sử loài người), nhưng hầu hết các chính phủ không thực hiện được giá carbon, và nơi họ tồn tại thì họ thường quá thấp (dẫn đến hậu quả là những người nghèo nhất trên hành tinh đang phải ‘trả giá’ nhiều nhất cho lượng khí thải carbon, vì chính họ là những người phải gánh chịu hậu quả nặng nề nhất).
Bài Viết Liên Quan
