能源技术对比：成本、CO₂、土地、安全性

技术	容量系数 %	LCOE $/MWh	全生命周期 gCO₂e/kWh	土地 m²/MWh	死亡人数 / TWh	建设周期（年）
光伏（集中式）	11–25	29–92^L	48 (18–180)	19	0.02	0.5–1.5
光伏（屋顶）	10–20	67–282^L	41 (26–60)	≈0（建在建筑上）	0.02	0.1–0.3
陆上风电	25–45	27–73^L	11 (7–56)	直接占地 ≈1 / 含间距 ≈99	0.04	1–2
海上风电	38–55	74–139^L	12 (8–35)	≈0.4（海床）	0.04	2–4
水电（水库式）	30–60	30–150^I	24 (1–2,200)	14（因地而异）	1.3	4–10
核电	80–93	142–222^L	12 (3.7–110)	0.3	0.03	5–10
燃气联合循环	40–70	45–108^L	490 (410–650)	≈1	2.8	2–3
燃气调峰（OCGT）	5–15	110–228^L	650 (550–800)^*	≈1	2.8	1–2
煤电	40–70	69–168^L	820 (740–910)	15（含采矿）	24.6	4–6
燃油 / 柴油	5–40	200–400^E	840 (510–1,170)^*	≈2	18.4	0.5–2
地热	70–90	64–106^L	38 (6–79)	≈1–5	无数据	3–6
生物质能（专用种植）	50–85	50–200^I	230 (130–420)	≈60–1,000+（以作物为原料）	4.6	2–4
光热发电（带储热）	30–55	70–200^I	27 (8.8–63)	22	无数据	2–4
海洋能（潮汐与波浪）	20–40	200–450^O	17 (5.6–28)	≈0（海域面积）	无数据	2–5
储能电池（4 小时，LCOS）	10–25	120–300^S	取决于充电电源	≈0.5	无数据	0.5–1.5

技术

容量系数 %

LCOE $/MWh

全生命周期 gCO₂e/kWh

土地 m²/MWh

死亡人数 / TWh

建设周期（年）

光伏（集中式）

11–25

29–92^L

48 (18–180)

0.02

0.5–1.5

光伏（屋顶）

10–20

67–282^L

41 (26–60)

≈0（建在建筑上）

0.02

0.1–0.3

陆上风电

25–45

27–73^L

11 (7–56)

直接占地 ≈1 / 含间距 ≈99

0.04

1–2

海上风电

38–55

74–139^L

12 (8–35)

≈0.4（海床）

0.04

2–4

水电（水库式）

30–60

30–150^I

24 (1–2,200)

14（因地而异）

1.3

4–10

核电

80–93

142–222^L

12 (3.7–110)

0.3

0.03

5–10

燃气联合循环

40–70

45–108^L

490 (410–650)

≈1

2.8

2–3

燃气调峰（OCGT）

5–15

110–228^L

650 (550–800)^*

≈1

2.8

1–2

煤电

40–70

69–168^L

820 (740–910)

15（含采矿）

24.6

4–6

燃油 / 柴油

5–40

200–400^E

840 (510–1,170)^*

≈2

18.4

0.5–2

地热

70–90

64–106^L

38 (6–79)

≈1–5

无数据

3–6

生物质能（专用种植）

50–85

50–200^I

230 (130–420)

≈60–1,000+（以作物为原料）

4.6

2–4

光热发电（带储热）

30–55

70–200^I

27 (8.8–63)

无数据

2–4

海洋能（潮汐与波浪）

20–40

200–450^O

17 (5.6–28)

≈0（海域面积）

无数据

2–5

储能电池（4 小时，LCOS）

10–25

120–300^S

取决于充电电源

≈0.5

无数据

0.5–1.5

怎样看这张对比表

没有哪一项指标能单独选出赢家。平准化度电成本（LCOE）是电厂出口处每 MWh 的全寿命成本，但它说明不了电什么时候发出来。一月晚上 7 点燃气调峰电厂发的 1 MWh，对电网的价值高于五月中午光伏发的 1 MWh。所以稳定的低碳电源（核电、地热、带储能的水电）可以承受更高的 LCOE，储能电池如今也常常和光伏配套建设。

容量系数把成本和发电量联系在一起：同样的投资摊到两倍的发电小时数上，LCOE 中的资本部分就减半。可以在 LCOE 计算器或容量系数计算器里试一试。

全生命周期排放和每 TWh 死亡人数反映的是市场价格基本不计入的外部成本。这两项上，风电、光伏、核电和水电比煤电、油电好一到三个数量级。低碳电源差别最大的是土地占用：核电和气电很紧凑，光伏电站、间距较大的风电场，尤其是以作物为原料的生物质能，每 MWh 需要的面积要大得多；不过风电场和农光互补项目的大部分土地仍可继续耕种。

常见问题

哪种电源最便宜？

对新建电厂来说，在大多数市场，陆上风电和集中式光伏的无补贴平准化成本最低（Lazard 2024 年分析约为 27–92 美元/MWh），其次是燃气联合循环，45–108 美元/MWh。LCOE 不包括平抑波动出力的成本，所以风电和光伏占比很高时，系统成本会上升。

哪种电源的全生命周期排放最低？

根据 IPCC AR5 的综述，陆上风电（中位数 11 gCO₂e/kWh）、核电（12）、海上风电（12）和海洋能（17）最低，其次是水电（24）、光热发电（27）、地热（38）和光伏（41–48）。煤电（820）和燃气联合循环（490）高出 20–70 倍。

最安全的能源是哪种？

按每 TWh 死亡人数（含事故和空气污染）计算，光伏（≈0.02）、核电（≈0.03）和风电（≈0.04）最安全；煤电（≈24.6）和油电（≈18.4）最危险，绝大部分死亡来自空气污染。

这张表里的容量系数是什么意思？

它是一年的平均出力除以满额定功率下的最大可能出力。化石能源电厂的容量系数反映的是调度方式（燃气调峰机组一年只运行几百小时），不是技术上限。

风电的土地占用为什么差别这么大？

风机和道路每 MWh 只占约 1 m²，但风电场要拉开间距，避免尾流损失。把整个间距范围都算上，大约是 100 m²/MWh，其中大部分仍可耕种或放牧。

怎样看这张对比表

常见问题

资料来源与参考