根据美国能源信息署的最新估算,在各类电源中,作为基荷运行的天然气联合循环电厂商业成本(不计气候平均状态随时间的变化、环境、健康等负面外部性因素)最低,仅为5.3美分/千瓦时(以2015年美元计,下同),低于水电(6.5美分/千瓦时)、煤电(8.0美分/千瓦时)、核电(10.4美分/千瓦时),也低于陆上风电(7.0美分/千瓦时)、光伏(10.3%)。
不过,陆上风电、光伏均属间歇性电源,应考虑起补充电源作用的燃气轮机成本,才能与煤电、天然气联合循环、核电等满足基荷的电源相比。这样,“陆上风电+燃气轮机”、“光伏+燃气发电”的商业成本均为8.8美分/千瓦时,略高于煤电的商业成本(8.0美分/千瓦时),但低于核电商业成本(10.4美分/千瓦时)。
如果在商业成本之上再考虑气候平均状态随时间的变化等其他外部成本,天然气联合循环电厂社会总成本依然最低,8.4美分/千瓦时)。而煤电的社会总成本高达17.4美分/千瓦时,在各类电源中最贵;如果燃煤电厂加上碳捕捉与贮存(CCS),其社会总成本为14.8美分/千瓦时,依然超过其他电源成本。当然,“光伏+水电”的总成本为8.3美分/千瓦时,比天然气联合循环发电总成本还低一点,但是应用场景范围有限。
总结一下,美国的天然气联合循环发电最具有经济竞争性,无论是是否考虑外部性成本,都是各类能源中最便宜的电源。
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