电的产生方式可以有很多种，从最传统的火电，水电，核电，到最新的风电，太阳能，燃料电池及生物能源。这些发电形式谁最便宜，谁将住在未来? 让我们现在能源战争中掀起一番价格战， 是砖头还是白菜，看得劈开看看!

大体来说，发电成本主要包括初期的固定投资成本和之后的生产成本两大类。生产成本又可以分为，运营，维护，燃料及其他杂项。因为一般的电厂投资都是规划运营20～40年不等，资本的时间折扣影响非常大，所以一般通用的是考虑利息的这和算法。

在这里，我们暂时只对不同了种类的发电成本进行比较。市电的价格还需要考虑电网(输电+配电)运营成本及电网公司的投资回报率等因素。在美国，政府一般规定电力公司的投资回报率不能超过11%。 同时，因为采集数据的方便，我们主要借用美国能源部(EIA)和国家实验室(NREL)的数据来分析。从EIA的Annual Energy Outlook 2015报告中看出美国的火力发电也就是使用燃煤占到了40%，其次是天然气占到27%，之后便是核发电站到19%,新能源13%，以及剩下的一些石油及液体1%。

而在新能源发电中，水利发电则是占到主要地位为48%，其次便是风能发电为31%，而最近相当火热的光伏产业只有7%，生物质9%，地热以及其他分别为2%和3%。

火电

火电是最传统的发电方式，主要是通过烧煤烧油等方式来推动汽轮机发电。目前火电在美国的发电比例为40%左右，在中国的比例为67%，可以说火电仍然是全球发电的主要形式。火电的主要成本是固定资本，燃料和维护。目前EIA公布的传统火电的发电成本是每度0.57元(0.092美金，为了阅读方便，以下都折合成人民币)。固定资产成本为62%(0.35元/度)，燃料成本约为27%(0.15元/度)。虽然近年来煤炭的成本大幅降低，但是由于碳排放标准的日益严格。火电增加了一个新的成本排碳费，主要是用来购买一定量的碳排放额度。今年8月份，奥巴马和美国环保局宣布到2030年美国的碳排放要减少32%，这个势必会增加碳排放在火电中的成本。

天然气

天然气作为油气资源的一种，主要在一些天然气资源比较丰富的国家用来发电。比如说，美国，加拿大和澳大利亚。 在中国和欧洲，因为天然气资源价格价高，天然气发电的比例非常小。天然气发电在美国所占的比重为30%天然气和煤炭发电都属于利用燃料燃烧来发电。 天然气发电成本是每度0.51元， 其中固定资产成本17%， 燃料成本为40%，其他的为维护运营成本。近年来因为美国页岩油气技术的发展，美国的天然气资源非常过剩，进而造成了天然气价格瀑布。

据显示，目前美国天然气的价格为$2.8/M Btu, 而煤炭的价格约为 $2.34/M Btu。当天然气的价格接近煤炭的时候，人们就开始更多地选择用天然气发电了，因为天然气更加清洁，同时节省了污染处理，碳排放等额外成本。 由于天然气价格的波动，今天七月份，美国天然气的发电量(32%)在历史上首次超过了煤炭发电量(30%)

水力

水力发电主要是通过大坝里的发电机，将水的势能转化为电能。中国水力发电比例为15.5%.。美国的水力发电比例为6.8%，全球水电比例为16.6%美国的水电平均成本大约为每度0.56元。因为水电不需要燃料，其固定资产的成本为84.5%，其余主要是一些运营成本。另外在美国历史上，大坝建设曾经发了坍塌造成了重大伤亡。政府对水电加收了一定的保险费和生态环境保护费。由于工程成本价格低，水电在中国的成本一般要比火电低0.1～0.2元。因此，作为可再生能源的水电，近年来发展迅猛。但是由于工程和环境等成本的增加，水电的增加已经减速非常明显。

核电

核电是主要由核裂变反应所释放的能量来发电。目前在法国和日本等国家核电的比例非常高，中国核电的比例仅为2%，美国核电比例为19%。核电的碳排放为零，燃料成本非常低。但是，核电站本身的高技术和安全问题，让核电的固定资产成本比例非常高。美国能源部的数据显示，目前平均核电的成本为每度0.55元，其中固定资产成本为70%，剩余地主要是运营成本及废料处理成本。另外，由于核电站万一发生泄漏的危害非常大，一些政府开始对核电要求核电风险保险等。日本核泄漏事件，也让核电的风险成本大大增加!

太阳能

太阳能是通过光伏或者集热等方式进行发电。目前美国太阳能发电的比例为0.4%， 中国的太阳能发电也不足0.5%。由于太阳能资源的不同，每个地方太阳能发电的成本相差很大。但是由于近年来太阳能电板价格的减半，以及政府补贴措施的加大，太阳能的成本已经非常接近火电的发电成本。EIA最新的数据显示，太阳能的总成本平均约为每度0.68元，其中包括固定投资成本平均为每度0.63元 (92%)，平均维护成为为0.07元，政府补贴 -0.063元。太阳能的固定投资成本占比重最大，主要包括太阳能电板 (45%), 逆变器控制器(10%~15%), 及安装人工等等

虽然太阳能发电目前的比例非常低，但是由于它零排放，无污染及可持续发展等邮件，太阳能的发展非常迅猛，是目前最火热的新能源之一。在美国能源局公布的2015年新增发电装机总量中，太阳能占到29%， 而这个新增比例在2014年一度达到50%左右。中国太阳能的发展近年来一直处于全球领先地位。2014年中国的光伏新增总量约为12.7GW, 为全球第一。随着光伏技术的提高和运营的优化，光伏的成本有望降低至每度0.6元左右，甚至在某些地区降至每度0.6元以下，从而取消政府补贴而取代火电。

风能

风能发电主要是利用风速来推动风叶来发电。风能的变化性比太阳能还要大。风能发电根据地理性可以分为陆上风能，海上风能和高空风能。如果风资源丰富，陆上风能仍然具有很大的价格优势。EIA显示，美国陆上风能的发电成本为每度0.47元，其中固定资产成本为78%，剩余主要为运营维护， 为最便宜的发电形式。 但是，海上风电的成本还是在每度1.15元左右。

虽然理论上风电很便宜，但是由于风电资源的不稳定性，预估的装机总量和实际的发电量可能会有比较大的差距。丹麦为全球风电比例最高的国家，约为39%。中国风能的装机总量为世界第一，但是风能的发电量仅为国内总发电量的2.6% (装机容量为6.7%)。美国的风能发电量为总发电量的4.5%.

和太阳能一样，风能是新增装机总量的主要来源。同时，风能发电的绝对值要远远超过太阳能。风能发电的优化可以大大提高发电效率。同时海上风电的发展也让风电的获取更加稳定。EIA估计，在2040年，风能的发电比例有望超过水力发电占总量的7～8%。

小结

总的来说，火电虽然目前仍是主流，但是和其他新的发电方式相比，火电已经没有任何优势。 在新增的装机总量里面几乎已经没有火电的位置，不过火电会一直存在相当长的一段时间。天然气，水电，核电的综合价格都已经比火电更便宜，性价比更高。根据每个地区资源的不同一般会选择天然气，水电，核电之一作为替代能源。太阳能和风能虽然目前基数很小，但是因其成本越来越有优势，几乎占了新增装机总量的70～80%，将成为可再生能源的最大玩家。

据EIA估计，可再生能源的发电比例有望在2040年提高到18%。更有趣的是，EIA对这个估计一直在修正提高。 中国也将成为可再生能源发电的全球领导者!