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什么是中國“碳中和”的能源大三角?-燃氣鍋爐-電鍋爐

發布時間:2021-04-30

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碳中和一直是我最近特別關注的話題。我注意到,在市場的討論當中,一說到碳中和的核心挑戰,很多人都會說到“成本”問題。我們都知道,要想實現碳中和,我們就需要從化石能源切換到新能源。

但現在的問題是,在各個領域,都有所謂的“綠色溢價”。綠色溢價說的是,某一項經濟活動,如果改用清潔能源,成本會高出多少。比如,像是水泥、玻璃這樣的建材行業,綠色溢價能達到130%以上,用清潔能源比化石能源的成本高出1倍。

那成本問題怎么解決呢?有一個思路,就是在新能源領域創造規模效應,通過擴大市場和生產的規模,來推動成本的下降。

前段時間,我在公眾號遠川研究所上看到一篇有意思的文章,這篇文章講了一個概念,叫“能源大三角”。這個大三角如果能轉起來,中國的新能源領域可能就會產生規模效應。什么意思呢?在今天的《邵恒頭條》中,我就給你介紹一下遠川研究所的觀點。

我相信你對于“大三角”這個概念還是有一點陌生的,我來給你解釋一下:遠川研究所有一個觀點,他們認為美國能在19世紀下半葉崛起,是因為美國打造了一個圍繞原油的“能源大三角”,形成了一個生產、運輸和消費自循環的體系。

在生產端,洛克菲勒創辦了標準石油公司,控制了美國95%的市場;在運輸端,洛克菲勒在全美國建立了龐大的輸油管道,大大降低了石油的成本;消費端,亨利·福特開創了流水線的生產方式,快速制造、銷售汽車,這也讓便宜的石油能被快速消化。

這么一來,美國的原油產業形成了一個“飛輪”:生產和運輸成本下降,促進了能源消費。而消費又反過來帶動生產規模,進一步下拉成本。而也正是因為這個原因,美國才能在短短的幾十年中,創造出驚人的工業文明。

遠川研究所認為,咱們可以按照這個能源大三角的思路,去看待中國的“碳中和”戰略。你會發現,在碳中和的布局當中,中國實際上在建立一個“新能源大三角”。這個三角同樣由生產、運輸、消費三個環節構成。如果這個三角能轉起來,同樣也能形成規模效應。

咱們先說生產端。碳中和計劃的能源大三角中,負責生產的是光伏產業。

從2009年開始,政府開始給光伏產業提供大量的補貼。在過去10年中,產業補貼累計達到了千億級別。補貼給光伏產業帶來了驚人的增速。2015年,國內光伏的新增裝機量正式擊敗德國,成為世界第一。近幾年來,1噸-10噸電鍋爐,5噸電熱水鍋爐,72千瓦-720千瓦電蒸汽發生器等市場上需求量連續增長。

當然,在大范圍的補貼之下,光伏產業出現了不少“騙補”的情況。但也在補貼之下,國內的光伏產業有了很大的試錯空間,最終讓這個行業出現了不少世界級的龍頭產業。就比如說,光伏產業中最重要的四大環節是硅料、硅片、電池和組件。這四個環節中,中資企業的占比全部都超過50%。中國生產的硅片,在全球市場份額中達到了96.1%。

光伏產業在世界范圍內保持先進地位,也帶來了行業變革,比如更便宜的發電價格。從價格絕對值來看,過去十年中光伏發電的成本已經下降了89%。從比較值來看,目前國內光伏發電的成本平均下來是煤電的83%。

中金發布的一份碳中和報告顯示,如果未來光伏產業繼續發展,那么在四十年內,光伏產業的發電成本有望降到煤電的32%左右。

碳中和能源大三角中的“生產”這個環節,我國已經有了比較廣泛的布局。

但是,接下來問題就出現了,那就是地區發展不平均。我國的光照資源最豐富的是西北部的新疆、甘肅兩個省份。但是我國用電需求最大的反而是東南部地區。要把西北部的清潔電能長距離運到東南地區,是會花費大量成本的。如果運輸成本居高不下,也會影響清潔能源的普及。

那怎么用更低的成本,讓光伏發電的電能在全國跑起來呢?這就要提到我國能源大三角的第二個角:特高壓運輸。

簡單和你介紹一下原理,常見的高壓線一般是220千伏,而特高壓通常能達到800甚至1000千伏。按照科學原理,電壓提高一倍,電阻產生的損耗會下降75%。也就是說,特高壓會減少在電力傳輸中的耗損,從而降低成本。

我和你說一下特高壓帶來的改變:

之前因為電力長線運輸成本很高,我國之前的發電思路是“煤在全國到處跑”。一個地方如果需要用電了,那就在當地建電廠,然后通過鐵路把煤運過來,就地發電。但是這導致的結果就是我國煤電廠林立,發電效率低下,運送煤的過程也會造成碳排放。

特高壓提出了另一個發電思路,那就是“電在全國到處跑”。也就是用特高壓,長距離運輸電能。把我國電力的生產和消費中心連接起來。

從2006年開始,我國就大手筆投資特高壓。在過去的14年中,我國對于特高壓的投資總額高達6091億元。什么概念?對比一下:要知道,三峽大壩作為國之重器,單個項目的投資額是2000億元。經過多年發展,中國的特高壓已經處于世界領先地位。咱們國家掌握了所有的特高壓標準,全世界都在使用中國的這一套標準。中國特高壓技術已經可以輸電5000公里,正在運營和建設的特高壓線路加起來有4.1萬公里。

特高壓因為輸電效率高,在逐漸普及之后,它大大降低了光伏發電的成本。就比如之前,新疆因為光伏發電的運輸成本很高,發出來的電有30%被浪費了,但是現在,這個比率降到了5%。

好了,既然能源大三角中的生產和運輸兩極,我國已經有了初步布局。那么消費的這一極,我們又應該怎么湊齊呢?你可能也想到了,就是電動車。

關于電動車,我們都知道,電動車的生產,以及充電樁的普及,能夠反哺新能源的發展。也正是因為如此,我國在電動車行業也實行了大面積的補貼政策,從2013年至今,中國對新能源車的補貼總額超過3000億,這讓中國成為世界上最大的新能源汽車市場。

不過,電動車對于能源大三角的貢獻,還不僅僅是在消費上。

電動車的發展,還能夠進一步降低光伏發電的生產成本,從這個維度推動光伏發電的普及。

這是什么意思呢?光伏發電比起火力發電有一個缺陷,那就是穩定性不行,火電廠一天可以持續發電24小時,但是光伏發電在晚上發不了電。為了維持電網的穩定,保證我們能在晚上還用上光伏發的電,需要付出額外的成本。簡單來說就是,把白天發的多出來的電儲存在電池里。

但是就目前來看,用鋰電池來儲存電力,每一度電的成本在6毛~8毛之間,比煤電電價高了一倍。

電動車的高速發展,就可以大大降低鋰電池的儲電成本,因為能帶動電池的產量。根據邊際成本定律,電池的產量每翻一倍,它的成本就會降低28%。而生產一臺續航超過350公里電動車所用到的電池,相當于生產5000臺蘋果手機。

我看到中金公司在“碳中和報告”中分析,隨著電池技術的不斷發展。我國的“光儲平價”可能會在7年之內到來。光儲平價的意思是,光伏發電加上儲能的成本,和火力發電的成本是相同的。這句話的言下之意是說,到時候一家用電機構,無論是用光伏剛剛發出來的電,還是用電池儲存的光伏發電,都會比用火力發電更加劃算,光伏發電的市場競爭力會進一步提高。你看,碳中和這個能源大三角,是不是就逐漸轉起來了呢?

好了,總結一下。“遠川研究所”在文章中寫到,中國其實一直在進行碳中和能源大三角的布局,三角的三個頂點分別是光伏發電、特高壓運輸和電動車消費,并且它們都已經初具規模。

其實我個人覺得,這個能源大三角能夠運轉起來,核心原因是我國有著巨大的消費市場。香帥說過一句話:規模是一切問題的解藥。我相信在未來,中國的規模優勢會更加凸顯出來。

 

 

 

 

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