构建以新能源为主体的新型电力系统的路径有哪些
一、煤电装机将受严控
二、风电+光伏成增量主体
2020年12月12日,在联合国气候雄心大会上,中国首次设定了光伏风电装机目标,到2030年我国风电、光伏总装机容量达到12亿千瓦以上。
三、核电成基荷电源增量主体
在以可再生能源为主的电力结构中,随着煤电的角色淡化,核电正成为基荷电源的增量主体。与风电、太阳能发电的波动性、间歇性相比,核电具有能量密度大、输出稳定、低碳排放等优势,是“去煤电”情景下增加基荷能源的首选
四、储能、抽水蓄能建设将提速
2021年7月23日,国家发改委、国家能源局发布关于加快推动新型储能发展的指导意见。意见提出,到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。根据意见,预计2025年装机规模达3000万千瓦以上。新型储能在推动能源领域碳达峰碳中和过程中发挥显著作用。
五、特高压电网建设将加快
考虑到风电、光伏分散式的特点,以及大型电厂地理位置偏远,主要集中“三北”地区,在无法实现就近消纳的情况下,电力的输送、存储成为决定制约清洁能源装机比例的一大瓶颈。同时,随着近年户用光伏装机增长迅猛,部分城镇、农村电网的变压器容量也成为影响装机的一大因素。因此,在大幅提高清洁能源装机比例的情况下,特高压电网、农村电网的配套工程也需要改善。
我国电力结构已经开始向绿色低碳转型。受成本下降、技术进步、生态环保等因素推动,可再生能源快速发展带动全球能源供应日趋多元,新兴经济体能源需求持续增长,占全球能源消费比重不断上升。截至2020年底,我国可再生能源发电装机总规模占比超过40%,位居世界第一。按照我国“碳达峰”“碳中和”时间表,到2030年实现“碳达峰”,意味着平均每年碳排放量由过去的年均3.6%增速降至0.5%[2]。2021年是“十四五”的开局之年,能源企业和电力企业需要迈好绿色低碳转型的第一步。尤其在发电领域,电源结构将发生重大改变,绿色电源将成为主体电源。在电网领域,电力资源配置由煤电、水电基地外送,转变为新能源一体化开发外送、源网荷储一体化就近利用,电网形态由区域互联大电网向大电网与微电网、分布式电网兼容并举转变,智能配电网成为未来发展重点[3];在用电领域,用电模式由单向流动转变为源网荷储双向互动模式,储能技术将加快发展,用电形式更加多样化。总之,能源清洁低碳发展成为大势。世界各国纷纷制定能源转型战略,提出更高的能效目标,制定更加积极的低碳政策,不断寻求低成本清洁能源替代方案,推动可再生能源发展和经济绿色低碳转型[4,5]。此外,世界能源技术创新进入活跃期。能源新技术与现代信息、材料和先进制造技术深度融合,太阳能、风能发电、新能源汽车技术不断成熟,大规模储能、氢燃料电池、第四代核电等技术有望突破,能源利用新模式、新业态、新产品日益丰富,将给人类生产生活方式带来深刻的变化[6,7]。
绿色低碳转型意味着巨大的成本。尤其对于以传统化石能源为主的发电企业来说,从高碳资产为主向绿色低碳资产转型的成本十分巨大。以“五大电力”企业为例,2020年有四家清洁能源装机占比低于50%,新能源电源增量成为这些企业投资发展的重点。随着新能源大规模发展,资源争夺和市场竞争将愈加激烈,各企业都在抢抓清洁能源转型的机遇,争取优质新能源资源,坚持集中式与分布式并举,新建为主并购为辅,实现风电、光伏跨越式大发展[1]。实施“碳达峰”“碳中和”是广泛而深刻的经济社会系统性变革,对政府、企业,甚至每个人的生活都是一场变革,“一场硬仗”。“十四五”时期,是我国实现“碳达峰”目标的关键期、窗口期,除了控制化石能源消费总量、提高利用效能,还要大力实施清洁能源替代行动,深化电力体制改革和碳交易制度创新,也要倡导绿色低碳生活,提升生态碳汇能力。
总之,构建以新能源为主体的电力系统,意味着光伏、风电等清洁能源的大规模发展,到2025年清洁电源装机比例将超过50%[8]。清洁能源的高比例发展必须采用市场化手段,避免大幅度的财政补贴。清洁能源的发展必须依靠创新驱动,以新能源为主体的新型电力系统应具备高度的数字化、智能化水平,才能不断提升分布式清洁能源的存储和消纳能力,真正让清洁能源成为电力供应的主体。
以太阳能为主的新能源投资及发展形成产业化经济化。
太阳能产业主要包括太阳能发电产业链、太阳能器具产业链、太阳能利用与建筑产业链三类产业链。新能源产业是具有战略性和先导性的新兴产业,也是调整优化产业结构、解决能源资源短缺、加强生态环境保护的重要途径。
新能源(NE)又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。发展新能源的意义:新能源是人类社会未来能源的基石,是化石能源的代替能源。
引言:因为新能源汽车相较于传统的汽车来说,有非常多的好处。新能源汽车不会在行驶过程中产生污染气体,不会让人们每天都活在污浊的空气中,不会对人们的身体健康产生危害。同时,新能源汽车作为新时代的产物,会带给人们很多的便利,也让人们在驾驶过程中变得更加的简单,给人民的日常生活提供非常多的好处。
在这些年来,随着新能源汽车逐渐得到了国家的支持,新能源汽车渐渐成为了很多家庭买汽车时的第一选择。在最近所举办的成都车展里,新能源汽车被作为主角推广,新能源汽车在这次车展里得到了很高的展示。也让网友们非常好奇,新能源汽车究竟有什么样的好处,可以让这个车展推广新能源汽车?
有人认为,新能源汽车的好处主要表现在两个方面,其中一个方面,也是最重要的一个方面就是新能源汽车,相比于传统汽车来说,会给生活带来清洁的空气,它是非常环保的,它不会在行驶过程中排出污染环境的气体,不让人们每天都呼吸污浊的空气,给自己的人身安全带来非常大的危害。因为新能源汽车主要是以电力为主,是靠电作为动力行驶汽车的,相比于传统的汽车以汽油为动力,新能源汽车更符合人们所追求的可持续发展的原则,所以才现在会有很多的家庭在选择汽车的时候,以新能源汽车为主。
然后一个原因就是新能源汽车是高科技的产物,是科学发展的产物,是顺应时代的一个结果。在试用新能源汽车过程中,它会有很多高科技的零件,会让驾驶过程变得更加的轻松容易,会给人们的日常生活带来很多的便利。所以这两个原因才是新能源汽车发展迅猛的重要原因。
近期在国务院常务会议通过的《新能源 汽车 产业发展规划》指出,为引导新能源 汽车 产业有序发展,要加强充换电等基础设施建设,其中特别提到,“加快形成快充为主的高速公路和城乡公共充电网络”。
去年年底发布的产业规划征求意见稿中,新能源 汽车 基础设施建设的部分并未单独点出快充,只是笼统地介绍“合理布局充换电基础设施,加快形成适度超前、慢充为主、应急快充为辅的充电网络” 。
实际上,在高速公路和城乡公共充电网络中,快充已经成为各充电桩运营商优先布局的品种,因为在中长途的新能源 汽车 使用场景下,快充的使用频率和回报周期明显要优于一般的慢充。
不过,即便在公共充电网络中,“快充为主”也只是方向性的引导,随着新能源 汽车 保有量的增加以及对用户使用场景的分析,业内愈发强调市场配置在充电基础设施建设方面的作用。有充电行业人士指出,比如,在某些不具备安装私人充电桩条件的小区,要建立公共充电网络,便不能照搬“快充为主”。
而在整体的充电基础设施建设中,快充也很难形成主导地位。一方面,快充本身面临着充电安全等方面的技术制约,另一方面,快充的兴起很大程度上是受B端运营车辆增加的影响,随着新能源 汽车 逐渐向C端市场转移,快充的必要性也将降低。另外,包括车企在内的充电桩运营商也将挖掘更多的细分场景进行精细化运营,其他电能补给方式也将出现,例如蔚来和北汽新能源目前在推的换电模式,其本质上与快充一样,也是一种应急补能的方式。
近两年来,快充成为各运营商争相布局的领域。
根据中国充电联盟的数据,在过去的两年中,尽管国内公共交、直流充电桩的比例保持在6:4左右,没有特别显著的变化,但与此前相比,直流快充桩的比例已经有显著提升。据统计,2017年直流快充桩数量仅占总体充电桩的三成左右。
资料显示,随着新能源 汽车 逐渐投入运营,2016年开始,国内充电桩数量呈现迅速增长的态势,2016年底充电桩整体数量从年初的5万台增加至近15万台。不过,当时由于技术限制,建成的充电桩大部分为慢充桩,在以B端运营车辆为主的早期,这些慢充装并不能满足市场的需求,此后运营商开始加大布局快充桩。
这样的趋势还在延续,今年还有多家企业在加速快充的布局。4月,国家电网及南方电网均宣布了新一轮充电设施建设计划,其中,国家电网将在2020年投资27亿元,增加自营充电设施建设及充电设施技术升级;南方电网则计划在未来四年中,平均每年投资60亿元,在粤港澳大湾区等基建重点地区布局高速快充桩。此外,在产业链上游,今年华为也发布了新一代HiCharge直流快充模块,提供面向国内市场的30KW功率产品,以及面向海外市场的20KW功率产品。
艾瑞咨询的一份报告指出,出租车、网约车等B端市场是现阶段运营商重点服务的领域,这些细分市场的电动化发展已成定局,虽然数量较少但由于充电需求量大且稳定,可以带来稳定的现金流。
有资料显示,快充在现阶段满足了相当规模的新能源 汽车 充电需求。根据北京市交通委员会的数据,全市的充电桩中,快充桩以64%的建设占比,贡献了约94%的充电电量和充电次数,平均每个快充桩的充电贡献是慢充桩的8.8倍。另外,在使用率方面,快充也显著优于慢充,上海充换电设施公共服务平台的数据显示,8月直流快充桩使用率为7.23%,交流慢充桩使用率仅为2.43%。
技术提升和成本下降是快充桩规模增加的重要条件。上述艾瑞咨询的报告显示,近几年中,直流桩功率模块的成本明显降低,2019年为0.4元/W,仅为2016年的30%。而由于池容量的提升和大功率快充技术的发展,以及用户对于快充需求的增加,该报告预计,直流快充桩功率以及保有量占比将在未来两年内继续上涨。
他并不完全认同“快充将成为公共充电基础设施主流”的说法,而是表示要根据细分场景进行更精细化的布局,例如,在办公楼、电影院等场景中,用户停留的时间相对较长,快充的必要性就相对较低,又例如,在不能建立私人充电桩的老旧小区,即便要建公共充电桩,也应以常规的慢充为主。
蔚来 汽车 在电能补给方面布局较为全面,覆盖了家用慢充桩、直流快充桩、超充桩、换电站、移动充电车、便携式随车充等多种补能产品。在不久前举行的北京车展上,蔚来宣布将此前发布的20kW小功率快充桩加入目的地充电桩行列,以满足更多细分场景的加电需求。
“在酒店、写字楼、景区等出行目的地,用户可利用就餐、办事或者游玩的间隙,轻松将电池充满。而且这种小功率直流快充桩也特别适合部署在中西部偏远地区,兼顾成本与效率。”上述蔚来 汽车 内部人士表示。
针对不同场景进行精细化运营的背后是,快充的投入依然偏高。据介绍,一台交流慢充桩的成本大约在5000元左右,而一台直流快充桩的成本则要5万左右,二者相差十倍,而特斯拉、蔚来等车企布局的更高功率的超充桩,成本更是高达十几万元。
值得一提的是,在充换电网络建设中,与国家电网、特来电等平台相比,车企的布局相对较少,与特斯拉大规模建设充电桩不同,大部分国内车企自身并未投建公共充电桩,只有蔚来、小鹏等部分造车新势力有这方面的布局和规划。
仝宗旗也表示,车企建设充电桩主要还是看效益,最直接的因素是,能否拉动销量,商业模式能否走通,特斯拉之所以能够大规模布局超充桩,很重要的条件是它单车利润较高,能够覆盖基础设施的投资运营,并形成规模效应反过来带动销量增长,但对于绝大多数车企而言,走通这个模式并不容易。
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