Musk từng nói: Hãy cho tôi một vị trí có hình móng tay trên bản đồ nước Mỹ, tôi có thể tạo ra nguồn năng lượng có thể cung cấp cho toàn bộ nước Mỹ.Phương pháp anh ấy nói là tạo ra năng lượng quang điện +lưu trữ năng lượng.
Nếu một tỉnh lớn ở Trung Quốc, chẳng hạn như Nội Mông/Thanh Hải và các tỉnh khác có diện tích lớn, tất cả ánh sáng mặt trời và tài nguyên đất đai đều được sử dụng để sản xuất điện thì tỉnh đó thực sự có thể cung cấp năng lượng điện cho đất nước trong điều kiện lý tưởng.
Công suất lắp đặt tích lũy quang điện hiện tại của Trung Quốc là 254,4GW, nhưng với tiền đề là trung hòa carbon, năng lượng mặt trời sạch, không ô nhiễm/không cạn kiệt hiện là hướng đi hứa hẹn nhất.
Trong một báo cáo công bố vào tháng 3 năm nay, có đề cập rằng đến năm 2030, công suất phát điện quang điện lắp đặt của Trung Quốc sẽ đạt 1.025GW và đến năm 2060, công suất phát điện quang điện lắp đặt sẽ đạt 3800GW.Năng lượng sạch hiện nay bao gồm thủy điện/điện hạt nhân/điện gió/điện quang điện, có quy mô không lớn.Một con số rõ ràng hơn là năm ngoái, công suất lắp đặt thủy điện là 370 triệu kilowatt, điện hạt nhân là 50 triệu kilowatt, điện gió là 280 triệu kilowatt, điện quang điện là 250 triệu kilowatt.
Có rất nhiều nguồn năng lượng sạch, công suất lắp đặt của điện quang điện thậm chí còn thấp hơn cả điện gió.Tại sao thị trường lại lạc quan về năng lượng quang điện?
1. Chi phí thấp
Trong mười năm qua, chi phí sản xuất điện quang điện trên mỗi kilowatt giờ đã giảm 89% và chi phí điện trung bình trên mỗi kilowatt giờ là một trong những nguồn điện có chi phí thấp nhất trong tất cả các loại hình phát điện.Chi phí xây dựng trung bình của các nhà máy điện trên mặt đất năm 2019 là 4,55 nhân dân tệ/watt, lúc đó giá điện là 0,44 nhân dân tệ/kWh;năm 2020, giá điện là 3,8 nhân dân tệ mỗi watt và giá điện là 0,36 nhân dân tệ mỗi kilowatt giờ.Chi phí xây dựng sẽ tiếp tục giảm với tốc độ 5-10% mỗi năm trong tương lai và dữ liệu dự đoán sẽ giảm xuống 2,62 nhân dân tệ/W vào năm 2025.
Quang điện của Trung Quốc đã thực hiện truy cập Internet ngang bằng.Hiện tại, chỉ có một số thành phố hạng nhất và hạng hai cũng như các khu vực khác có ít nguồn ánh nắng mặt trời hơn vẫn được trợ cấp quang điện.Hầu hết các khu vực đã đạt được khả năng tự cung cấp, giảm chi phí quang điện, tăng hiệu suất phát điện, cải thiện hiệu suất phát điện của silicon đơn tinh thể/silicon đa tinh thể và chi phí sẽ còn giảm hơn nữa trong tương lai.
Điều chúng ta đang phải đối mặt hiện nay là vấn đề thiếu hụt nguồn nguyên liệu, năng lực sản xuất vật liệu silicon không thể theo kịp mức tiêu thụ dẫn đến chi phí quá cao.Các mô-đun và khung quang điện rẻ hơn nhiều so với vài năm trước.
2. Thời gian xây dựng ngắn
Việc xây dựng thủy điện gặp rất nhiều khó khăn.Phải mất 15 năm mới hoàn thành việc xây dựng đập Tam Hiệp và 1,13 triệu người dân bản địa đã phải di dời.Trong tình hình hiện nay, việc xây dựng lại Tam Hiệp rất khó khăn, chu kỳ quá dài và chi phí quá cao.Nhìn chung, thời gian xây dựng các thủy điện lớn và vừa là 5-10 năm, thời gian xây dựng các thủy điện nhỏ cũng là 2-3 năm.Ưu điểm duy nhất là thủy điện có chu kỳ hoạt động dài, ít nhất là cả trăm năm.
Nhà máy điện hạt nhân thậm chí còn là những dự án lớn hơn, liên quan đến vấn đề an toàn hạt nhân.Toàn bộ quá trình phê duyệt theo quy định, xây dựng dân dụng, lắp đặt và vận hành sẽ mất 5-8 năm.
Thời gian lắp đặt điện gió tương đối không lâu, khoảng một năm là đủ.
Nói một cách tương đối, sản xuất điện quang điện là nhà máy điện tiết kiệm thời gian nhất.Việc sản xuất điện quang điện tập trung cũng có thể lãng phí thời gian, nhưng hiện nay, quang điện phân tán phổ biến, tức là các nhà máy quang điện với khái niệm lưới điện hoặc thậm chí là lưới điện siêu nhỏ, trong vòng 3 tháng. Việc xây dựng nhà máy điện có thể hoàn thành và thời gian ngắn rất phù hợp để đầu tư xây dựng.
Sau khi nói về ưu điểm, chúng ta hãy nhìn vào nhược điểm.Tại sao thị trường vẫn đầy nghi ngờ về quang điện?
Việc sản xuất năng lượng quang điện hiện đang phải đối mặt với ba vấn đề lớn.Một là nguồn điện không ổn định, lượng điện và ánh sáng lãng phí lớn;thứ hai, các nhà máy điện tập trung ở những địa điểm xa xôi, khó vận chuyển;thứ ba, quang điện tập trung chiếm một lượng lớn diện tích đất.
Chúng ta sẽ phân tích từng vấn đề một.
Một.Từ bỏ ánh sáng và điện
Lý do từ bỏ ánh sáng là do sản xuất quá nhiều năng lượng.
Mặc dù tất cả các chính quyền địa phương đều đang cắt giảm điện nhưng không phải tất cả điện đều không đủ.Ví dụ, các tỉnh có tài nguyên cảnh quan dồi dào như Thanh Hải và Nội Mông thực sự có đủ nguồn điện.Nhưng ngay cả như vậy, không chỉ năng lượng gió hay quang điện, chúng đều phải đối mặt với một vấn đề lớn: sản xuất điện không đồng đều.
Thời tiết quyết định lượng điện được tạo ra.Nguồn phát điện quang điện là mặt trời, lượng điện phát ra vào ban ngày chắc chắn lớn hơn vào buổi tối và lượng điện phát ra vào ngày nắng chắc chắn lớn hơn vào lúc trời mưa.Kết quả là, việc sản xuất năng lượng quang điện phụ thuộc vào thời tiết và không có quyền tự chủ nào cả.
Theo một cách nào đó, lưu trữ năng lượng là để lưu trữ điện được tạo ra trong thời gian cao điểm.Công nghệ lưu trữ năng lượng nhằm mục đích làm cho việc phát điện quang điện ổn định hơn và đạt được trạng thái cạo đỉnh và lấp đầy thung lũng.Hiện nay có hai phương pháp lưu trữ năng lượng chủ đạo.Một là lưu trữ năng lượng điện hóa, sử dụng pin để lưu trữ năng lượng điện;còn lại là năng lượng hydro, chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng hydro, thuận tiện cho việc vận chuyển và lưu trữ, có thể sử dụng khi cần thiết.
Quang điện có một nhược điểm khác: tốc độ chuyển đổi quang điện sẽ giảm dần theo thời gian.Sau khi xây dựng trạm thủy điện, nó có thể hoạt động được cả trăm năm, nhưng các bộ phận của trạm quang điện sẽ già đi theo thời gian và có thể ngừng hoạt động sau 15 năm.
b.Giao thông vận tải điện
Việc sản xuất điện không đồng đều ở nhiều nơi là một vấn đề mang tính hệ thống.
Trung Quốc có đất đai rộng lớn, tài nguyên dồi dào và các phương pháp sản xuất điện không thể khái quát hóa được.Ở những nơi như Vân Nam và Tứ Xuyên, nơi có nguồn nước dồi dào, có thể sử dụng nhiều thủy điện hơn, còn năng lượng gió và năng lượng quang điện được sử dụng nhiều hơn ở phía Tây Bắc.Vị trí địa lý quyết định trực tiếp đến lượng điện phát ra.Nguồn điện ở những vùng khô cằn phía Tây Bắc phải mạnh hơn rất nhiều so với những nơi mưa nhiều ở phía Đông Nam, Tây Nam,… Điều đáng xấu hổ hơn là những vùng giàu tài nguyên lại có dân số ít hơn;các khu vực đông dân cư không đủ nguồn lực.Mặc dù khu vực phía Đông và phía Nam có dân số đông nhưng việc sản xuất cả nhiệt điện và năng lượng sạch đều bị hạn chế.
Vấn đề phân bổ nguồn lực không đồng đều do vị trí địa lý là bài toán cần giải quyết để truyền tải điện từ Tây sang Đông.Năng lượng gió Tây Bắc, năng lượng quang điện và thủy điện Tây Nam cần được vận chuyển đến các khu vực phát triển ở phía Nam Trung Đông, đòi hỏi phải có sự điều tiết của lưới điện cũng như nhu cầu truyền tải và biến đổi điện đường dài UHV.
Các dự án UHV, bao gồm thiết bị, tháp,cáp quang điệnvà cơ sở hạ tầng... được đầu tư nhiều vốn vào thiết bị, dây cáp trên thị trường.Thiết bị bao gồm thiết bị DC và thiết bị AC, chẳng hạn như máy biến áp và lò phản ứng.
c.Hạn chế khu vực
Tại sao chỉ Tây Bắc Trung Quốc mới có thể sử dụng quang điện?Bởi vì trong công nghệ trước đây, thị trường quan tâm đến việc sản xuất điện quang điện tập trung nên một số lượng lớn các tấm quang điện chiếm lĩnh mặt đất để tạo ra lượng điện đáng kể.
Tích tụ tấm pin tập trung, chỉ những khu vực dân cư thưa thớt như Tây Bắc mới mắc phải tình trạng này.Tuy nhiên, tài nguyên đất đai ở khu vực miền Trung và miền Đông tương đối quý giá, lại không có điều kiện để phát triển điện quang điện tập trung nên việc sản xuất điện quang điện phân tán hiện nay rất phổ biến.
Có hai loại phân tán, một là quang điện trên mái nhà và một là quang điện tích hợp.Điện mặt trời trên mái nhà có hạn chế lớn, hiệu suất thấp nên kết quả quảng bá không tốt.Hiện nay thị trường lạc quan hơn về tích hợp quang điện, tức là mái quang điện + tường rèm quang điện.Nhà máy quang điện phân tán đề cập đến các nhà máy quang điện có công suất dưới 6MW, thường là các dự án phát điện quang điện được xây dựng trên mái nhà và các khu đất hoang nhàn rỗi khác.Khoảng cách đến tải ngắn, khoảng cách truyền ngắn, dễ dàng hấp thụ tại chỗ nên triển vọng rất hứa hẹn.
2021-10-18
