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(guó)家都在歐洲，澳大利亞的人均光伏發(fā)電量比其他國(guó)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(guó)。
澳大利亞的陽(yáng)光輻射圖
與歐洲國(guó)家不同，澳大利亞在地理上與鄰國(guó)隔絕，無(wú)法跨越國(guó)界共享電力。該國(guó)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(guó)大多數(shù)人居住的地方，該國(guó)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(méi)有以往經(jīng)驗(yàn)的情況下解決問(wèn)題，而澳大利亞在開(kāi)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?guó)依賴于大規(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(guó)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(yáng)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(lái)自可再生能源，主要來(lái)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(guó)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(wàn)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?wèn)|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(méi)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(lái)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(wèn)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
