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        【獨家】2060碳中和=風光儲電力100%替代化石能源發電么?
        • 2020-09-25 09:27:30
        • 瀏覽:29146
        • 來自:SOLARZOOM智庫

          SOLARZOOM新能源智庫  馬弋崴

          2020年9月22日,領導人在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上的講話中,首次向全世界鄭重宣布,“中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和?!?

          在SOLARZOOM新能源智庫的《HJT日報2020-9-23》中,我們提出,領導人“2060碳中和”這一大目標給光伏風電產業指明了最終的行業發展方向——即2060年前在全世界范圍內實現對所有化石能源發電的100%替代。此外,我們還對光伏產業的發展路徑做了最為樂觀情形的展望,基于情形展望,光伏新增裝機量將在2040年后達到2000GW/年的水平,光伏制造業產值將高達20000億元。

          不少熱心的讀者反饋:

         ?。?)碳中和不是這么算的吧?能源排放只有電力么?

         ?。?)碳中和好像不是化石能源用量為0,而是用碳捕捉平衡排放,最原始的捕捉是植樹造林。

         ?。?)100%不可能的,必須得上核電。儲能改變不了低密度能源的本質。

         ?。?)碳中和=所有發電能源都是新能源嗎?

          那么,今天的這篇文章,我們就針對大家所關注的這些問題展開一些討論。希望能給大家帶來一定的啟發。

          一、碳中和的概念

          所謂碳中和,在百度百科上的定義是指:企業、團隊或個人測算在一定時間內直接或間接產生的溫室氣體排放總量,通過植樹造林、節能減排等形式,以抵消自身產生的二氧化碳排放量,實現二氧化碳“零排放”。

          從碳中和的角度,要最終實現二氧化碳“零排放”,至少有以下方式:

         ?。?)從能源生產側,以“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”替代“中高水平二氧化碳排放的能源”。

         ?。?)在能源消費側,在產生經濟效益的能源消費中減少技術損耗(節能),并減少不產生經濟效益的能源消費(減少浪費)。

         ?。?)控制人口數量、降低人類的生活品質和人均用能量。

         ?。?)通過植樹造林,將二氧化碳轉換為氧氣。

         ?。?)利用高技術含量的“碳捕捉技術”捕捉釋放到大氣中的二氧化碳,壓縮之后,壓回到枯竭的油田和天然氣領域或者其他安全的地下場所。

          在上述方式中,我們認為:

          方式(1)是治本之策,從能源生產的源頭控制二氧化碳排放。

          方式(2)切實可行,已經在各行各業充分貫徹。但其存在理論極限,并且只能消滅浪費與損耗部分,而不可能消滅能源的有效消費部分。

          方式(3)消滅能源的有效消費部分,但與我們不斷追求美好生活的大目標向左,不作為首要考量。

          方式(4)的效率較低,且只是減少碳排放而不能供給能源。

          方式(5)在目前看來,技術的成熟度及經濟性仍然較差。

          因此,在上述五種方式中,如果能以不增加成本的經濟性方式實現“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”對“產生中高水平二氧化碳排放的能源”的替代,則是全社會的最優選擇,也是治本之策。

          二、能源的分類和“碳中和”目標下的替代關系

          我們知道,人類的主要能源消耗來自于:石油、煤炭、天然氣、水能、核能、非水可再生能源(光伏、風電、生物質等)。

          在上述主要能源中,水能、核能、光伏、風電、生物質等能源的消費以電力為載體,其在發電的過程中幾乎不產生二氧化碳,在裝備制造等過程中有少量的二氧化碳排放,故而構成“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”。

          而石油、煤炭、天然氣的利用無論是直接利用還是間接利用,均會產生較高的二氧化碳排放。其中,天然氣的能源轉換效率高于石油、煤炭,故而一度被稱為(相比石油、煤炭而言的)“清潔能源”。

          由此,基于“2060碳中和”的目標的實現方式(1),我們要實現的是以水能、核能、光伏、風電、生物質等“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”對石油、煤炭、天然氣等“中高水平二氧化碳排放的能源”的100%替代。

          表 1  清潔能源、可再生能源、新能源、“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”的定義

          三、“電力供給結構替代”對“能源替代”的貢獻度

          那么怎樣才能實現“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”替代“中高水平二氧化碳排放的能源”呢?

          首先,石油、煤炭、天然氣消費既包括電力等二次能源消費,又包括一次能源消費。要最終實現對石油、煤炭、天然氣的替代,至少要做到以下方面:

         ?。?)在電力能源中,由于技術和經濟性的可行性,100%的以“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”替代“中高水平二氧化碳排放的能源”。

         ?。?)盡可能的推進“電能替代”,比如以新能源汽車替代傳統燃油車,以電磁爐替代液化氣灶臺等等。

         ?。?)加強新材料對“以石油、煤炭、天然氣為原材料的傳統材料”的替代。

          因此,基于上述方面,我們認為:即使完全實現了“100%的以(幾乎)不產生二氧化碳的能源替代中高水平二氧化碳排放的能源”,也不能完全達到“碳中和”的目標。但至少,實現“100%的以(幾乎)不產生二氧化碳的能源替代中高水平二氧化碳排放的能源”為“碳中和”大目標的達到做出了最大的貢獻。

          定量來計算,當前時點上,全球范圍內“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”(含水能、核能、光伏、風電、生物質)在整個能源消費中的比重大約20%不到一些。而在剩余80%以上石油、煤炭、天然氣的消費中,電力消費占到1/3左右。換言之,即使全面推進“電力供給結構替代”(即:水、核、光、風、生物質發電替代煤炭發電、柴油發電、天然氣發電),也只能為“碳中和”的目標達成貢獻不到40%的力量,而剩余的工作還需要電能替代、新材料行業的共同配合。

          四、為什么承擔替代“煤油氣發電”第一重任的是“風光儲電力”?

          在水能、核能、光伏、風電、生物質等電力能源供給中,我們認為“風光儲電力”是替代“煤油氣發電”的核心力量。而水能、核能、生物質等能源在未來40年內較難成為替代化石能源的主力。

          之所以下此定論,主要是從能源的九大特征來看。所謂能源的九大特征是指:充足性、清潔性、獨立性、和平性、安全性、經濟性、時間可移動性、空間可移動性、能量密集性。一種能源形式要想成為未來100年人類的第一大主力能源,必須要解決的問題是:

         ?。?)在以上九大屬性中沒有不可解決的致命缺陷項。

         ?。?)在九大屬性上,綜合而言超過石油、煤炭、天然氣等化石能源發電。

         ?。?)有一個強大的國家支持、主導該能源的發展。

          1.為什么不是水電與核電?

          其中,從充足性的角度而言,陸地水資源的利用在全球看來已經發展得較為充分??梢源笠幠i_發的水資源已經越來越少,而面臨人類未來40年從27萬億度用電量增長至90萬億度用電量(假設年均3%,對應100億人口人均9000度電),水能在供給量上擔當不起“第一主力能源”的重任。

          從安全性的角度看,核電生產在嚴格按照規章流程操作、在不出現大級別地震海嘯的情況下是較為安全的。但是,誰又能100%的保證小概率事件一定不發生呢?因此,從2011年日本福島核事故以后,出于對人民生命的尊重與保護,核電行業在各國的發展都出現了減緩甚至是倒退。在疫情面前,中國帶頭踐行“人民至上、生命至上理念”;在能源利用這一重要問題上,更應如此。因此,若要大規模發展核電并將核電作為替代石油、煤炭、天然氣的人類第一主力能源,從安全的角度看,似乎與當今世界的潮流與趨勢并不符合。

          基于上述兩方面,水電和核電分別在其充足性、安全性上的缺陷導致其“一票否決”,不能成為來為100年的人類第一大主力能源。

          2.風光電力是否有致命性的缺陷?

          相比水電、核電,風光電力的主要缺陷是:經濟性、時間可移動性、能量密集性。(注:所有的電力能源都在空間可移動性上較弱,在電力供給結構討論中,不討論此問題。)

          從經濟性的角度看,經過過去二十年來的快速技術進步與降本,當前風光電力已經在全球范圍內實現了“不考慮電力約束補償”前提下的平價上網。光伏、風電的度電成本在全球不同輻照度、不同化石能源價格的地區,陸續低于火電。

          時間可移動性是在未來5-10年內,風光電力需要著重去解決的方向。解決的方法就是發展儲能。當“風光儲”電力的經濟性低于0.37元/kWh的度電售價,我們認為,風光電力就已經具備了“滿足時間可移動條件下的經濟性”。SOLARZOOM新能源智庫認為,風光電力要“100%增量替代”化石能源發電,要做到“發電裝機保有量:儲能裝機保有量≈1W:1-2Wh”的比例;風光電力要“100%存量替代”化石能源發電,要做到“發電裝機保有量:儲能裝機保有量≥5Wh”的比例。換言之,“一個1W光伏+5Wh儲能的發電系統,若能做到6元/單位以下,每W發電量能在單面PERC組件的基礎上提升20%,同時電站投資的要求IRR低于4.5%”,這三大條件同時成立的情況下,全球將實現光儲電力“經電力約束補償”后的具備時間可移動特征的平價上網。當前的水平,距離這個要求還有大約5-10年左右的差距。

          從能量密集性的角度看,風電光伏的能量密度雖然遠遠低于化石能源,但畢竟占地還是比較有限的。在當前的技術水平下,1平方公里實施100MW光伏項目是完全沒有問題的,而風電的能量密度至少是光伏的3倍以上。未來,隨著疊層電池的發展,每平方公里的光伏裝機量一定是不斷提升。若以平均的200MW/平方公里來測算,為了滿足2060年風光儲電力100%替代石油、煤炭、天然氣發電,要實現大約57000GW的全球裝機保有量,其占地面積將近30萬平方公里,占到地球陸地面積1.5億平方公里的比例約為0.2%。我們知道,光伏和風電對于土地地質的要求是極低的,在一個城市周邊200-300公里內的任何戈壁、荒漠、閑置土地都可以實施光伏,而在高壓條件下200-300公里輸電的成本不足電力生產成本的10%。因此,能量密集性這一缺陷完全不能構成阻礙光伏產業長期發展的致命性缺陷。

          有了儲能的配合且達到風光儲電力平價后,風光電力相比其他電力能源,將沒有致命性的缺陷(第一個條件滿足)。而相比石油、煤炭、天然氣在其他非電力場景下(比如,移動用能設施場景)的應用,還存在“空間可移動性不足”的缺陷。這就需要電池技術+充電網絡的構建來加以彌補,從而實現電能替代。在這里,由于我們討論的是發電側,故而不做展開。

          3.風光儲電力的優勢?

          風光儲電力的優勢在于:充足性、清潔性、獨立性、和平性。

          充足性的角度上文已經計算,30萬平方公里的陸地可以滿足人類未來40年的用能量增長(對應風電+光伏合計57000GW保有量)。清潔性的方面也無需過多論證。下面重點討論獨立性與和平性兩大優勢。

          獨立性:我們知道,光伏和風電的燃料是取之不盡、用之不竭的自然資源,燃料成本為0。從全世界各國的范圍內,只要有土地、輻照資源不低于800小時的國家,就能利用太陽能實現能源獨立。而當今世界,能夠在石油、天然氣上實現能源獨立的國家,則只有少數。因此,風光儲電力的大規模推廣,能夠在全世界范圍內,提升各國的能源獨立性——“弱式獨立性”。而對于中國而言,發展風光儲電力,還能實現“強勢獨立性”——發電獨立+裝備生產的獨立甚至是出口。因此,風光儲電力在當下我們強調“國內大循環、國內國外雙循環”的形勢下,顯得格外的“切題”。

          和平性:人類范圍內的戰爭,常源自于資源的掠奪、民族和宗教的沖突、價值形態和發展模式的分歧、世界領導力的爭奪,等等。其中,資源的掠奪是排在首位的。當全人類普遍采用風光儲電力而實現各國的能源弱式獨立性,那么全世界各國將不再會因為對石油和天然氣的爭奪再發生戰爭。這對于世界各國而言,將大幅提升和平性。

          因此,SOLARZOOM新能源智庫堅定的認為:風光儲電力,在政治層面上,高度吻合并積極響應了國家“一帶一路”建設、人類命運共同體構筑、“國內大循環、國內國外雙循環”建設的大政方針。

          4.生物質發電呢?

          目前看來,生物質發電的大規模發展受制于以下因素:

         ?。?)生物質發電的燃料來源是農林廢棄物、生活垃圾等,在人口數量一定的情況下,人均用電量增長是指數性的(雖然每年只有2%不到),而人均農林廢棄物、生活垃圾等的增速較難跟上人均用能量的長期增長速度。由此,生物質發電在長期充足性上存在問題。

         ?。?)生物質發電的成本受制于農林廢棄物的收購成本和生活垃圾的回收、運輸成本,大幅降本的難度較大。在當前,生物質發電成本高于燃煤發電成本,故而其經濟性較難提升。

          5.為什么“風光儲電力”的綜合特性有望超過“煤油氣發電”?

          當前時間點上,風光電力在充足性、清潔性、獨立性、和平性上全面勝出石油、煤炭、天然氣發電。

          在安全性、經濟性(不考慮補償時間可移動性)、空間可移動性上,風光電力與煤油氣發電相當。

          在沒有儲能配套的情況下,風光電力的時間可移動性劣于煤油氣發電;在有儲能充足配套的情況下,風光電力的時間可移動性與煤油氣發電相當甚至更優(煤炭發電存在最小出力問題,但風光儲可以降至0甚至是負數),但經濟性則暫且(指2020年)不足。

          在能量密集性的角度,風光電力顯著劣于煤油氣發電,但這并不構成致命性缺陷。

          綜上所述,如果風光儲電力的綜合降本進一步推進,導致風光儲電力在經濟性、時間可移動性上全面勝出石油、煤炭、天然氣發電,則風光儲電力將在能源的九大屬性上綜合勝出化石能源發電。

          而可以計算的是,1W:5Wh的風光儲電力的綜合度電售價有望在5-10年后全面勝出化石能源發電。屆時,我們認為風光儲電力全面替代煤油氣發電的歷史進程的第二個條件得到滿足。

          6.“風光儲電力”發展背后的強大國家是誰?

          顯然,中國便是“風光儲電力”發展背后最強大的支持者。

          我們知道,中國光伏制造業在全球享有80%以上的市場份額,而磷酸鐵鋰儲能則是中國所特有的技術路線。因此,發展“風光儲電力”的最大受益國自然是中國。這論證了中國發展風光儲電力可以大幅提升國家綜合實力的“充分性”。

          中國當前在石油、天然氣等關鍵性能源項下的進口依賴度較高,近期國家又提出“國內大循環、國內國際雙循環”的要求,基于這兩點,中國必須發展低成本的“風光儲電力”。這論證了中國發展風光儲電力的必要性。

          當今中國,不僅是全球第二大經濟體,而且以“一帶一路”建設與人類命運共同體構筑的倡議為全世界提供了一個切實可行的發展思路,在世界范圍內也已經越來越多的承擔起了全球領導者的責任與義務??梢哉f,中國的強大與擔當,全世界有目共睹。特別是,自2020年新冠疫情爆發以來,中國在沒有任何參照系的情況下,以最高的效率抗擊疫情、保全人民生命,并為全球共同抗擊疫情做出了卓著的貢獻。中國的治理能力和發展理念,已經得到越來越多國家的認同。本次領導人提出“2060碳中和”的背景,也正是中國在聯合國大會上倡議踐行和平、發展、公平、正義、民主、自由的全人類共同價值。

          SOLARZOOM新能源智庫認為:風光儲電力在全世界范圍內大規模發展的最大受益者是中國,中國要實現能源獨立性和“國內大循環、國內國外雙循環”必須要依靠風光儲電力,中國在全世界范圍內不僅有強大的國力還正逐步獲得國際社會的認同?;谏鲜鋈c,成就了風光儲電力要成為未來的人類第一大主力能源的第三個重要條件——有一個強大的國家支持、主導該能源的發展。

          五、“光儲電力”的經濟性測算及切實可行的產業化步驟

          對于當前的風光電力而言,要100%替代煤油氣發電,必須配套充足比例的儲能并同時實現經濟性。

          根據SOLARZOOM新能源智庫測算,要實現1W:5Wh光儲電力系統的國內平價上網(基本上也能滿足全球大部分地區平價),分解條件如下:

          圖 1  “1W:5Wh光儲電力系統”全面平價的經濟條件測算

          要實現上述條件,SOLARZOOM新能源智庫所提出的光伏產業最佳發展步驟如下:

         ?。?)在光伏電池組件側大力發展HJT異質結技術,并探索HJT-鈣鈦礦疊層技術。通過推動HJT異質結技術的商業化量產,實現在不提高生產成本的情況下,提高電池的轉換效率1.5%以上(最終通過HJT-鈣鈦礦疊層技術提高到30%以上)、提高全生命周期每W發電量7%以上。

         ?。?)以省市為單位,在負荷中心周圍數百公里范圍內大力發展集中式光伏,輔以區域之間必要而不過分的電網連接通道。在集中電站推廣雙面發電技術(含雙玻、透明背板)、集散式逆變器、低成本高可靠性的跟蹤式支架。從而最大化的提升每W發電量。

         ?。?)在電站運營側,大力推廣以“專業化、精細化、智能化、標準化”為核心的“四化”資產管理,通過“四化”資產管理,提升電站“運維團隊可控系統效率”,最終提升電站的全生命周期每W發電量。

         ?。?)確立儲能發展的場景和政策框架。當前看來,電網側儲能已經被叫停,用戶側儲能的主體風險暫時較難以控制,成本也較高;發展儲能最佳、最經濟的場景便是發電側,具體模式是“風光發電側實施儲能,與風電光伏裝機共用PCS、升壓裝置及外線,同時儲能運行策略由電網統一調度”。從發展儲能的政策框架而言,有三種可行的方式:風光裝機強制按比例配置儲能、各區域電網形成風光對儲能的補償分攤機制、風光儲全面參與成熟的現貨市場和輔助服務市場;從政策效率的角度看,第一種方式最佳。

         ?。?)全面推動金融降本。在電站運營側推動兩種模式:a)由低資金成本的國有重資產運營商持有光儲電力資產。b)大力發展“輕資產運營模式”,由全民基于“權益REITs”持有光儲電力資產,由輕資產運營商管控電站建設及運維,并建立權益REITs的金融交易所,以實現其流動性降本。通過上述兩種模式,共同推動光儲電力要求IRR的全面下行。

          在上述五大步驟的推動下,“光儲電力”將以最快速度實現全球范圍內的平價上網。切實成就風光儲電力100%全面替代煤油氣發電的前提條件(第二個條件)。

          六、風光儲電力可能的發展情形模擬:數據測算

          在SOLARZOOM新能源智庫的《HJT日報2020-9-23》中,我們基于“2060碳中和”大目標,以及風光儲電力100%替代化石能源發電的分項目標,提出了從當前2020年到2060年的風光電力裝機發展路徑。我們的情形模擬(不作為預測)如下:

         ?。?)全球用電量年均增速3%。1985-2018年來,全球電力需求從98303億kWh增長至266148kWh,年復合增速3.1%。如果未來40年按照3.0%的用電量增速發展,2060年全球用電量將超過90萬億kWh。這一情形背后的世界人口、人均用能量可分解為:a)2060年世界人口100億人,其中:包括中國在內的發達國家人口25億人,發展中國家人口75億人。b)2060年發達國家人均用能量12000kWh/年,發展中國家人均用能量8000kWh/年。鑒于未來40年間人類命運體將得以建設,全世界發展中國家人口用能量大幅提升是完全有可能的。

         ?。?)風光電力裝機快速增長。其中:

          在2021-2022年,繼續當前新能源行業的發展勢頭,新增裝機量保持正增長。

          從2023年開始的5年左右時間內(有可能更長),鑒于全球電力約束的出現,全球新增裝機量將出現多年的零增長(甚至某些年份會出現負增長),這一階段要求全球儲能裝機保有量從不足50GW快速發展至1000GW以上的水平,而風光合計每年的新增裝機量將持續維持在200GW左右。

          2028年開始,全球風光儲電力逐步實現平價,并在全球范圍內快速發展,風光新增裝機量將迅速從200GW/年爆發式增長至2000GW/年甚至更高的水平。

          2040年開始,全球風光新增裝機量在高位快速回落,但仍然能保持每年不低于1000GW的增量。2060年全球風光裝機保有量將超過50000GW。

          圖   情形模擬:樂觀情形下的風光裝機量及保有量(2060年保有量超過50000GW)

         ?。?)新能源的裝機保有量占比及發電量占比持續提升。其中:

          全球新能源裝機保有量占比在2023年超過25%,發電量占比達到10%,從而引發全球電力約束問題的爆發。2028年儲能保有量趕上風電光伏后,新能源裝機保有量占比將從32%一路向99%進軍,同時新能源發電量占比也從13%持續增長至98%。

          圖 3  情形模擬:樂觀情況下風光發電量占比達到98%(剩余的是水電、核電和生物質)

          基于上述探討,在我們所虛構(但我們認為還比較符合實際及行業努力)的樂觀情形下,風光新增裝機的極限年度增量將達到2000GW/年以上。而在極限樂觀的情形下,不考慮風電,僅光伏行業本身一年的新增裝機量將達到2000GW/年左右。如果按照1元/W的不含稅光伏組件極限價格來測算,光伏制造業硅料、硅片、電池片、組件的合計市場容量將達到20000億元/年。

          七、怎么看待植樹造林?

          植樹造林是利國利民的大好事。

          但是,從碳中和的角度,如何來看待植樹造林和發展風光儲電力之間的關系呢?

          在土地稀缺的情況下,若要更大程度的實現碳中和,是應該植樹造林,還是應該發展風光儲電力?

          我們的測算如下:

          根據相關報道,1平方公里的闊葉林一天可以吸收100噸二氧化碳,一年可以吸收3.65萬噸二氧化碳。

          而若1平方公里實施風光項目,則平均而言,可以實施200MW的項目(注:儲能的密度極高,占地可以忽略不計);平均年有效利用小時數暫按1600小時計算,則年發電量約為3.2億kWh,若按照每kWh風光電力減排0.9公斤二氧化碳計算,年減排量約為28.8萬噸二氧化碳。

          由此可以得到,1平方公里土地用于發展風光儲電力所能帶來的減排量是植樹造林的7倍以上。

          同時,我們必須得意識到:如果將荒地開墾后“還林”,這部分土地并不能為社會提供增量的能量,而只能減少二氧化碳減排;而如果將荒地用于“風光儲電力”并在土地上種上一些草本類的植物,則可以在為全社會提供能源、創造經濟效益的同時實現7倍以上的減排,還能不失美觀。

          因此,在全社會大力推進風光儲電力建設、植樹造林的同時,SOLARZOOM新能源智庫倡議:在荒地的利用優先順序上,可以將風光儲電力的優先級調至植樹造林之前。

          八、分析部分的總結

          從上述分析中,我們可以梳理得到以下結論:

         ?。?)碳中和的概念可以等同于全社會二氧化碳“零排放”。在實現碳中和的5種形式中,若能以不增加全社會成本的方式從能源的生產側實現“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”對“中高水平二氧化碳排放能源”的替代,則是最優的選擇。

         ?。?)所謂的“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”主要是指水能、核能、光伏、風電、生物質。所謂的“中高水平二氧化碳排放能源”是指石油、煤炭、天然氣等化石能源。

         ?。?)由“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”100%替代“中高水平二氧化碳排放能源”,不能完全實現碳中和。但對于2060碳中和目標的實現,至少可以貢獻1/3到40%的力量。電能替代(比如新能源汽車)、新材料等方向也是非常重要的。

         ?。?)在“(幾乎)不產生二氧化碳的能源”中,要成為未來的第一大主力能源,必須滿足三個條件:a)沒有致命缺陷,b)能源九大特性的綜合得分高于化石能源發電,c)背后有強大國家的支持。

         ?。?)水能、核能、生物能在充足性、安全性、經濟性等方面存在影響其成為未來人類第一大主力能源的致命缺陷。

         ?。?)風光電力雖然能量密集性較低,但若能實現“時間可移動性+經濟性”則不存在致命缺陷。而當其同時實現“時間可移動性+經濟性”時,其在“充足性、清潔性、獨立性、和平性”上的絕對優勢將導致其綜合得分全面勝出煤油氣發電。此外,中國是風光儲電力大規模在全世界發展的根本政治保障。因此,風光儲電力距離未來人類第一大主力能源的距離只有5-10年(須發展儲能并繼續降本,從而同時實現“時間可移動性+經濟性”)。

         ?。?)風光儲電力的國內及全球平價條件可以分解為:a)1W+5Wh光儲系統降本至6元/單位,b)全生命周期每W發電量比單面PERC電池再提高20%,c)全投資IRR從當前7-8%降低至4.5%以下。上述條件下,1200有效資源小時數地區的光儲電力成本低于火電。

         ?。?)要實現風光儲電力的平價,未來5-10年的具體工作包括:發展HJT異質結技術、就地發展集中式光伏、采用雙面組件+集散式逆變器+高可靠性跟蹤式支架、推動“四化”資產管理、在國家明確政策框架的前提下大力發展儲能、在“國企重資產運營”+“輕資產運營”雙軌制下推動金融降本。

         ?。?)基于“2060碳中和”和“風光儲電力100%替代化石能源發電”的目標,我們提出了未來40年的風光產業發展情形估計。在樂觀情形下,未來40年,風光裝機保有量將超過50000GW,2040年后的年均風光新增裝機量在2000GW左右。

          最后,SOLARZOOM新能源智庫認為:風光儲電力100%替代化石能源發電,符合我國建設“一帶一路”、構筑人類命運共同體、實現“國內大循環、國內國外雙循環”的大政方針,符合全世界各國能源獨立的要求及對于和平、發展、公平、正義、民主、自由等全人類價值的不懈追求。風光儲電力,必將在我輩的手中,實現對化石能源發電的100%替代!

          九、我們每個光伏人身上的使命

          分析完了“2060碳中和”,雖然不完全等價于“風光儲電力100%替代化石能源發電”,但我們至少得到以下兩個核心要點:

         ?。?)在水電、核電、生物質發電自然發展的同時,風光儲電力100%替代化石能源發電,是完全可能的。

         ?。?)即使實現了“風光儲電力100%替代化石能源發電”,也只是為“2060碳中和”貢獻將近40%的力量,要做的事情還有很多,比如發展新能源汽車和新材料。

          那么對于我們每一個光伏人而言,未來的40年又該如何度過?

          我們當前要做的,便是分秒必爭,在看清行業發展、國家發展、人類命運發展大趨勢的背景下,針對行業當前的痛點問題,勵精圖治,在每個人的本職崗位上努力工作,不斷追求“風光儲電力售價”的不斷降低。

          當下,對于光伏主產業鏈制造企業及裝備生產企業而言,應努力推動HJT技術、HJT-鈣鈦礦疊層技術的全面商業化量產,在不提高、少提高生產成本的前提下,實現電池轉換效率1.5%甚至是6%以上的飛躍,同時實現全生命周期每W發電量提升7%以上。

          對于光伏輔材輔料、逆變器、支架等生產企業而言,應推動雙玻、透明背板等雙面組件技術,推動集散式逆變器的發展,推動高可靠性跟蹤式支架的降本,最終在不提高或少提高系統成本的前提下,實現每W發電量的提升。

          對于國有電站運營商而言,應推動以“專業化、精細化、智能化、標準化”為核心的“四化”資產管理,并通過建立基于“運維團隊可控系統效率”的KPI考核提升運維團隊執行力,最終實現電站系統效率提升3-5%。

          對于能源局、電網及各大電力央企而言,我們建議其能聯合探索儲能發揮的最佳模式。并基于發電側,基于三大可行的政策框架體系的有機融合,推出能最大程度、最快速度支持儲能(在無補貼前提下)發展的最佳政策。

          對于金融資本,應大力支持當下有助于生產降本、提效降本、提發電量降本的各項技術和優秀企業;基于風光儲電力全生命周期每W發電量的歸因分解,探索“權益REITs”與風光儲電力的最佳結合模式,以“輕資產運營”模式推動最大程度的金融降本。

          而至于光伏行業的媒體與智庫,SOLARZOOM光儲億家將在未來40年全球第三代能源全面替代第二代能源的過程中,始終秉持“專業、精進、創新、共贏”的企業文化,以前瞻與合作革新模式,用誠信和堅持塑造品牌;我們將以每一個奮斗的日夜為新能源行業健康發展、為國家能源獨立、為人類和平發展貢獻我們的力量!

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        關鍵字閱讀: 碳中和
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