Báo cáo nêu bật tiến bộ công nghệ và giá trị của năng lượng gió
Báo cáo DOE mới do Berkeley Lab chuẩn bị cho thấy giá trị của năng lượng gió vượt xa chi phí. Ảnh: NREL
Theo báo cáo của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) và Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley (Phòng thí nghiệm Berkeley), năng lượng gió tiếp tục tăng trưởng mạnh mẽ, hiệu suất ổn định và giá cả hấp dẫn. Với chi phí bình đẳng chỉ hơn $ 30 mỗi megawatt-giờ (MWh) cho các dự án mới xây dựng, chi phí của gió thấp hơn nhiều so với hệ thống lưới điện, sức khỏe và lợi ích khí hậu.
Ryan Wiser, một nhà khoa học cấp cao cho biết: "Giá năng lượng gió - đặc biệt là ở miền trung Hoa Kỳ và được hỗ trợ bởi các ưu đãi thuế liên bang - vẫn ở mức thấp ngay cả với áp lực chuỗi cung ứng đang diễn ra, với các công ty tiện ích và người mua doanh nghiệp chọn gió như một phương án chi phí thấp" trong Khu vực Công nghệ Năng lượng của Phòng thí nghiệm Berkeley. Ông nói thêm: “Xem xét các lợi ích về sức khỏe và khí hậu của năng lượng gió làm cho nền kinh tế thậm chí còn tốt hơn.
Các phát hiện chính từ "Báo cáo thị trường gió trên đất liền" hàng năm của DOE bao gồm:
Gió chiếm tỷ trọng ngày càng tăng trong việc cung cấp điện
Công suất điện gió của Hoa Kỳ đã tăng với tốc độ mạnh mẽ vào năm 2021, với 13,4 gigawatt (GW) công suất mới được bổ sung, tương ứng với khoản đầu tư 20 tỷ đô la và 32% tổng công suất bổ sung của Hoa Kỳ. Sản lượng năng lượng gió tăng lên chiếm hơn 9% nguồn cung điện của toàn quốc gia. Ít nhất 247 GW gió đang tìm cách truy cập vào hệ thống truyền tải; 77 GW công suất này là gió ngoài khơi, và 19 GW là các nhà máy lai ghép giữa gió với bộ lưu trữ năng lượng hoặc năng lượng mặt trời.
Hiệu suất dự án gió đã tăng lên trong nhiều thập kỷ
Hệ số công suất trung bình (thước đo hiệu quả hoạt động của dự án) trong số các dự án hoàn thành gần đây là gần 40%, cao hơn đáng kể so với các dự án được xây dựng trước đó. Các yếu tố công suất cao nhất được nhìn thấy trong nội địa của đất nước.
Tua bin tiếp tục lớn hơn
Cải thiện hiệu suất của nhà máy đã được thúc đẩy bởi các tuabin lớn hơn được gắn trên các tháp cao hơn và có các cánh quạt dài hơn. Năm 2011, không có tuabin nào sử dụng cánh quạt có đường kính 115 mét hoặc lớn hơn, nhưng vào năm 2021, 89% số tua bin mới được lắp đặt có cánh quạt như vậy. Các dự án được đề xuất chỉ ra rằng tổng chiều cao tuabin sẽ tiếp tục tăng.
Giá tuabin gió thấp đã đẩy chi phí dự án lắp đặt xuống trong thập kỷ qua
Giá tuabin gió trung bình từ 800 đến 950 đô la / kilowatt (kW) vào năm 2021, tăng 5% đến 10% so với năm trước nhưng thấp hơn đáng kể so với năm 2010. Chi phí lắp đặt trung bình của các dự án gió vào năm 2021 là 1.500 đô la / kW, giảm hơn 40% kể từ mức đỉnh năm 2010, mặc dù ổn định trong những năm gần đây. Chi phí thấp nhất được tìm thấy ở Texas.
Giá năng lượng gió đã tăng, nhưng vẫn ở mức thấp, khoảng $ 20 / MWh trong 'vành đai gió' nội địa của đất nước
Sau khi chạm mức 75 USD / MWh cho các hợp đồng mua bán điện được thực hiện vào năm 2009, giá gió trung bình trên toàn quốc đã giảm xuống - mặc dù áp lực chuỗi cung ứng đã khiến giá tăng trong những năm gần đây. Tại "vành đai gió" nội địa của đất nước, giá điện gần đây là khoảng $ 20 / MWh. Ở phía Tây và phía Đông, giá có xu hướng trung bình trên $ 30 / MWh. Những mức giá này, có thể xảy ra một phần do hỗ trợ thuế liên bang, giảm xuống dưới mức chi phí nhiên liệu dự kiến trong tương lai của việc phát điện bằng khí đốt.
Giá gió thường hấp dẫn so với giá trị thị trường của hệ thống lưới điện gió
Giá trị của năng lượng gió bán trên thị trường điện bán buôn bị ảnh hưởng bởi vị trí của các nhà máy gió, cấu hình sản lượng hàng giờ của chúng và các đặc điểm đó tương quan như thế nào với giá điện thời gian thực và thị trường công suất. Giá trị thị trường của gió đã tăng vào năm 2021 và thay đổi theo khu vực từ dưới $ 20 / MWh đến hơn $ 40 / MWh, một phạm vi gần như phù hợp với giá năng lượng gió gần đây.
Chi phí quy đổi trung bình của năng lượng gió là $ 32 / MWh đối với các nhà máy được xây dựng vào năm 2021
Chi phí bình đẳng thay đổi theo thời gian và địa lý, nhưng mức trung bình trên toàn quốc là $ 32 / MWh vào năm 2021 — giảm đáng kể về mặt lịch sử, mặc dù phù hợp với ba năm trước đó. (Các ước tính chi phí không tính đến ảnh hưởng của các ưu đãi thuế liên bang đối với gió.)
Lợi ích về sức khỏe và khí hậu của gió vào năm 2021 lớn hơn giá trị của hệ thống lưới điện và sự kết hợp của cả ba lợi ích này vượt xa mức chi phí quy đổi hiện tại của gió
Việc tạo ra gió làm giảm lượng khí thải carbon dioxide, nitơ oxit và lưu huỳnh đioxit trong ngành điện. Đổi lại, những cắt giảm này mang lại lợi ích về sức khỏe cộng đồng và khí hậu thay đổi theo từng khu vực, nhưng tựu chung lại đều có giá trị kinh tế trung bình trên 90 USD / MWh-gió đối với các nhà máy được xây dựng vào năm 2021.
