經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是大家一直關(guān)心的問(wèn)題,我們看一下過(guò)去世界經(jīng)濟(jì)60年的發(fā)展,可以看到經(jīng)濟(jì)總體上還是保持了一個(gè)平穩(wěn)的3.4%左右的增長(zhǎng),但是也確實(shí)有一個(gè)長(zhǎng)期的向下趨勢(shì)。同時(shí)世界經(jīng)濟(jì)的債務(wù)也是越來(lái)越高,從經(jīng)濟(jì)的貨幣與產(chǎn)值的比較來(lái)看,可以看得出不斷在攀升,這是對(duì)我們?cè)鲩L(zhǎng)的一種挑戰(zhàn)。
另外一個(gè)是環(huán)境的挑戰(zhàn)。環(huán)境和氣候的變化,這里有一個(gè)歷史的觀測(cè)記錄,從1850年開(kāi)始到現(xiàn)在,170多年,看到全世界的碳排放不斷在增加,從最初的每年2.2億噸碳排放到現(xiàn)在的323億噸,所以對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的壓力。同時(shí)也可以看到,同時(shí)期觀測(cè)到的地球二氧化碳的含量也是不斷在攀升,從原來(lái)的285PPM到現(xiàn)在的409PPM。
下面這張圖可以看出,隨著碳濃度的增加,相應(yīng)的全世界的平均氣溫也在增加,幾乎跟大氣碳濃度水平是同步的,這樣的氣候產(chǎn)生的嚴(yán)重結(jié)果就是天氣災(zāi)害頻發(fā),這是環(huán)境的挑戰(zhàn)。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,世界的碳排放不斷在增長(zhǎng),中國(guó)也因?yàn)榻?jīng)濟(jì)增長(zhǎng),碳排放越來(lái)越高。面對(duì)這樣的挑戰(zhàn),我們?cè)趺磻?yīng)對(duì)?國(guó)家提出了“雙碳”的戰(zhàn)略。
對(duì)此,我們做了研究和推算,下面有一張世界光伏潛力分布圖,可以看出來(lái)有幾個(gè)比較集中的紅色區(qū)域,屬于光照比較強(qiáng)烈的,其中一塊就位于中國(guó)。我們經(jīng)過(guò)測(cè)算,如果能夠充分挖掘這一塊光伏潛力的話,有可能替代目前我們用的煤炭能源的總量。
另外對(duì)幾個(gè)不同的可再生能源的比較,光伏潛力應(yīng)該是最大的,差不多是風(fēng)能潛力的1000倍。水力資源現(xiàn)在已經(jīng)利用了其潛力的一半,未來(lái)上升空間有限,所以光伏提供了非常大的潛力。
再看新優(yōu)勢(shì),就是技術(shù)進(jìn)步使得光伏成本大幅下降。在過(guò)去的十年,光伏的度電價(jià)格降幅超過(guò)85%。左圖中每瓦的光伏裝機(jī)的價(jià)格有一個(gè)很大的降幅,然后看右圖中光伏每度電的價(jià)格也有了大幅度下降,這也是在幾種不同的可再生能源類別中成本降幅最快的,這樣的話就大大提升了光伏的經(jīng)濟(jì)可行性。
同時(shí)可以看一下中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。從下面的左圖可以看出來(lái),中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)在全球占據(jù)了很大的比重,包括硅料的生產(chǎn)也是在迅速提升??从疫呥@張圖,中國(guó)光伏電站建設(shè)成本也是系統(tǒng)性下降,同時(shí)顯著低于全球的成本水平。
下面我們談一下,如果經(jīng)過(guò)進(jìn)一步論證,證明光伏能源作為一個(gè)可再生能源,有足夠大的規(guī)模可以替代煤炭做能源的基礎(chǔ),我們應(yīng)該怎么轉(zhuǎn)型?下面這張圖上左邊這一半實(shí)際上是2000年到2020年整個(gè)電力企業(yè)的裝機(jī)總量在不斷累積增加,今天大約有70%的發(fā)電還是用火電的技術(shù)設(shè)備。
那么面向未來(lái),我們可以怎么調(diào)整?
這就是一個(gè)轉(zhuǎn)型路徑的問(wèn)題。在這里我們有一個(gè)策略,這些煤電既然已經(jīng)建了,那么就讓它在工作壽命期持續(xù)工作,隨著時(shí)間推延,每年會(huì)有折舊的、退役下來(lái)的,那在新增的發(fā)電能力上,就不再做傳統(tǒng)電源的投資,而是把新的投資都集中在光伏類型的新能源,這樣就會(huì)每年有一個(gè)逐漸等量替換的概念。同時(shí)如果有新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)需求,光伏的投資根據(jù)實(shí)際情況也可以略微增加,這樣的話就可以用大概20年完成一個(gè)自然的能源轉(zhuǎn)型,最終實(shí)現(xiàn)用光伏來(lái)替代煤炭,實(shí)現(xiàn)我們的“雙碳”目標(biāo)。
按照剛才的演進(jìn)路徑,光伏產(chǎn)業(yè)投資假如從2021年開(kāi)始,新增的電源都是由光伏裝機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),那么下面這張圖就展示了未來(lái)的20年的一個(gè)投資逐漸增加的過(guò)程,從開(kāi)始大概0.25萬(wàn)億,到后來(lái)大概2萬(wàn)億的年投資,整個(gè)全過(guò)程完成約20年,總共的投資規(guī)模大概是20多萬(wàn)億元。
剛才講的是光伏發(fā)電的可能性,但光伏發(fā)電有兩個(gè)重要的相關(guān)問(wèn)題,還需要進(jìn)一步的論證和研究來(lái)解決。這里做了一個(gè)基本測(cè)算,根據(jù)發(fā)電系統(tǒng),我們現(xiàn)在一年發(fā)電7.6萬(wàn)億度電,折成每天的話應(yīng)該是210億度,如果換用光伏,即使白天能夠發(fā)這么多,但需要有一個(gè)儲(chǔ)電體系以解決晚上用電的需求,儲(chǔ)電大概需要90億度。
如果要儲(chǔ)這么多能量的電,現(xiàn)在有幾個(gè)選擇:
一個(gè)是最簡(jiǎn)單的抽水儲(chǔ)能,有一個(gè)估算,如果要建立一個(gè)90億度的儲(chǔ)電能力抽水蓄能設(shè)施的話,需要6.2萬(wàn)億的投資;
一個(gè)是鋰電儲(chǔ)能,需要6.8萬(wàn)億的投資;還有一個(gè)是用電解制氫,制氫以后,再通過(guò)氫發(fā)電進(jìn)行存儲(chǔ)和釋放能量的過(guò)程;
最后一個(gè)是壓氣儲(chǔ)能,投資大概總額也要8萬(wàn)億左右。
比較下來(lái)抽水蓄能、鋰電儲(chǔ)能和壓氣儲(chǔ)能可以控制在8萬(wàn)億左右,這個(gè)價(jià)格占發(fā)電系統(tǒng)投資的比例大概是20%左右。從經(jīng)濟(jì)的投資測(cè)算角度來(lái)講,也是占比適當(dāng),不算很高。
除了剛才講的儲(chǔ)電問(wèn)題,未來(lái)還有一個(gè)輸電問(wèn)題。輸電基本上可以盡量利用現(xiàn)有電網(wǎng),但也需要根據(jù)光伏電場(chǎng)的選址情況,增加一些必要的輸電線路。具體的輸電線路的投資測(cè)算還需要一些細(xì)節(jié)信息和討論,就不在這里展開(kāi)了。
總而言之,輸電體系基本上可以最大限度地利用現(xiàn)有電網(wǎng)體系。光伏發(fā)電可重新再造新的電力行業(yè),從發(fā)電到輸電到儲(chǔ)電,基本上是可以解決的,這是非常好的。光伏產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新的發(fā)展機(jī)會(huì),對(duì)電力系統(tǒng)來(lái)講,也是一個(gè)轉(zhuǎn)型的具體案例,能夠從過(guò)去舊的、高碳高耗的形式,變成了新能源、低耗的形式。
法騰電力光伏系統(tǒng)解決方案
法騰電力光伏發(fā)電箱式變電站產(chǎn)品是針對(duì)光伏發(fā)電的特殊性要求研發(fā)推出的新型升壓設(shè)備。是集升壓變壓器、光伏限流熔斷器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、低壓開(kāi)關(guān)柜及相應(yīng)輔助設(shè)備于一體的專用電力設(shè)備。
它將光伏發(fā)電組發(fā)出的0.315kV(或0.27 kV、0.3 kV、0.4 kV)電壓升高35 kV后,經(jīng)35 kV電纜線路向上輸出電能,是光伏發(fā)電系統(tǒng)的理想配套設(shè)備。采用全密封結(jié)構(gòu)達(dá)到表面的防I性、防厚性、防紫外線性,具有體積小,質(zhì)量輕、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
不難發(fā)現(xiàn),作為旨在架起電網(wǎng)、可再生能源和行業(yè)用電之間橋梁的法騰電力,將為發(fā)展電力所必需的配套基礎(chǔ)設(shè)施貢獻(xiàn)自己的智慧。