【探索】未来能源向趋向零边际成本发展
随着太阳能、风能等可再生能源技术得到充分发展和利用,可再生能源的边际成本将趋向于零,未来可能像今天通过互联网近乎免费地生产和消费信息一样,借助能源互联网近乎免费地生产和消费能源。
杰里米·里夫金在《零边际成本社会》一书中描述了一个物联网、合作共赢的新经济时代,“产消者”正在以近乎零成本的方式制作并分享自己的信息、娱乐、绿色能源和3D打印产品。
图一:零边际成本社会示意图
随着太阳能、风能等可再生能源技术得到充分发展和利用,可再生能源的边际成本将趋向于零,未来可能像今天通过互联网近乎免费地生产和消费信息一样,借助能源互联网近乎免费地生产和消费能源。
(一) 可再生能源可满足人类能源需求
太阳是地球上生物赖以生存的主要能量供给体,为人类源源不断地提供太阳能,同时也是其它诸多类型能量的制造者,如风能、波浪能、潮汐能和海洋温差能等。
数据显示,太阳在1小时内向地球提供的能量几乎能够满足目前地球上人类在1年内的能量消耗。当太阳能成为主角的时候,人类将彻底摆脱资源有限性的限制。
2018年1月1日早上6点前后,德国全国用电量为41GW,此刻仅风力发电就能满足全国85%的电力供应需求,加上太阳能光伏、水电和生物质发电,创下了用电百分之百来自可再生能源的记录,堪称能源转型的里程碑。
(二)可再生能源的边际成本趋向于零
表一:2017年可再生能源发电成本
数据来源:国际可再生能源署(IRENA)《可再生能源发电成本报告》
在2017年在20国集团(G20)范围内的化石能源发电LCOE成本范围在0.05-0.17美元/千瓦时,而相比之下,到2020年,所有商业形式的绿色能源发电成本范围在0.03-0.10美元/千瓦时。所有可再生能源发电成本将远低于传统化石燃料。
彭博新能源财经发布的研究数据显示,到2050年,新光伏电站的平准化度电成本(LCOE)将下降71%,同时风电的LCOE也将下降58%。可以展望,未来可再生能源发电的边际成本几乎为零。
(三)能源互联网技术向零边际成本发展
随着传感器技术、通讯技术、信息技术、区块链技术、人工智能技术的发展,应用配电自动化,智能调度等技术,支持风能、太阳能、生物质等可再生能源接入,通过先进的信息通讯技术和软件系统组成透明开放的智能电网,实现分布式能源、储能系统、可控负荷、电动汽车等分布式资源的聚合和协调优化,达到能源互联网零边际成本。
图二:未来能源互联网示意图
不久的将来,在阳光充裕的时候,太阳能光伏发电系统给电动汽车充电、满足用户使用或者储能,富余的电力通过交易供应区域内其他用户使用;在下雨的时候,用户可以通过交易购买区域内的风力发电系统或者生物质发电系统的电力,或者利用电动汽车或者储能系统供能。