Маск однажды сказал: «Дайте мне место ногтем на карте Соединенных Штатов, и я смогу создать энергию, которая сможет снабжать все Соединенные Штаты».По его словам, метод — это производство фотоэлектрической энергии +хранилище энергии.
Если в большой провинции Китая, такой как Внутренняя Монголия/Цинхай и другие провинции с большой площадью, весь солнечный свет и земельные ресурсы используются для производства электроэнергии, она действительно может обеспечить электроэнергию страны в идеальных условиях.
Текущая совокупная установленная мощность фотоэлектрических систем Китая составляет 254,4 ГВт, но с учетом углеродной нейтральности чистая, незагрязненная/неисчерпаемая солнечная энергия в настоящее время является наиболее многообещающим направлением.
В отчете, опубликованном в марте этого года, упоминалось, что к 2030 году установленная мощность фотоэлектрической генерации Китая достигнет 1025 ГВт, а к 2060 году установленная мощность фотоэлектрической генерации достигнет 3800 ГВт.В настоящее время чистая энергия включает гидроэнергетику, атомную энергетику, ветроэнергетику и фотоэлектрическую энергетику, которые не имеют больших масштабов.Более ясная цифра заключается в том, что в прошлом году установленная мощность гидроэнергетики составила 370 миллионов киловатт, мощность ядерной энергии — 50 миллионов киловатт, мощность ветра — 280 миллионов киловатт, а мощность фотоэлектрической энергии — 250 миллионов киловатт.
Существует так много чистых источников энергии, а установленная мощность фотоэлектрической энергии даже ниже, чем мощность ветра.Почему рынок так оптимистично настроен в отношении фотоэлектрической энергии?
1. Низкая стоимость
За последние десять лет стоимость производства фотоэлектрической энергии за киловатт-час упала на 89%, а средняя стоимость электроэнергии за киловатт-час является одним из самых дешевых источников энергии среди всех видов генерации.Средняя стоимость строительства наземных электростанций в 2019 году составляет 4,55 юаня за ватт, при этом цена на электроэнергию составляет 0,44 юаня за киловатт-час;в 2020 году цена на электроэнергию составит 3,8 юаня за ватт, а цена на электроэнергию — 0,36 юаня за киловатт-час.Стоимость строительства будет продолжать снижаться со скоростью 5-10% в год в будущем, и данные прогнозируют, что к 2025 году она упадет до 2,62 юаня/Вт.
Фотоэлектрические предприятия Китая реализовали паритетный доступ в Интернет.В настоящее время лишь несколько городов первого и второго уровня и других регионов с меньшими солнечными ресурсами все еще имеют субсидии на фотоэлектрическую энергетику.Большинство регионов уже достигли самодостаточности, снизили стоимость фотоэлектрических систем, повысили эффективность выработки электроэнергии, повысили эффективность выработки электроэнергии из монокристаллического кремния / поликристаллического кремния, а в будущем стоимость будет еще больше снижаться.
Сейчас мы сталкиваемся с проблемой дефицита сырья, а производственные мощности кремниевых материалов не успевают за потреблением, что приводит к чрезмерно высоким затратам.Фотоэлектрические модули и кронштейны стали намного дешевле, чем несколько лет назад.
2. Короткий период строительства
Строительство ГЭС очень сложное.На завершение строительства плотины «Три ущелья» ушло 15 лет, при этом было переселено 1,13 миллиона коренных жителей.В нынешней ситуации восстановить «Три ущелья» сложно, цикл слишком длинный, а стоимость слишком высока.Вообще говоря, срок строительства крупных и средних ГЭС составляет 5-10 лет, срок строительства малых ГЭС также занимает 2-3 года.Единственное преимущество – ГЭС имеет длительный цикл работы, минимум сто лет.
Атомные электростанции – это еще более крупные проекты, связанные с вопросами ядерной безопасности.Весь процесс одобрения регулирующих органов, гражданского строительства, монтажа и ввода в эксплуатацию займет 5-8 лет.
Срок установки ветроэнергетических установок сравнительно невелик, достаточно около года.
Условно говоря, производство фотоэлектрической энергии является наиболее экономящей время электростанцией.Централизованное производство фотоэлектрической энергии также может занять некоторое время, но сейчас популярная распределенная фотоэлектрическая электростанция, то есть фотоэлектрические электростанции с концепцией электросетей или даже микросетей, в течение 3 месяцев. Строительство электростанции может быть завершено, и за короткий период очень подходит для капитального строительства.
Поговорив о преимуществах, давайте посмотрим на недостатки.Почему рынок все еще полон сомнений в отношении фотоэлектрической энергии?
Производство фотоэлектрической энергии в настоящее время сталкивается с тремя основными проблемами.Во-первых, это нестабильное производство электроэнергии и большое количество отходов света и электроэнергии;во-вторых, электростанции сосредоточены в более отдаленных местах и их трудно транспортировать;в-третьих, централизованные фотоэлектрические установки занимают большую площадь суши.
Мы проанализируем эти три вопроса один за другим.
а.Отказ от света и электричества
Причина отказа от света в том, что вырабатывается слишком много электроэнергии.
Хотя все местные органы власти сокращают электроэнергию, не вся электроэнергия недостаточна.Например, провинции с богатыми природными ресурсами, такие как Цинхай и Внутренняя Монголия, на самом деле имеют достаточное количество электроэнергии.Но даже в этом случае не только ветроэнергетика или фотоэлектрическая энергетика, все они сталкиваются с большой проблемой: неравномерностью выработки электроэнергии.
Погода определяет количество вырабатываемой электроэнергии.Источником фотоэлектрической энергии является солнце, выработка электроэнергии в дневное время определенно больше, чем вечером, а выработка электроэнергии в солнечный день определенно больше, чем в дождливую погоду.В результате производство фотоэлектрической энергии зависит от погоды и вообще не имеет автономности.
Хранение энергии предназначено для хранения каким-либо образом электроэнергии, вырабатываемой в периоды пиковой нагрузки.Технология накопления энергии призвана сделать производство фотоэлектрической энергии более стабильным и достичь состояния сглаживания пиков и заполнения впадин.В настоящее время существует два основных метода хранения энергии.Одним из них является электрохимическое хранилище энергии, в котором для хранения электрической энергии используются батареи;другой — водородная энергетика, которая преобразует электрическую энергию в водородную энергию, удобную для транспортировки и хранения и которую можно использовать при необходимости.
У фотоэлектрических технологий есть еще один недостаток: коэффициент фотоэлектрического преобразования со временем снижается.После постройки гидроэлектростанции она может работать в течение ста лет, но компоненты фотоэлектрической электростанции со временем медленно стареют и могут выйти из строя через 15 лет.
б.Транспортировка электроэнергии
Неравномерность выработки электроэнергии в разных местах является системной проблемой.
Китай обладает обширной территорией и богатыми ресурсами, и методы производства электроэнергии нельзя обобщать.В таких местах, как Юньнань и Сычуань, где водные ресурсы богаты, можно использовать больше гидроэнергии, а на северо-западе больше используется энергия ветра и фотоэлектрическая энергия.Географическое положение напрямую определяет объемы производства электроэнергии.Производство электроэнергии в засушливых районах на северо-западе должно быть намного сильнее, чем в местах с большим количеством дождей на юго-востоке, юго-западе и т. д. Что еще более смущает, так это то, что в богатых ресурсами районах меньше населения;густонаселенные районы не имеют достаточных ресурсов.Хотя в восточных и южных регионах проживает большое количество населения, производство как тепловой, так и экологически чистой энергии ограничено.
Проблема неравномерного распределения ресурсов, вызванная географическим положением, является проблемой, которую необходимо решить при передаче электроэнергии с запада на восток.Энергию северо-западного ветра, фотоэлектрическую энергию и юго-западную гидроэнергетику необходимо транспортировать в развитые регионы на юге Ближнего Востока, что требует регулирования энергосистемы и необходимости передачи и преобразования электроэнергии сверхвысокого напряжения на большие расстояния.
Проекты сверхвысокого напряжения, включая оборудование, башни,фотоэлектрические кабелии инфраструктура и т. д. требуют больше капиталовложений в оборудование и кабели на рынке.Оборудование включает оборудование постоянного тока и оборудование переменного тока, такое как трансформаторы и реакторы.
в.Региональные ограничения
Почему только Северо-Западный Китай может использовать фотоэлектрическую энергетику?Поскольку в предыдущей технологии рынок был заинтересован в централизованном производстве фотоэлектрической энергии, большое количество фотоэлектрических панелей занимало землю и производило значительное количество электроэнергии.
Централизованное накопление панелей, такое состояние может быть только в малонаселенных районах, таких как Северо-Запад.Однако земельные ресурсы в центральных и восточных регионах относительно ценны, и нет таких условий для централизованного производства фотоэлектрической энергии, поэтому сейчас популярна распределенная фотоэлектрическая генерация.
Существует два типа распределенных фотоэлектрических систем: один — фотоэлектрический, установленный на крыше, а другой — интегрированный фотоэлектрический.Фотоэлектрические системы на крыше имеют серьезные ограничения и низкую эффективность, поэтому результаты продвижения не очень хорошие.Сейчас рынок более оптимистично настроен в отношении фотоэлектрической интеграции, то есть фотоэлектрической крыши + фотоэлектрической навесной стены.Распределенные фотоэлектрические электростанции — это фотоэлектрические электростанции мощностью менее 6 МВт, обычно проекты фотоэлектрических электростанций, построенные на крышах зданий и других пустующих пустырях.Расстояние до нагрузки короткое, расстояние передачи короткое, и его легко поглотить на месте, поэтому перспективы очень многообещающие.
2021-10-18
