Маск якось сказав: «Дайте мені місце з нігтем на карті Сполучених Штатів, і я зможу створити енергію, яка зможе забезпечити всі Сполучені Штати».Метод, за його словами, це фотоелектричне виробництво електроенергії +зберігання енергії.
Якщо у великій провінції Китаю, такій як Внутрішня Монголія/Цинхай та інші провінції з великою територією, все сонячне світло та земельні ресурси використовуються для виробництва електроенергії, вона справді може забезпечити країну електроенергією за ідеальних умов.
Поточна сукупна встановлена потужність фотоелектричної енергії в Китаї становить 254,4 ГВт, але, виходячи з передумови вуглецевої нейтральності, чиста, екологічно чиста/невичерпна сонячна енергія наразі є найбільш перспективним напрямком.
У звіті, опублікованому в березні цього року, було зазначено, що до 2030 року встановлена фотоелектрична потужність Китаю досягне 1025 ГВт, а до 2060 року встановлена потужність фотоелектричної енергії досягне 3800 ГВт.Сучасна чиста енергетика включає гідроенергію/атомну енергію/енергію вітру/фотоелектричну енергію, які не є великими за масштабом.Більш чіткою цифрою є те, що минулого року встановлена потужність гідроенергетики становила 370 мільйонів кіловат, атомної – 50 мільйонів кіловат, вітрової – 280 мільйонів кіловат, а фотоелектричної – 250 мільйонів кіловат.
Є так багато чистих джерел енергії, а встановлена потужність фотоелектричної енергії навіть нижча, ніж вітрової.Чому ринок такий оптимістично налаштований щодо фотоелектричної енергії?
1. Низька вартість
За останні десять років вартість фотоелектричної генерації електроенергії за кіловат-годину впала на 89%, а середня вартість електроенергії за кіловат-годину є одним із найдешевших джерел енергії з усіх видів виробництва електроенергії.Середня вартість будівництва наземних електростанцій у 2019 році становить 4,55 юаня за ват, тоді ціна електроенергії становить 0,44 юаня за кіловат-годину;у 2020 році ціна на електроенергію становить 3,8 юаня за ват, а ціна електроенергії – 0,36 юаня за кіловат-годину.Вартість будівництва продовжуватиме падати зі швидкістю 5-10% на рік у майбутньому, і згідно з даними, до 2025 року вона впаде до 2,62 юаня/Вт.
Китайська фотоелектрична система запровадила паритетний доступ до Інтернету.На даний момент лише кілька міст першого та другого рівня та інших регіонів з меншими ресурсами сонячного світла все ще мають субсидії на фотоелектричну енергетику.Більшість регіонів уже досягли самодостатності, знизили вартість фотоелектричної енергії, підвищили ефективність виробництва електроенергії, покращили ефективність виробництва електроенергії монокристалічного кремнію / полікристалічного кремнію, і вартість буде ще більше знижена в майбутньому.
Те, з чим ми зараз стикаємося, — це проблема дефіциту на виробництві, а виробничі потужності кремнієвих матеріалів не встигають за споживанням, що призводить до надмірно високих витрат.Фотоелектричні модулі та кронштейни набагато дешевші, ніж кілька років тому.
2. Короткий термін будівництва
Будівництво гідроелектростанції дуже складне.Для завершення будівництва дамби Три ущелини знадобилося 15 років, і 1,13 мільйона корінних жителів були виселені.За поточної ситуації важко відбудувати Три ущелини, цикл надто довгий, а вартість надто висока.Загалом, термін будівництва великих і середніх ГЕС становить 5-10 років, малих ГЕС також 2-3 роки.Єдина перевага – гідроелектростанція має тривалий цикл роботи, мінімум сто років.
Атомні електростанції – це ще більш масштабні проекти, пов’язані з питаннями ядерної безпеки.Весь процес нормативного погодження, будівництва, монтажу та введення в експлуатацію займе 5-8 років.
Термін монтажу вітроелектростанції відносно невеликий, достатньо близько року.
Відносно кажучи, фотоелектрична генерація електроенергії є найбільш економічною електростанцією.Централізоване фотоелектричне виробництво також може витратити деякий час, але зараз популярні розподілені фотоелектричні установки, тобто фотоелектричні електростанції з концепцією електромереж або навіть мікромереж, протягом 3 місяців. Будівництво електростанції може бути завершено, і короткий період дуже підходить для капітального будівництва.
Поговоривши про переваги, поглянемо на недоліки.Чому ринок досі сповнений сумнівів щодо фотовольтаїки?
Виробництво фотоелектричної енергії зараз стикається з трьома основними проблемами.По-перше, це нестабільне виробництво електроенергії, і є велика кількість відпрацьованого світла та електроенергії;по-друге, електростанції зосереджені у більш віддалених місцях і їх важко транспортувати;по-третє, централізована фотоелектрична установка займає велику частину території.
Ми розберемо ці три питання по черзі.
a.Відмова від світла та електрики
Причина відмови від світла полягає в тому, що виробляється занадто багато електроенергії.
Хоча всі місцеві органи влади обмежують електроенергію, не всієї електроенергії недостатньо.Наприклад, провінції з багатими ландшафтними ресурсами, такі як Цинхай і Внутрішня Монголія, насправді мають достатню кількість електроенергії.Але незважаючи на це, не тільки вітроенергетика чи фотоелектричні системи, всі вони стикаються з великою проблемою: нерівномірним виробництвом електроенергії.
Погода визначає кількість виробленої електроенергії.Джерелом фотоелектричної генерації електроенергії є сонце, генерація електроенергії вдень, безумовно, більша, ніж у вечірній час, а генерація електроенергії в сонячний день, безумовно, більша, ніж у дощову погоду.Як наслідок, фотоелектричне виробництво електроенергії залежить від погоди та не має жодної автономності.
Зберігання енергії – це певним чином зберігати електроенергію, вироблену в періоди пікового навантаження.Технологія зберігання енергії покликана зробити фотоелектричне виробництво електроенергії більш стабільним і досягти стану пікового зменшення та заповнення долини.В даний час існує два основні методи зберігання енергії.Один — електрохімічне накопичення енергії, яке використовує батареї для зберігання електричної енергії;інша – це воднева енергія, яка перетворює електричну енергію на водневу енергію, що зручно для транспортування та зберігання та може бути використано за потреби.
Фотоелектрична система має ще один недолік: коефіцієнт фотоелектричного перетворення з часом зменшується.Після будівництва гідроелектростанція може працювати сто років, але компоненти фотоелектричної станції з часом повільно старіють і можуть вийти з експлуатації через 15 років.
b.Транспортування електроенергії
Нерівномірне виробництво електроенергії в різних місцях є системною проблемою.
У Китаї величезні землі та багаті ресурси, і методи виробництва електроенергії не можна узагальнювати.У таких місцях, як Юньнань і Сичуань, де багато водних ресурсів, можна використовувати більше гідроенергії, а енергія вітру та фотоелектрична енергія використовуються більше на північному заході.Географічне розташування напряму визначає кількість виробленої електроенергії.Виробництво електроенергії в посушливих районах на північному заході повинно бути набагато сильнішим, ніж у місцях з великою кількістю дощів на південному сході, південному заході тощо. Більше бентежить те, що багаті на ресурси території мають менше населення;густонаселені території мають недостатні ресурси.Незважаючи на те, що східні та південні регіони мають велике населення, виробництво теплової та чистої енергії обмежено.
Проблема нерівномірного розподілу ресурсів, викликана географічним розташуванням, є проблемою, яку необхідно вирішити для передачі електроенергії із заходу на схід.Північно-західну вітрову енергію, фотоелектричну енергію та південно-західну гідроенергію необхідно транспортувати до розвинутих регіонів на півдні Близького Сходу, що вимагає регулювання енергетичної мережі та потреби в передачі та трансформації електроенергії ультрависокого рівня на великі відстані.
проекти UHV, включаючи обладнання, вежі,фотоелектричні кабеліта інфраструктура тощо, є більшими капіталовкладеннями в обладнання та кабелі на ринку.Обладнання включає обладнання постійного струму та обладнання змінного струму, наприклад трансформатори та реактори.
в.Регіональні обмеження
Чому тільки північно-західний Китай може використовувати фотовольтаїку?Оскільки в попередній технології ринок зацікавлений у централізованому фотоелектричному виробництві електроенергії, велика кількість фотоелектричних панелей займає землю, щоб виробляти значну кількість електроенергії.
Централізоване накопичення панелей, тільки малонаселені райони, такі як північний захід, можуть мати цей стан.Однак земельні ресурси в центральних і східних регіонах є відносно цінними, і немає такої умови, щоб займатися централізованою фотоелектричною генерацією, тому зараз популярна розподілена фотоелектрична генерація.
Існує два типи розподілених, один — фотоелектричний на даху, а інший — інтегрований фотоелектричний.Дахові фотоелектричні пристрої мають значні обмеження та низьку ефективність, тому результати просування не є хорошими.Зараз ринок більш оптимістичний щодо фотоелектричної інтеграції, тобто фотоелектричний дах + фотоелектрична навісна стіна.Розподілені фотоелектричні електростанції — це фотоелектричні електростанції потужністю менше 6 МВт, як правило, фотоелектричні електростанції, побудовані на дахах будівель та інших незадіяних пустирях.Відстань до вантажу коротка, відстань передачі коротка, і її легко поглинути на місці, тому перспективи дуже багатообіцяючі.
2021-10-18
