Ο Μασκ είπε κάποτε: Δώστε μου μια θέση με ένα νύχι στον χάρτη των Ηνωμένων Πολιτειών και μπορώ να δημιουργήσω ενέργεια που μπορεί να τροφοδοτήσει ολόκληρες τις Ηνωμένες Πολιτείες.Η μέθοδος που είπε είναι η φωτοβολταϊκή παραγωγή +αποθήκευση ενέργειας.
Εάν μια μεγάλη επαρχία στην Κίνα, όπως η Εσωτερική Μογγολία/Κινγκχάι και άλλες επαρχίες με μεγάλη έκταση, όλο το ηλιακό φως και οι πόροι της γης χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας, μπορεί πράγματι να παράσχει την ηλεκτρική ενέργεια της χώρας υπό ιδανικές συνθήκες.
Η τρέχουσα αθροιστική εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών στην Κίνα είναι 254,4 GW, αλλά υπό την προϋπόθεση της ουδετερότητας άνθρακα, η καθαρή, χωρίς ρύπανση/ανεξάντλητη ηλιακή ενέργεια είναι αυτή τη στιγμή η πιο υποσχόμενη κατεύθυνση.
Σε μια έκθεση που δημοσιεύθηκε τον Μάρτιο του τρέχοντος έτους, αναφέρθηκε ότι μέχρι το 2030, η εγκατεστημένη ισχύς παραγωγής φωτοβολταϊκών στην Κίνα θα φτάσει τα 1.025 GW και έως το 2060, η εγκατεστημένη ισχύς παραγωγής φωτοβολταϊκών θα φτάσει τα 3800 GW.Η τρέχουσα καθαρή ενέργεια περιλαμβάνει υδροηλεκτρική ενέργεια/πυρηνική ενέργεια/αιολική ενέργεια/παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας, τα οποία δεν είναι μεγάλης κλίμακας.Ένα πιο ξεκάθαρο νούμερο είναι ότι πέρυσι, η εγκατεστημένη ισχύς της υδροηλεκτρικής ενέργειας ήταν 370 εκατ. κιλοβάτ, της πυρηνικής ενέργειας ήταν 50 εκατ. κιλοβάτ, της αιολικής ενέργειας ήταν 280 εκατ. κιλοβάτ και της φωτοβολταϊκής ενέργειας ήταν 250 εκατ. κιλοβάτ.
Υπάρχουν τόσες πολλές καθαρές πηγές ενέργειας και η εγκατεστημένη ισχύς της φωτοβολταϊκής ενέργειας είναι ακόμη χαμηλότερη από αυτή της αιολικής ενέργειας.Γιατί η αγορά είναι τόσο αισιόδοξη για τα φωτοβολταϊκά;
1. Χαμηλό κόστος
Τα τελευταία δέκα χρόνια, το κόστος παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά ανά κιλοβατώρα έχει μειωθεί κατά 89%, και το μέσο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας ανά κιλοβατώρα είναι μια από τις φθηνότερες πηγές ενέργειας όλων των τύπων παραγωγής ενέργειας.Το μέσο κόστος κατασκευής επίγειων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής το 2019 είναι 4,55 γιουάν ανά watt, οπότε η τιμή ηλεκτρικής ενέργειας είναι 0,44 γιουάν ανά κιλοβατώρα.το 2020, η τιμή ηλεκτρικής ενέργειας είναι 3,8 γιουάν ανά watt και η τιμή ηλεκτρικής ενέργειας είναι 0,36 γιουάν ανά κιλοβατώρα.Το κόστος κατασκευής θα συνεχίσει να μειώνεται με ρυθμό 5-10% ετησίως στο μέλλον και τα δεδομένα προβλέπουν ότι θα μειωθεί στα 2,62 γιουάν/W έως το 2025.
Τα φωτοβολταϊκά της Κίνας έχουν εφαρμόσει ισότιμη πρόσβαση στο Διαδίκτυο.Επί του παρόντος, μόνο λίγες πόλεις πρώτης και δεύτερης κατηγορίας και άλλες περιοχές με λιγότερους πόρους ηλιοφάνειας εξακολουθούν να έχουν επιδοτήσεις φωτοβολταϊκών.Οι περισσότερες περιοχές έχουν ήδη επιτύχει αυτάρκεια, μειωμένο κόστος φωτοβολταϊκών, αυξημένη απόδοση παραγωγής ενέργειας, βελτιωμένη απόδοση παραγωγής ενέργειας μονοκρυσταλλικού πυριτίου/πολυκρυσταλλικού πυριτίου και το κόστος θα μειωθεί περαιτέρω στο μέλλον.
Αυτό που αντιμετωπίζουμε τώρα είναι το πρόβλημα των ελλείψεων ανάντη, και η ικανότητα παραγωγής υλικών πυριτίου δεν μπορεί να συμβαδίσει με την κατανάλωση, με αποτέλεσμα υπερβολικά υψηλό κόστος.Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια και οι βραχίονες είναι πολύ φθηνότερα από ό,τι πριν από μερικά χρόνια.
2. Σύντομη περίοδος κατασκευής
Η κατασκευή του υδροηλεκτρικού σταθμού είναι πολύ δύσκολη.Χρειάστηκαν 15 χρόνια για να ολοκληρωθεί η κατασκευή του Φράγματος των Τριών Φαραγγιών και 1,13 εκατομμύρια ιθαγενείς απομακρύνθηκαν.Υπό την παρούσα κατάσταση, είναι δύσκολο να ανοικοδομηθούν τα Τρία Φαράγγια, ο κύκλος είναι πολύ μεγάλος και το κόστος είναι πολύ υψηλό.Σε γενικές γραμμές, η περίοδος κατασκευής των μεγάλων και μεσαίων υδροηλεκτρικών σταθμών είναι 5-10 χρόνια και η περίοδος κατασκευής των μικρών υδροηλεκτρικών σταθμών διαρκεί επίσης 2-3 χρόνια.Το μόνο πλεονέκτημα είναι ότι ο υδροηλεκτρικός σταθμός έχει μεγάλο κύκλο λειτουργίας, τουλάχιστον για εκατό χρόνια.
Οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι ακόμη μεγαλύτερα έργα, που αφορούν θέματα πυρηνικής ασφάλειας.Η όλη διαδικασία ρυθμιστικής έγκρισης, πολιτικού μηχανικού, εγκατάστασης και θέσης σε λειτουργία θα διαρκέσει 5-8 χρόνια.
Ο χρόνος εγκατάστασης της αιολικής ενέργειας δεν είναι σχετικά μεγάλος, περίπου ένας χρόνος είναι αρκετός.
Σχετικά μιλώντας, η φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας είναι ο πιο οικονομικός σταθμός παραγωγής ενέργειας.Η κεντρική παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας μπορεί επίσης να χάσει χρόνο, αλλά τώρα τα δημοφιλή κατανεμημένα φωτοβολταϊκά, δηλαδή φωτοβολταϊκά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας με την έννοια των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας ή ακόμη και μικροδικτύων, μέσα σε 3 μήνες μπορεί να ολοκληρωθεί η κατασκευή του σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και η σύντομη περίοδος είναι πολύ κατάλληλο για κατασκευή επένδυσης κεφαλαίου.
Αφού μιλήσουμε για τα πλεονεκτήματα, ας δούμε τα μειονεκτήματα.Γιατί η αγορά εξακολουθεί να είναι γεμάτη αμφιβολίες για τα φωτοβολταϊκά;
Η παραγωγή φωτοβολταϊκού ρεύματος αντιμετωπίζει πλέον τρία μεγάλα προβλήματα.Το ένα είναι η ασταθής παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και υπάρχει μεγάλη ποσότητα απόβλητου φωτός και ηλεκτρικής ενέργειας.Δεύτερον, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι συγκεντρωμένοι σε πιο απομακρυσμένες τοποθεσίες και είναι δύσκολο να μεταφερθούν.Τρίτον, τα κεντρικά φωτοβολταϊκά καταλαμβάνουν μεγάλη έκταση γης.
Θα αναλύσουμε αυτά τα τρία ζητήματα ένα προς ένα.
ένα.Εγκατάλειψη φωτός και ηλεκτρισμού
Ο λόγος για την εγκατάλειψη του φωτός είναι ότι υπάρχει υπερβολική παραγωγή ενέργειας.
Αν και όλες οι τοπικές κυβερνήσεις περιορίζουν την ηλεκτρική ενέργεια, δεν είναι όλη η ηλεκτρική ενέργεια ανεπαρκής.Για παράδειγμα, επαρχίες με άφθονους φυσικούς πόρους όπως το Qinghai και η Εσωτερική Μογγολία έχουν στην πραγματικότητα επαρκή παραγωγή ενέργειας.Αλλά ακόμα κι έτσι, όχι μόνο η αιολική ενέργεια ή τα φωτοβολταϊκά, όλα αντιμετωπίζουν ένα μεγάλο πρόβλημα: άνιση παραγωγή ενέργειας.
Ο καιρός καθορίζει την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται.Η πηγή παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά είναι ο ήλιος, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι σίγουρα μεγαλύτερη από εκείνη το βράδυ και η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε μια ηλιόλουστη μέρα είναι σίγουρα μεγαλύτερη από αυτή σε βροχερό καιρό.Ως αποτέλεσμα, η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες και δεν έχει καμία απολύτως αυτονομία.
Η αποθήκευση ενέργειας είναι η αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται κατά τις περιόδους αιχμής με κάποιο τρόπο.Η τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας έχει ως στόχο να κάνει τη φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας πιο σταθερή και να επιτύχει μια κατάσταση αιχμής ξυρίσματος και πλήρωσης κοιλάδων.Επί του παρόντος υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι αποθήκευσης ενέργειας.Το ένα είναι η αποθήκευση ηλεκτροχημικής ενέργειας, η οποία χρησιμοποιεί μπαταρίες για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας.Η άλλη είναι η ενέργεια του υδρογόνου, η οποία μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε ενέργεια υδρογόνου, η οποία είναι βολική για μεταφορά και αποθήκευση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν χρειάζεται.
Τα φωτοβολταϊκά έχουν ένα άλλο μειονέκτημα: ο ρυθμός μετατροπής των φωτοηλεκτρικών θα μειωθεί με την πάροδο του χρόνου.Μετά την κατασκευή του υδροηλεκτρικού σταθμού, μπορεί να λειτουργεί για εκατό χρόνια, αλλά τα εξαρτήματα του φωτοβολταϊκού σταθμού σιγά σιγά γερνούν με την πάροδο του χρόνου και μπορεί να αποσυρθούν σε 15 χρόνια.
σι.Μεταφορά Ηλεκτρικής Ενέργειας
Η άνιση παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε διάφορα μέρη είναι ένα συστημικό πρόβλημα.
Η Κίνα έχει τεράστια γη και άφθονους πόρους και οι μέθοδοι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας δεν μπορούν να γενικευτούν.Σε μέρη όπως το Γιουνάν και το Σιτσουάν, όπου οι υδάτινοι πόροι είναι άφθονοι, μπορεί να χρησιμοποιηθεί περισσότερη υδροηλεκτρική ενέργεια και η αιολική και η φωτοβολταϊκή ενέργεια χρησιμοποιούνται περισσότερο στα βορειοδυτικά.Η γεωγραφική θέση καθορίζει άμεσα την ποσότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε ξηρές περιοχές στα βορειοδυτικά πρέπει να είναι πολύ ισχυρότερη από ό,τι σε μέρη με πολλές βροχοπτώσεις στα νοτιοανατολικά, νοτιοδυτικά κ.λπ. Το πιο ενοχλητικό είναι ότι οι πλούσιες σε πόρους περιοχές έχουν λιγότερους πληθυσμούς.οι πυκνοκατοικημένες περιοχές έχουν ανεπαρκείς πόρους.Αν και οι ανατολικές και νότιες περιοχές έχουν μεγάλο πληθυσμό, τόσο η θερμική ενέργεια όσο και η παραγωγή καθαρής ενέργειας είναι περιορισμένες.
Το πρόβλημα της ανομοιόμορφης κατανομής των πόρων που προκαλείται από τη γεωγραφική θέση είναι το πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας από τα δυτικά προς τα ανατολικά.Η βορειοδυτική αιολική ενέργεια, η φωτοβολταϊκή ενέργεια και η νοτιοδυτική υδροηλεκτρική ενέργεια πρέπει να μεταφερθούν στις ανεπτυγμένες περιοχές στη νότια Μέση Ανατολή, κάτι που απαιτεί τη ρύθμιση του ηλεκτρικού δικτύου και την ανάγκη για μεταφορά και μετασχηματισμό ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις UHV.
Έργα UHV, συμπεριλαμβανομένου εξοπλισμού, πύργων,φωτοβολταϊκά καλώδιακαι οι υποδομές κ.λπ., είναι περισσότερες επενδύσεις κεφαλαίου σε εξοπλισμό και καλώδια στην αγορά.Ο εξοπλισμός περιλαμβάνει εξοπλισμό συνεχούς ρεύματος και εξοπλισμό εναλλασσόμενου ρεύματος, όπως μετασχηματιστές και αντιδραστήρες.
ντο.Περιφερειακοί Περιορισμοί
Γιατί μόνο η βορειοδυτική Κίνα μπορεί να χρησιμοποιεί φωτοβολταϊκά;Επειδή στην προηγούμενη τεχνολογία, η αγορά ενδιαφέρεται για την κεντρική παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας, ένας μεγάλος αριθμός φωτοβολταϊκών πλαισίων καταλαμβάνει το έδαφος για να παράγει σημαντική ηλεκτρική ενέργεια.
Συγκεντρωτική συσσώρευση πάνελ, μόνο αραιοκατοικημένες περιοχές όπως τα βορειοδυτικά μπορούν να έχουν αυτήν την κατάσταση.Ωστόσο, οι πόροι γης στις κεντρικές και ανατολικές περιοχές είναι σχετικά πολύτιμοι και δεν υπάρχει τέτοιος όρος για να εμπλακεί σε κεντρική παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας, επομένως η κατανεμημένη φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας είναι πλέον δημοφιλής.
Υπάρχουν δύο τύποι κατανεμημένων, το ένα είναι φωτοβολταϊκό στέγης και το άλλο ενσωματωμένο φωτοβολταϊκό.Τα φωτοβολταϊκά ταράτσας έχουν ισχυρούς περιορισμούς και χαμηλή απόδοση, επομένως τα αποτελέσματα της προώθησης δεν είναι καλά.Πλέον η αγορά είναι πιο αισιόδοξη για την ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών, δηλαδή φωτοβολταϊκή στέγη + φωτοβολταϊκό κουρτίνα.Οι κατανεμημένες φωτοβολταϊκές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αναφέρονται σε φωτοβολταϊκούς σταθμούς ισχύος κάτω των 6MW, συνήθως έργα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας που κατασκευάζονται σε στέγες κτιρίων και σε άλλες άχρηστες χέρσες περιοχές.Η απόσταση από το φορτίο είναι μικρή, η απόσταση μετάδοσης είναι μικρή και είναι εύκολο να απορροφηθεί επιτόπου, επομένως οι προοπτικές είναι πολύ ελπιδοφόρες.
2021-10-18
