太陽無私地把能源奉獻給人類,盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一,地球所截獲的太陽總能流也達到5400000EJ/a(艾焦/年),即太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤。植物的光合作用僅占1260EJ/a,僅為地球所截獲的太陽總能流的0.023%。就這么一點點為人類提供了化石燃料和生存的資源。
在人類誕生之前,由太陽能促進生物質生長,再將殘體經過數億萬年地下埋藏而生成原煤、原油和天然氣等化石燃料。在人類出現之后,從傳說中的燧人氏鉆木取火起,人類開始使用能源,直到瓦特改良蒸汽機為止,這是一段講不清有多少年代的時期,人類使用的清潔能源是取之不盡的柴薪,但人類利用太陽奉獻的能源——化石燃料和再生能源都要付出代價的。所謂再生能源+互聯網=零成本是不成立的。
人類利用能源總是從容易獲得的柴薪開始,然后依次是能量密度大的煤、原油和天然氣。似乎再生能源最容易獲得,實際上商品價格最高。也就是說,能源從柴薪時代開始,經由煤炭時代和石油時代。盡管石油在能源市場上仍然起著重要作用,但由于全球經濟快速發展,能源需求量暴增,原油在一次能源消費中的地位逐年降低,此時原煤和再生能源趁勢增長,這個時代稱為后石油時代。
后石油時代是新能源快速成長和發展時期,也是石油替代產品的培育、成長和發展時期。后石油時代的特征表現為:
⑴更加激烈地爭奪常規油氣資源;
⑵加快非常規油氣資源的開發利用;
⑶加緊搶占清潔能源技術制高點。
為了解決能源供應不足和霧霾問題,再生能源發展很快,特別是再生能源發電。在我寫的“千萬不要被“第三次工業革命”忽悠了!”文章中,披露了2010年英國電力生產成本、2011年法國電力生產成本、2012年臺灣電力公司電源成本和2013年德國電力生產成本,因為這類數據發表時間都滯后,也算得上新鮮的。
雖然各國情況不同,其再生能源的商品價格也各不相同,但從這些表中可以看出,發電成本最低仍然是火力發電,特別是燃煤發電;在清潔能源中,水力發電是最低的,其次為核能發電。火力發電、水力發電和核能發電的商品價格都容易被市場接受,而再生能源發電從表1可以看出,2013年水力發電和風電場所占份額最高,兩者占再生能源發電的87.3%,其電力價格均可被市場接受。
那么,生物質發電、太陽能光伏、地熱、聚熱發電和海洋能發電等生產成本如何呢?
REN21(Renewable Energy Policy Network for the 21st Century)發布的《Renewables 2014 Global Status Report》報告,這是能源研究者必看的再生能源發展的年度報告。再生能源價格是重要的內容之一,現把它列于表2。表中常見有兩個術語:
⑴容量因數(Capacityfactor):容量因數=特定機組全年實際發電量/特定機組理論上全年最大發電量
例:600KW機組全年實際發電量為1500000kWh
容量因數=1500000/(600×24×365.25)=0.285=28.5%
⑵共燒(Co-fire):兩種不同的燃料在同一時間燃燒,其優點是可伴隨另一種燃料燃燒時,可更價廉或更環保。
為了跟燃煤發電的價格比較,就常拿來說事的德國燃煤發電價格作參比。
取:褐煤發電45EUR/MWh≈5美分/kWh;硬煤發電70EUR/MWh≈8美分/kWh。
從表2可以看出,水力發電、風電場和生物質發電都被能源市場接受,但光伏發電,特別是屋頂光伏,其價格最高;另外,小型風力機的發電價格依舊高。
責任編輯: 中國能源網