虽然太阳能通常被媒体所覆盖,但风能仍然相对未知,最多只能用通用术语来提及。那么非洲的风能市场状况如何呢?非洲可再生能源部主任Tony Tiyou在五个战略要点上提出了这个问题。
从历史上看,水电一直是非洲电力供应行业中使用时间最长,最大的绿色能源,但过去二十年来,太阳能和风能的发展也在增加。然而,非洲的风能市场被认为落后于其他清洁能源技术 - 了解市场可以消除这种看法。
非洲最具风能的地方在哪里?
通过访问IRENA Global Atlas等公共门户网站,通过应用正确的过滤器来定位最佳风力资源,可以找到答案。但是,为了提高准确度,必须指明哪种潜力被称为理论潜力与技术潜力之间存在明显差异。
如果第一种类型粗略地指的是可用资源量而没有考虑空间限制和系统的相关转换效率,那么第二种就是考虑到所有这些损失。对于非洲而言,据我们所知,尚未对从技术和经济上可实现的目标进行深入评估。回答问题的最佳方式是考虑考虑适合风能部署的区域的地理潜力。
无论是考虑CF(涡轮发电机在额定功率下运行的年份的比例)为30%还是40%,东部非洲,海岸线延伸形成强风,具有最大的潜力。为了正确看待问题,正如“非洲风能展望”一书所述,仅30%CF(30,860TWh)的潜力将覆盖2012年非洲整体电力需求的51倍,即605TWh。统计数据当然值得记住。
非洲的风能市场有多大?
尽管在过去十年中取得了实质性进展,但非洲的风电行业仍然很小且集中。2017年8月,总容量记录为4.1GW,相当于4个常规核电厂。根据全球风能理事会(GWEC),这一数字略低于全球累计产能的1%,但仍比2011年的1.1GW增长近300%。2011年推出的南非REIPPPP主要负责这显着的扩张。
该国是迄今为止最大的生产国,拥有超过1.6GW的运营风能,其次是摩洛哥和埃及。后两个国家正在逐步从阿拉伯之春中恢复过来,这个国家已经停止了当地的工业。一个有趣的事实是埃及在20世纪80年代处于该行业的最前沿,它建造的第一个大型项目是一个容量为400kW的4涡轮风电场。
主要挑战是什么?
该行业面临的挑战有三方面:政策,技术和经济方面。
政策挑战
与任何行业一样,风电行业需要明确的战略和监管框架才能蓬勃发展。除北非国家和南非外,没有任何其他国家实施明确的计划来推动该行业的发展。在“巴黎协定”等国际协议的推动下,55个非洲国家中有34个国家制定了可再生能源目标 - 有些甚至进一步实施了风电配额 - 但实施计划仍然存在很大差异。
技术挑战
像太阳能一样,风是间歇性的能源,无法轻易预测。除此之外,风没有存储容量。这两个缺点主要解释了为什么目前不考虑风力足以满足基荷供应。电力本身不能存储,因此整个管理工作是关于平衡供需。当风吹过Ashegoda风电场并向电网输送300MW时,埃塞俄比亚需要将该负载运送到目的地,无论客户是否已被识别,无论输电和配电系统是否能够吸收它。这是非洲网络持续存在的整合问题的一瞥。
经济挑战
评估风力发电的经济可行性对于评估风电行业的增长潜力无疑是至关重要的。多年来,可再生能源成本总体上有所下降,但资本成本仍是主要的财务问题。全球风能的平准化能源成本(LCOE)可能降至每兆瓦时59美元,但资本成本仍占预算的大部分,在许多情况下至少为75%。
此外,资源的间歇性意味着强大的风电场需要大量的备用计划。
在非洲生产风能的成本是多少?
这个问题的答案肯定是投资者和开发商渴望找到的最受期待的问题。令人失望的是,相对有限的提供信息量和整个非洲大陆的项目规模缩小(2017年总共约100个项目)无法从项目成本分析中得出有意义的结论。目前没有非洲风电项目的总体趋势,但某些地区的一些观测可以增加洞察力。
在北非,对主要项目进行简单的单位成本分析似乎表明每兆瓦成本为180万美元。在该地区,几个项目已经近距离实施,大大减少了对新的辅助基础设施的需求。在东非和南部非洲,单位价格跃升至每兆瓦220万美元。在南非,四轮REIPPPP拍卖系统降低了成本。
据科学与工业研究理事会(CSIR)称,新风力发电成本已从2011年11月的第一个投标窗口的R1.51 / kWh(0.13美元)降至第四次出价的R0.62 / kWh(0.052美元)窗口(图1),减少了近60%。
非洲风的前景如何?
根据国际能源机构的数据,2012年非洲电网发电量为158GW。目前风力发电能力的预测意味着该部门仅占产量的2.5%。
麦肯锡和国际能源机构的预测预测,到2040年,撒哈拉以南非洲的人口将增加一倍,经济将增长四倍,在清洁能源政策的影响下,能源需求将大幅增加80%左右。采用需求驱动的方法,总发电量将从2012年的90GW翻两番至385GW。
将这种需求分解为每种燃料的贡献,从图2中再次可以看出,风只占市场的2%,相当于产生大约8GW的容量和32TWh的能量。这一分析引人注目的是,尽管非洲的风力发电潜力巨大,但资源显然未得到充分利用,而该部门缺乏雄心。能够改变这个行业的是一个大胆而全面的愿景,它将各个方面结合起来,以及提升知识和区域能力的举措。凭借强大的意志和领导力,非洲拥有将范式和弹射风转变为另一个成功故事的工具 - 就像昨天的移动行业和今天的太阳能一样。
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