能源技术经济学（Energy Technology Economics）是一门交叉学科, 该学科专门研究能源技术在研发阶段、工程转化阶段以及商业化利用的全过程中所展现出来的经济规律, 并且它将能源工程领域、产业经济学领域以及技术管理领域融合在一起。
它所要解决的核心问题数量仅有一个, 这个问题是关于具体的某一项能源技术的发展价值的判定,即判断这项技术究竟是否值得进行资金投入能源技术经济学, 同时还需要明确这项技术能够带来多少收益, 以及其对应的风险界限究竟位于何处。
这个学科并不是那种只为了锦上添花的分析工具, 而是能源项目从实验室环境走向商业闭环的必经的关键环节。
核心知识板块
这个叫做能源技术经济学的东西, 它的知识体系, 其实是分成四个大板块的。
1. 全生命周期成本核算的意思是, 要把建设阶段、运营阶段、燃料方面、维护方面以及退役阶段整个链条都覆盖到。并且, 要把那些隐藏的碳成本、环部性影响、还有水资源消耗情况, 全部纳入到经济账本里去算清楚。
2. 经济性评价指标包含净现值,括号内为NPV。还有内部收益率大城新闻网, 括号内为IRR。投资回收期也在其中。平准化度电成本, 括号内为LCOE。平准化制氢成本, 括号内为LCOH。这些都算是硬性门槛。用这些指标来判断项目的可行性, 就是看它是否达标。
3. 在进行多技术路线横向比选的时候, 我们是放在同一个评估框架之下的, 这样做是为了对风电这个路线、光伏这个路线、氢能这个路线、核能这个路线、储能这些其他的路线, 去做一个关于经济竞争力方面的排序动作的, 然后还要把这些不同路线之间的交叉点进行测算。
4. 政策与市场机制修正: 碳交易价格怎么定,还有可再生能源补贴退坡节奏能源技术经济学, 包括容量电价, 以及绿电溢价这些制度变量都直接改写了技术经济曲线和回报周期。
标准评估方法
目前在国际上被广泛认可和使用的那个叫做TEA的技术经济分析流程, 它采用的是一个由工程参数乘以经济参数构成的双轨输入模型。
工程方面的输入指标包括装机容量, 还有系统效率, 设备能使用的时间寿命, 以及性能的衰减程度和产能的利用率。
从经济方面的角度看, 输入包含了这些内容, 即加权资金成本, 简称WACC, 也包含了贴现率这一项, 还有税率, 再加上碳价, 最后是汇率波动的区间。
会交叉输出NPV、IRR、LCOE等决策指标。同时, 配合蒙特卡洛敏感性分析与多情景模拟来进行分析。
主要的参考框架, 主要是包括国际能源署发布的全球能源技术前景系列报告, 还包括各个国家的能源主管部门所发布的技术经济评估的标准。
典型应用场景
项目立项论证: 需要弄清楚这样一个问题, 那个投资回报率, 也就是全资本内部收益率, 能不能把资金的使用成本给覆盖掉, 并且还能满足股东那边对于回报的要求, 针对的是一个装机容量为300 MW的光伏电站。
技术路线比选: 咱们来看看碱性电解水制氢跟PEM电解水制氢这两种方法, 到底是在什么样的碳价范围之内, 才会出现它们的经济性强弱的反转情况。
针对政策影响测算, 我们把碳价从五十元每吨提高到一百五十元每吨这样做的结果是什么呢? 我们要看清楚CCUS这个项目的npv值会发生什么样的改变。
集团资本配置是在能源集团的一年度有限资金的环境下面临的情况, 它指的是各个板块里的项目在经济方面的重要程度的优先级, 还有风险收益比例的排序情况。
当前前沿方向
建立全生命周期的经济分析模型, 重点是要对端到端的成本进行追踪, 这其中涵盖了上游的电解效率, 也包含中游储运过程中的损耗情况, 而且还包括了下游把合成氨以及绿色钢铁结合起来使用的具体路径。
关于CCUS成本收敛预测的情况是, 目前的捕获成本大概是在每吨二氧化碳要花费80美元到120美元之间, 而行业的目标是希望在2035年的时候能够把价格降到每吨40美元以下。
大家现在关心长时储能的经济性到底在什么时候会出现一个转折点, 也就是问清楚那些液流电池、压缩空气还有重力储能这些技术的平准化储能成本, 这个LCOS指标, 究竟会在哪个时间点低于锂电池系统在整个使用周期里的全部花费。
我们在系统层面进行经济优化, 也就是要核算一个平衡点, 具体来说就是要把高比例的可再生能源并入电网之后, 那些因为无法消纳而损失的弃风和弃光价值, 跟需要去投资储能设备所能获得的边际收益进行比较。
根据国际能源署在2024年发布的报告里面提到的情况, 我们可以看到全球范围内的可再生能源装机度的电成本这个指标还在持续地往下走, 但是在总的成本结构里面关于系统整合成本的这一块内容占据的比重却在非常显著地上涨, 这其中包括了电网扩容、储能配置以及灵活性资源采购等几个方面所花的钱, 正因为这样, 所以在现在进行能源技术经济学的评估工作时候, 其具体的评估对象已经不单纯是单一这种类型的技术了, 而是已经发展并扩展到了系统级这一种新的范畴层面。
结论
我们必须把能源技术经济学看成并不是所谓的去“算账工具”, 而是当成是能源产业能够从一个状态达到另一个状态的唯一桥梁, 这个状态就是从什么叫做“技术可行”跨越到所谓的那个“商业可行”。如果一种技术在没有经过经济闭环验证的情况下, 那么无论它有多么先进, 也无论如何都只能停留在实验室里面以及PPT里面。
