研究表明，除了澳大利亞之外，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電人均發(fā)電量的領(lǐng)先國家都在歐洲，澳大利亞的人均光伏發(fā)電量比其他國家都多。按人均計(jì)算，澳大利亞也是領(lǐng)先的風(fēng)力發(fā)電生產(chǎn)國。
澳大利亞的陽光輻射圖
與歐洲國家不同，澳大利亞在地理上與鄰國隔絕，無法跨越國界共享電力。該國安裝的光伏系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施裝機(jī)容量快速增長(zhǎng)，并發(fā)現(xiàn)這些可再生能源的成本更加低廉。
澳大利亞的地理位置與全球80%的人口居住的地方相似：緯度不到40度。澳大利亞的東南部是該國大多數(shù)人居住的地方，該國氣候溫和，也是有利于安裝光伏系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的地區(qū)。
行業(yè)先驅(qū)通常在沒有以往經(jīng)驗(yàn)的情況下解決問題，而澳大利亞在開發(fā)可再生能源項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)是高度可復(fù)制的，因?yàn)樵搰蕾囉诖笠?guī)模生產(chǎn)中使用大量可用資源的廉價(jià)而成熟技術(shù)——光伏系統(tǒng)、風(fēng)電設(shè)施、抽水蓄能設(shè)施、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、輸電和需求管理。世界上大多數(shù)國家和地區(qū)都可以很容易地遵循澳大利亞的能源發(fā)展道路。
而地球北緯地區(qū)的風(fēng)力充足(大部分在海上)。日本和印度尼西亞等人口密集地區(qū)分別擁有巨大的海上風(fēng)力和太陽能資源。歐洲將受益于太瓦規(guī)模的輸電互聯(lián)網(wǎng)，可以將北海的海上風(fēng)電輸送到歐洲南部，在冬季可以將南部的光伏電力輸送到歐洲北部。
澳大利亞的光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電量
目前，澳大利亞電力市場(chǎng)38%的電力來自可再生能源，主要來自光伏系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施。澳大利亞政府的目標(biāo)是到2030年可再生能源發(fā)電份額達(dá)到82%(如圖1所示)。并且發(fā)現(xiàn)，管理光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的任務(wù)比許多人預(yù)期的更容易、更便宜。
圖1 澳大利亞國家電力市場(chǎng)的可再生能源發(fā)電量，包括滿足到2030年安裝可再生能源發(fā)電設(shè)施目標(biāo)的發(fā)電量
擁有170萬人口的南澳大利亞州將在2027年實(shí)現(xiàn)100%采用光伏電力和風(fēng)力發(fā)電的目標(biāo)(如圖2所示)。南澳大利亞州與其他州的電網(wǎng)連接相對(duì)較弱。另外正在建設(shè)吉瓦規(guī)模輸電系統(tǒng)，這將使南澳大利亞州能夠向澳大利亞東部各州出口大量可再生源的電力。
圖2 南澳大利亞州不斷上升的光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電份額
南澳大利亞州到2022年12月的光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的份額達(dá)到85%(如圖3所示)，現(xiàn)貨市場(chǎng)的平均價(jià)格為55澳元/MWh (37美元/MWh)。南澳大利亞的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)高度穩(wěn)定，通常比其他州提供更低的電價(jià)。南澳大利亞提供了令人信服的證據(jù)，證明光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的成本比天然氣發(fā)電的成本更便宜。
圖3 2022年12月南澳大利亞的每日發(fā)電量份額。黃色代表光伏系統(tǒng)，綠色代表風(fēng)力發(fā)電設(shè)施，橙色代表天然氣發(fā)電設(shè)施，紫色代表進(jìn)出口的電力。水平紅線表示凈發(fā)電量為零
尋找解決方案
澳大利亞并沒有運(yùn)營(yíng)任何核電或地?zé)岚l(fā)電設(shè)施，水力發(fā)電設(shè)施的發(fā)電量也很低(約占年發(fā)電量的6%)。澳大利亞幾乎所有的新增發(fā)電量都來自光伏系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施。
而能量存儲(chǔ)是一個(gè)已經(jīng)解決的問題。澳大利亞現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)了三個(gè)抽水蓄能發(fā)電設(shè)施，并正在建設(shè)兩個(gè)抽水蓄能發(fā)電設(shè)施(Snowy 2.0和Kidston)。
澳大利亞目前擁有約15GW的抽水蓄能發(fā)電設(shè)施，總儲(chǔ)能容量為700GWh，并且已經(jīng)運(yùn)營(yíng)了數(shù)吉瓦的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，建設(shè)了長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里的電力輸電線路。
澳大利亞正在展示解決光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電間歇性的直接解決方案，并為從發(fā)電量中快速去除化石燃料提供了一個(gè)具有經(jīng)濟(jì)吸引力的模型。
光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電占全球新增發(fā)電量的四分之三(如圖4所示)。這是令人信服的市場(chǎng)證據(jù)，證明它們是最便宜的發(fā)電方式。這些可再生能源可以在2050年之前實(shí)現(xiàn)零排放。這些都是現(xiàn)有成熟的技術(shù)，包括儲(chǔ)能、輸電和需求管理。
圖4 2018～2022年全球凈新增發(fā)電量
