? ? 上篇文章里講述了什么是“碳中和”订框、“碳中和”對(duì)于中國(guó)發(fā)展的意義以及實(shí)現(xiàn)“碳中和”的發(fā)展路徑浑吟,感興趣的朋友可以從我的文章中了解,而今天主要講述的是新能源發(fā)展的現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),而解決發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題就會(huì)成為了我們抓住碳中和這盤大旗最大的機(jī)會(huì)霎终。
? ? ? 我們知道受我國(guó)資源的現(xiàn)狀制約灸促,火力發(fā)電占比整個(gè)電力行業(yè)將近70%多诫欠,因此尋找替代火電的新能源成為了減排的關(guān)鍵涵卵。目前清潔能源當(dāng)中主要有光伏、風(fēng)電荒叼、核能轿偎、儲(chǔ)能等技術(shù),可是從2021年的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看被廓,各自都存在著明顯的短板坏晦,而火電依然在穩(wěn)定電網(wǎng)運(yùn)行尤其是調(diào)峰發(fā)揮著無(wú)可替代的作用。
? ? ? 下面我將逐步講述風(fēng)能嫁乘、光伏昆婿、核能、儲(chǔ)能四個(gè)目前新能源的重點(diǎn)發(fā)力方向的現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)蜓斧。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 01.風(fēng)電
? ? ? 風(fēng)能主要是利用碩大的風(fēng)機(jī)從機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能發(fā)電仓蛆。我國(guó)雖然國(guó)土面積廣大,但是面臨著風(fēng)能分布及其不均勻的現(xiàn)狀挎春,風(fēng)能主要集中在三北地區(qū)看疙,分別為華北、東北和西北地區(qū)搂蜓,主要在內(nèi)蒙古狼荞、山西、甘肅帮碰、寧夏相味、新疆、吉林殉挽、黑龍江等地丰涉。
? ? ? 從風(fēng)能資源分布我們可以看出風(fēng)能豐富的地方主要是經(jīng)濟(jì)較弱的省份,而東部沿海發(fā)達(dá)城市卻面臨路上風(fēng)能不夠用的現(xiàn)狀斯碌。因此要想解決此問(wèn)題有兩種途徑:一個(gè)是利用特高壓輸配線路實(shí)現(xiàn)西電東送一死,第二種是發(fā)展海上風(fēng)電。
? ? ? 特高壓輸電技術(shù)只有世界極少數(shù)國(guó)家掌握傻唾,而我國(guó)特高壓輸電技術(shù)處在世界領(lǐng)先地位投慈。在前期經(jīng)歷了特高壓電網(wǎng)的大發(fā)展之后目前特高壓輸電網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)增速相對(duì)開始放緩,主要是受制于電網(wǎng)的改造難度冠骄,因?yàn)槿A北伪煤、西北、東北地區(qū)電網(wǎng)本身容量小凛辣,基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)落后抱既,想要利用特高壓技術(shù)把電輸出去必須進(jìn)行整體性的改造。
? ? ? 海上風(fēng)電相較與陸上存在三個(gè)優(yōu)勢(shì):儲(chǔ)量大扁誓、效率高防泵、便利蚀之。我國(guó)有大面積的海洋,因此風(fēng)能儲(chǔ)量比陸地更占優(yōu)勢(shì)捷泞,因此海上風(fēng)電是業(yè)界普遍認(rèn)為大有作為的途徑足删。
? ? ? 目前風(fēng)電的發(fā)電成本依然處在高位,大概在0.53元/度肚邢。因此目前的機(jī)會(huì)就是如何能夠降低發(fā)電成本壹堰,提高發(fā)電效率。目前的發(fā)展路徑有:研發(fā)更高骡湖、葉片更大的風(fēng)機(jī)贱纠。我國(guó)國(guó)內(nèi)目前的風(fēng)機(jī)葉片直徑在100米左右,而業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)在2030年風(fēng)機(jī)葉片直徑可以達(dá)到275米响蕴。第二個(gè)是通過(guò)數(shù)字化降低運(yùn)維成本谆焊,通過(guò)數(shù)字化做到故障的提前預(yù)警,減少日程維護(hù)的頻率浦夷;尋找風(fēng)機(jī)的最優(yōu)配置方案以及準(zhǔn)確預(yù)測(cè)風(fēng)能等辖试。另外一個(gè)方向是發(fā)展大型漂浮型電站。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 02.光伏
? ? ? 光伏技術(shù)劈狐,主要是利用光電效應(yīng)作用在半導(dǎo)體上罐孝,比如硅上發(fā)生的效應(yīng),光能轉(zhuǎn)化成電能肥缔。所以就存在靠天吃飯的情況莲兢,白天天氣晴朗,光伏大發(fā)续膳,因此光伏發(fā)電目前主要存在的問(wèn)題就是不穩(wěn)定改艇。
? ? ? 那解決的方案有哪些?第一種是發(fā)展光熱電站坟岔。同樣是利用光能谒兄,把光伏板鋪設(shè)在大地上,這些光伏板排成一個(gè)個(gè)同心圓社付,在中間豎著幾百米高的吸熱塔承疲。但是這同樣對(duì)土地的要求較高。第二種就是加儲(chǔ)能鸥咖,給光伏電站加一個(gè)大型充電寶纪隙。第三個(gè)方向是繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)針對(duì)光伏發(fā)電的發(fā)電機(jī)技術(shù),解決電網(wǎng)的穩(wěn)定性扛或。通過(guò)融入數(shù)字技術(shù),實(shí)現(xiàn)同步火力發(fā)電機(jī)的功能碘饼,就是把光伏發(fā)的電轉(zhuǎn)換成一個(gè)穩(wěn)定的電壓源熙兔,而不是傳統(tǒng)的電流源悲伶,然后針對(duì)電網(wǎng)用電量需求進(jìn)行同步的調(diào)整。? ?
? ? ? 2021年是光伏大爆發(fā)的一年住涉,也正是因?yàn)楣夥a(chǎn)業(yè)的大發(fā)展帶動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的成本的降低麸锉,相信在不就的將來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)會(huì)迎來(lái)質(zhì)變的發(fā)展。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 03.核能
? ? ? 目前核電面臨三大問(wèn)題:第一是核廢料的問(wèn)題難以解決舆声,目前最安全的處置方式是進(jìn)行深海填埋花沉。第二個(gè)是核泄漏的風(fēng)險(xiǎn),我們至今還對(duì)切爾諾貝利核電站以及東京福島核電站泄露心有余悸媳握。第三個(gè)是選址問(wèn)題碱屁,目前核電站的位置主要在沿海等地。這三個(gè)問(wèn)題成為了制約核電成為主力能源的問(wèn)題蛾找。
? ? ? 2021年核電有兩件大事值得人們關(guān)注:一個(gè)是5月份娩脾,我國(guó)在甘肅武威建成了世界第一座釷基熔巖反應(yīng)堆;一個(gè)是12月份打毛,位于山東榮成的華能石島灣高溫氣冷堆核電站并網(wǎng)發(fā)電柿赊。
? ? ? 面對(duì)核電的主要反應(yīng)堆原料鈾,我們找到了可行的替代方案就是用釷幻枉。釷基熔巖冷卻不需要大量海水碰声,因此解決了選址問(wèn)題。因此隨著技術(shù)的突破熬甫,核電將帶來(lái)更大的發(fā)展機(jī)遇胰挑。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 04.儲(chǔ)能
? ? ? 儲(chǔ)能是被人們寄語(yǔ)厚望的一項(xiàng)技術(shù),一旦被突破他可以完美地解決光伏發(fā)電不穩(wěn)定導(dǎo)致對(duì)電網(wǎng)的沖擊以及目前電網(wǎng)調(diào)峰的問(wèn)題罗珍。但是目前儲(chǔ)能面臨的最大問(wèn)題也是在此洽腺,就是現(xiàn)有技術(shù)不能解決問(wèn)題,而新技術(shù)距離成熟應(yīng)用還太遠(yuǎn)覆旱。
? ? ? 現(xiàn)有的技術(shù)主要是電化學(xué)儲(chǔ)能蘸朋,比如鉛酸電池,鋰電池等扣唱。但是它存在固有的問(wèn)題就是儲(chǔ)能時(shí)間短藕坯,同時(shí)遇到極寒天氣電量會(huì)快速釋放。同時(shí)原材料資源有限導(dǎo)致產(chǎn)能明顯不足噪沙。
? ? ? 因此目前最熱的技術(shù)還在儲(chǔ)氫上面炼彪,同時(shí)電磁儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能正歼、壓縮空氣儲(chǔ)能辐马、超級(jí)電容技術(shù)等也在緊鑼密鼓的研發(fā)當(dāng)中。當(dāng)然一個(gè)技術(shù)能夠從研發(fā)到成熟需要經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)室階段局义、實(shí)際測(cè)試階段喜爷、商業(yè)化階段到最后的量產(chǎn)階段推向市場(chǎng)冗疮。
? ? ? 雖然如此,但是目前仍有兩個(gè)方案需要大家額外關(guān)注:一個(gè)是鈉電池的發(fā)展檩帐。前面所說(shuō)的電池基本上都是鋰電池术幔,但是鈉電池相較于鋰電池,雖然能量密度低湃密,但是對(duì)于溫度的適應(yīng)范圍更廣诅挑,同時(shí)儲(chǔ)量是鋰的上千倍且分布廣泛。第二個(gè)值得關(guān)注的方向是提升現(xiàn)有電池系統(tǒng)的儲(chǔ)能效率泛源。通過(guò)數(shù)字化的管理以及電池的“梯次利用”拔妥,將是一個(gè)非常大的賽道。
? ? ? 通過(guò)講述新能源的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)讓我們明白了新的機(jī)會(huì)在哪里俩由,下次我將講述一下碳中和產(chǎn)業(yè)對(duì)于企業(yè)以及個(gè)人的影響以及發(fā)展方向毒嫡,歡迎朋友們的持續(xù)關(guān)注。