“太阳能可提供600 GW清洁能源发电量新目标的一半”

美国研究人员的一项新研究建议，印度的目标必须至少比其到2030年实现450 GW 可再生能源的目标高出30%。 报告发现，600 GW的太阳能 和风能发电量占印度总发电量的45%，可使印度电力部门的排放量保持在2018年的水平，而成本与化石燃料主导型发电电网相当，但电力供应几乎翻倍。

该研究发现，在碳减排和客户价格方面，最具成本效益的方法将是在太阳能发电和风能发电之间实现广泛平衡，或采取更倾向于后者的发电组合。

场景

来自加州大学的Ranjit Deshmukh和Duncan Callaway以及来自劳伦斯伯克利国家实验室的Amol Phadke研究了各种能源需求和成本场景、运营策略、电池蓄能投资以及各种清洁能源组合、天气模式和能源基础设施网络。发表在美国《国家科学院院刊》上的研究结果表明，可再生能源不会完全消除化石燃料发电的需求，但会促使国家更好地开发清洁能源。

研究人员模拟了印度电网到2030年实现200 GW、400 GW和600 GW可再生能源发电容量目标并可靠运行的发电和碳减排成本，以确定降低这些成本的最佳方式。研究发现，在大多数情况下，太阳能发电占可再生能源发电25-50%的能源系统可实现最低的碳减排成本。

Deshmukh解释了为什么要重点发展风能发电。他指出，风能具有更高的发电容量系数（可能实际交付量占最大发电潜力的比率），且印度在季风季节有强风。该研究指出，与太阳能不同的是，风能在夜间也可以利用，这意味着电网运营商可以在雨季关闭燃煤发电厂，而太阳能发电则不可能做到这一点。

风能

“以风能为主导或者风能和太阳能相平衡的发电目标更加经济，可减少对煤炭和天然气发电厂的需求，” Deshmukh表示。他曾建议印度将重点从太阳能转向风能。

目前，印度对太阳能发电更有信心。印度下一年的可变清洁发电装机容量目标为160 GW，其中太阳能发电将达到100 GW；2030年的目标为440 GW，而太阳能发电将达到350 GW。然而，这种明显的不平衡也可能反映出风力发电设施具有更高的能容系数。目前，印度非水力可再生能源发电能力为90 GW，而总发电能力为380 GW。

然而，该报告指出，基于天气模式和峰值电力状况，印度将需要继续建设化石燃料发电厂，很可能是煤炭和天然气发电厂。

蓄能

虽然电池蓄能可以平衡太阳能发电和风能发电的供给，但美国研究的作者指出：“只有当成本降至平均$150/kWh （INR10,900）的低水平，且可变再生能源的普及率较高（600 GW）时，电池蓄能才有希望。可变再生能源成本的下降和煤炭能源成本的增长（两者都有可能）可导致成本接近于以化石燃料为主的发电系统，即使可变再生能源的发电能力为600 GW。”这将确保，随着成本下降，电池蓄能将具有成本效益，可有效避免对新建化石燃料发电厂的需求。

研究人员创建了15个关于使用太阳能和风能可再生能源的场景，包括完全使用太阳能、75%使用太阳能、太阳能和风能平分、25%使用太阳能和完全使用风能来实现上述3个发电能力目标。根据模型，每种电力来源的最优地点最多占每个州能源总发电量的15%。印度太阳能竞标价格的结果被用来估计清洁能源设施的平准化能源成本。

Deshmukh强调，相比煤炭等能源，可再生能源的经济效益必须具有竞争力。他表示：“相比工业化水平较高的国家，大多数这些国家的历史碳排放量都很低。因此，我们采取的方法是，如果可再生能源具有经济合理性，那么这些国家应该部署更多的可再生能源。”