光伏发电为啥晚上不能用

首页 > 车主 > 作者:YD1662023-06-07 03:04:11

光伏发电为啥晚上不能用,(1)

虽为续篇,一样精彩

正文开始之前,有一个插曲。

今天早上,华能集团传出消息,将控股协鑫新能源,成为全球第二大光伏投资商。顺便说一句,第一大是中国的国家电力投资集团。读过《》的读者,应该记得在那一篇中,我们就是根据华能集团旗下的华能国际和协鑫集团旗下的协鑫新能源的财报数据,进行的火电与光伏发电的对比的。

不曾想,这么快两家就联姻了。这从一个侧面反映了传统电力企业向新能源转型的紧迫感。

好了,我们回到正文。

在《》上篇中,读者朋友们已经了解到在过去十数年的发展历程中,光伏发电的度电成本有了根本性的下降。与火力发电相比,在世界范围内,越来越多的地区已经或者接近实现平价上网,从而为光伏的下一步发展打开了更为宽广的市场需求。

就像任何新兴事物一样,在给与人们憧憬与期待的同时,光伏也存在着自身的五大短板。看过了前两个短板占地方与靠补贴之后,在这一篇中,我们再来看看剩下三个:难消纳、不环保和不连续

消纳是电力行业的一个专有术语,指的是发出来的电需要通过电网输送到用电单位,进而被消耗掉。

所以,难消纳的实质来源于电力生产中心与电力消费中心,在地理位置上的不匹配。

我国的基本经济格局是,东部沿海地区经济最为发达,次之为中部地区,再次为西部内陆地区。2018年末,国家统计局给出了全国31个省市自治区最新的GDP总量数据,排名前三位的分别是广东省(9.73万亿)、江苏省(9.26万亿)和山东省(7.65万亿),排名后三位的分别是西藏自治区(0.15万亿)、青海省(0.29万亿)和宁夏自治区(0.37万亿)。

第一名的广东省,一省的GDP规模,甚至于超过了排名后十位的省市区的GDP总和。而这十个排名靠后的省市区中,就几乎囊括了中国光照条件最好的一类资源地区。

所以,中国天然的面临着,可再生资源充沛的地区,所发出的电力无法本地足额消纳的问题。

一方面是资源充沛,大力发展;另一方面是消纳困难,限风弃光。

一时之间,风光事业,风光不在。

光伏发电为啥晚上不能用,(2)

2018年全国各省区市GDP对比图,数据来源:国家统计局

能源于一国的经济发展,具有十分重要的基础性地位。

根据前瞻产业研究院的数据,2016年我国全年“弃风”电量497亿千瓦时,超过了三峡电站全年发电量的一半,全国平均弃风率达到17.10%左右。同期,我国全年弃光电量70亿千瓦时,弃光率在10.60%左右。在以甘肃、新疆为代表的西部地区,限电水平甚至可以高达30%以上。

面对这巨大的浪费问题,我国提出了一个世界级的创造性解决方案:特高压电力输送

之所以是世界级,是因为世界范围来看,如此远距离的电力输送需求并不多见。比如美国的加州,光照良好,同时也是美国的经济大州,发电可以就地消纳。再比如中东,生产和生活都在沙漠中,也不需要大范围电力调度。而我国辽阔的幅员和经济发展的地理格局,决定了其特有的远距离电力输送的需求。

创造性之处在于特高压。我们知道电力输送,需要通过电线来完成,电线有电阻,不可避免的在传输过程中就会有电力损耗,变成了热量散发掉了。当输电线路长到了一定程度之后,电力损耗之多变得无法接受。因此,为了减少损耗,就需要减少电流的流通,而这就意味着同样的输送功率,必须提高电压。

当输送的距离达到几百甚至上千公里,那所需要的电压就达到了800千伏甚至1000千伏的量级。要知道,我们的家庭用电才220伏特,特高压达到了家庭电压的3600-4500倍。

2018年9月,国家能源局重新启动特高压建设,规划了新一轮包含5条直流和7条交流,共计12条特高压线路的“五直七交“工程。仅此项工程,预计耗资1800-2000亿元,成为我国新基建的重要组成部分之一。

此前,我国拥有在运行的“八交十三直” 共计21项特高压线路,其中国家电网公司拥有“八交十直”共计18项。

这些建成的以及在建的特高压项目,成为了我国可再生电力地理大跨越的高速通道,天堑变成了通途。

光伏发电为啥晚上不能用,(3)

截至2018年1月,我国已投入使用的特高压线路,来源:香港lantau咨询公司

有了特高压这个“乾坤大挪移”的法宝在手,国家能源局也来了底气,明确指出在2018年弃风率要低于12%,而弃光率则低于5%;而到2020年,弃风率要控制在5%左右,而弃光率要保持低于5%

之所以弃风率一直远高于弃光率,我认为和发电的基本单位造价有关。一个风力发电机组,以最常见的2MW的直驱型为例,综合造价在一千万元以上,远超单个家庭所能够负担的范围。这也就导致光伏发电允许以更细的粒度进行生产和消耗,进而产生相对更低的废弃比率。

读到这里,有的朋友可能会担心。这么核心的技术,会不会接下来受制于人。为此,我特地查阅了相关资料。

在世界范围内,由于绝大多数发达国家并不存在着像我国这样大范围、长距离的能源错配,因而我国是世界上实现特高压输电工程大规模商业应用最多的国家,并且在核心技术上基本实现了全面国产化

这一点,也体现在了特高压技术的国际输出之上。

2017年12月,国家电网和巴西国家电力公司联合投资的巴西美丽山800千伏特高压直流输电一期工程建成投运,满足了巴西2200万人口的年用电需求,正式实现了特高压技术的首次海外落地。

这也意味着,特高压技术,正在成为我国走向世界的又一张“新名片”。

当然,我们也很理性的看到,2019年国家发改委、能源局最新批复的第一批光伏发电平价上网项目名单之中,西部光照大省暂未批复任何新建项目。这在很大程度上,是出于对当地电网消纳能力的顾虑。

相信随着新一轮特高压项目的建成投运,我们应该会看到新的平价上网项目在一类资源区的批复。

光伏发电为啥晚上不能用,(4)

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