为何我国大力推广清洁能源,可再生能源?
新型清洁能源是未来发展的趋势,我国大力推广清洁能源,可再生能源往大了说是保护人类自身,往小了说也是维护国家利益。
大的方面:使用化石能源产生二氧化碳,过量的温室气体对环境的破坏无法想象:全球气候变暖、海平面上升、大量物种灭亡、厄尔尼诺现象……人类对自然的破坏最后都会反噬人类自身。因此发展清洁能源不但是保护环境,更是保护人类自己。
小的方面:中国本身石油存储很低,且开发难度高,因此需要大量进口石油,随着中国的发展,我国对石油的需求就不断提高,但是由于历史及国际政治环境,运输石油的路线极易受到他国封锁,我国推动清洁能源替代化石能源;如大力发展新能源汽车、减少化石能源依赖,也符合中国自身的国情;可在发生地区冲突的时候,降低国内的影响。
8月中旬,美国加州经历了19年来首次滚动停电。加州独立系统运营商发出警告, 由于电网吃紧,需要采取分区滚动式停电模式来防止电网崩溃。 消息一出,引发关注。正值美国大选之际,这一话题瞬间被政治化。据媒体报道,停电事件中,超过100万人失去了电力供应。
目前的初步原因汇总显示:停电是多种概率事件同时发生造成的,其中包括天然气机组的宕机;高温天气跨区联络线过热限流,部分老化线路容量不足;风电场宕机等等。系统调度与监管机构对于系统是否购置了足够充足的备用仍旧存在认定上的争论。
上一次加州下令滚动停电是在2001年能源危机期间。 从1月到5月,发生多次停电,其中一次影响150多万客户,其原因是能源短缺和能源批发商操纵市场合力发挥作用的结果。
加州州长纽森(Gavin Newsom)强调,加州电力短缺是“不可接受的”。他将电力短缺归因于加州从污染性的天然气过渡到太阳能、风力发电等“清洁”能源的结果,因为太阳下山之后或无风时,无法发电。他承诺释出更多能源,也将对电力短缺进行全面调查。纽森表示, 由于过去几天创纪录的高温,用电需求大增, 曝露 出可再生能源的不足。
光伏发电出力特性会给电网安全稳定运行造成巨大影响。截至2019年年底,美国加州光伏发电的装机容量为2740万千瓦,占美国光伏发电总装机容量比例约36%,居全美第一。光伏发电量通常情况下占加州总发电量的比例约为20%。
在高比例光伏发电接入的情况下,加州净负荷曲线为“鸭型”曲线,即负荷曲线在中午前后到达低点,在15时之后开始上升,负荷曲线峰谷差大,这为加州电力调度带来困难。
为此, 加州一直非常重视需求响应发展,通过相关激励手段调动负荷侧灵活资源积极性,以解决电力供需矛盾。 然而,此次罕见热浪袭击加州,加之疫情影响,居民大多居家,空调负荷等温度调节负荷激增,大大激化了原有的电力供需矛盾。
本次加州轮流停电事件一方面说明, 光伏发电、风电等电源出力具有波动性、反调峰性,对电网安全稳定运行造成的威胁不可忽视 。高比例新能源发电接入的情形下,亟须开展电力电子化电力系统稳定性基础分析、电力电子化电源的宽频带振荡特性等基础理论研究,完善电力系统稳定计算标准体系,突破海量超电磁暂态仿真技术瓶颈,提高电网仿真分析能力,支撑深度认知电网特性。
另一方面,本次加州轮流停电事件中,高比例光伏发电接入、罕见高温、疫情居家等多因素交织,充分表明在电网安全运行中,考虑单一因素具有一定的局限性,多种情景叠加则进一步考验电网供电能力。 电网企业需在规划、运行、营销乃至应急等环节充分考虑综合因素,确保供电可靠。
随着分布式电源、储能系统、新能源 汽车 等领域相关技术不断发展, 负荷侧灵活资源有着极大的开发利用空间 。我国经过多年摸索,在负荷侧灵活资源利用上取得了显著成效。据相关研究,我国负荷侧灵活资源超过2亿千瓦,通过相关政策、机制挖掘这些资源价值,意义重大。
电力服务具有普惠特点,涉及民生问题。本次加州轮流停电事件中,电力供需紧张在电力及上游能源市场上造成了一系列连锁影响。 电价快速上涨加重了防疫期间居民、企业的经济负担,对经济 社会 发展造成巨大影响。
反观国内,在防控新冠肺炎疫情期间,电网企业主动担当,坚决执行国家降低电价政策,有力支撑“六稳”“六保”目标实现,充分体现出我国的制度优势。可见,我国电网 健康 发展需要坚持制度自信,发挥“六个力量”,为经济 社会 发展和民生改善提供有力保障。
这意味着我国的可再生能源发展面临着新的形势和新的任务,从侧面印证了可再生能源装机比例必须要进一步的提高,才能更好的适应市场的发展,保障整个电力的安全可靠供应。
时代在不断的进步,科技在不断的发展,大力实施可再生能源替代行动,以迫在眉睫,从此次的碳中和经济论坛中,我们可以看出,可再生能源已成为新一轮的能源革命和科技产业革命的主战场,发展可再生能源是减排不减生产力的重要支柱,作为一名普通人,在生活中也应该积极的了解我国相应的科技变化政策,这样才能更好的确保自己的财产安全不受影响。
我国将要大力实施可再生能源替代行动。
当前全球新一轮的能源革命和科技革命,深度演变我国可再生能源发展面临新形势,新需求,正处于大有可为的战略机遇期,从此次的会议中我们可以看出我国将要大力实施可再生能源代替行动,保障国家能源安全纵深推进能源革命光电,水电生物质发电规模,均已持续稳居全球首位未构建煤油气和新能源可再生能源多轮驱动的能源供应体系打下了坚实的基础,在我国碳减排约束条件之下大力发展可再生能源,已成为加快构建清洁低碳的新体系。逐步实现能源独立的必然选择也是必不可少的一件事。
这释放了怎样的信号呢?
一个国家想要获得快速的发展,必须推动生态文明建设,在应对气候变化等多目标约束条件之下,我国可再生能源仍将持续保持高速发展态势,这与我国科学家们的不断努力是有一定的关系的加速,对化石能源的加速替换加快步入跃升发展新阶段,对于推动我国的产业链,供应链安全,关键技术,创新稳定性可靠性等关键问题的发展,也有着非常积极的意义。
但中国光伏产业早期的发展并不是一帆风顺的,中国第一代和第二代光伏企业经历了很多波折,才一步步完成产业升级,打破欧美的技术封锁和资本围堵,最终在全球光伏市场拥有了话语权,主导全球光伏产业链。
今天我们从中国光伏产业发展史切入,谈谈中国光伏企业是如何在欧美的围追堵截中,生存下来,并且完成产业逆袭,打造出另一张中国产业名片的?
三次石油危机推动全球太阳能产业发展
20世纪70年代,阿拉伯国家禁运石油,油价疯涨,全球爆发石油危机,美国开始扶持新能源产业发展,投入资金研发太阳能光伏技术,并且对光伏产业进行补贴,成为了首批发展光伏产业的国家。
在80年代初美国就拥有了全球85%以上的光伏产业市场份额,但那个时候光伏产业的市场还很小,而且随着油价回落,美国新能源发展计划被搁浅了,传统能源寡头势力崛起。
在电力行业发展的早期,电网还无法覆盖西北和边远地区,而中西部地区拥有丰富的风光资源,中国看到了光伏发电在解决西部和农村地区缺电问题方面的价值,开始大力发展光伏产业。光明工程让电网无法覆盖的西北地区用上了太阳能。
2001年,中国第一家光伏企业无锡尚德在无锡国联发展集团和五家地方国企的支持下诞生了,第一代光伏企业从解决西部农村用电开始,随后赶上了全球光伏产业的第一次发展红利。
2004年全球环保理念爆发,可再生能源兴起,欧美发达经济体开始大力发展太阳能产业,市场需求大幅增长,中国第一代光伏企业崛起,凭借低成本优势,获得了欧美市场大量光伏组件的订单,并且实现海外扩张。
中国光伏企业纷纷出海上市,一度占据欧美光伏上市企业的半壁江山,其中施正荣的无锡尚德,彭小峰的江西赛维,苗连生的英利集团成为了中国第一代光伏企业的三大巨头。三家光伏巨头的创始人也相继成为中国光伏首富,登上福布斯财富榜。
但中国第一代光伏企业的疯狂扩张也埋下了隐患,海外上市的光伏企业属于“三头在外”的发展模式,简单来说就是多晶硅材料定价权,光伏产业技术,光伏需求市场都掌握在欧美手中,而中国光伏企业只参与了中间环节的光伏组件和产品的加工,利润很薄。
华尔街资本和欧洲的多晶硅材料供应商看到了中国第一代光伏企业的弱点,开始围猎中国第一代光伏企业,操控多晶硅材料价格上涨。
欧美多晶硅材料供应商先在期货市场制造光伏材料价格上涨的市场预期,多晶硅材料从每公斤40美元炒作到每公斤500美元,让中国光伏企业产生对光伏原料价格上涨产生担忧,于是国内很多光伏企业提前与欧美光伏材料供应商签订长期订单合同,锁定所谓的低价多晶硅原料。
举个例子无锡尚德在美国上市之后,施正荣成为中国首富,他认为未来10年光伏产业会持续增长,多晶硅材料价格会越来越高,一下子与美国的MEMC签订10年订单合同,并且与美国的HOKU签订6.7亿美金的多晶硅供货合同。
结果多晶硅材料价格出现大涨大跌的过山车走势,加上08年次贷危机发生,欧美光伏需求市场萎缩,多晶硅价格继续大幅下跌,出现了白菜价,提前签订的多晶硅低价合同,变成了天价合同,而第一个顶不住的就是尚德,施正荣只能选择支付2亿多的巨额违约金,终止部分天价多晶硅合同。
而彼时中国第一代光伏企业借助资本市场产能增长了10多倍,面临产能过剩和次贷危机的双重压力,天价多晶硅材料合同更是让国内光伏企业雪上加霜,负债累累,陷入破产边缘。
2008年金融危机之前,中国有超过400家光伏企业,成为全球规模最大的光伏制造商,而金融危机之后,只剩下不到50家,损失惨重。
中国第一代光伏企业在短暂的辉煌之后,折戟海外市场,成为了欧美资本的猎物,最终不得不退回国内市场。
无锡尚德在2013年破产重整,次年从纽交所退市,这也是第一代光伏产业发展的缩影,但中国光伏产业并没有从此一蹶不振。
中国光伏企业再次崛起,实现国产化替代
中国第一代光伏企业折戟海外市场之后,中国光伏产业迎来了新的发展契机,以隆基股份和保利协鑫为代表的中国第二代光伏企业崛起,完成了中国光伏产业的国产化替代。
次贷危机和欧债危机让欧美经济衰退,欧美光伏产业也受到巨大冲击,产业市场大幅萎缩,而美国和欧盟的光伏巨头也失去了补贴和产业扶持,开始走下坡路,甚至破产倒闭。
而这个时候中国光伏企业回到了中西部光伏产业的基地,在西藏和新疆等地区继续发展光伏产业,不仅解决了西部地区缺电问题,而且光伏发电成本不断降低,开启了西电东送模式,用西部新能源支持东部城市和产业经济区发展,也为西部地区带来了新能源产业的回报。
在第一代民营光伏企业败走海外市场之后,扎根西部新能源基地的国企比如中电投和中国华陆公司等并没有放弃,10年磨一剑,以西部地区为光伏产业基地,东部沿海城市实现产业技术迭代,着手解决中国光伏产业“三头在外”的产业问题,打开了光伏产业在国内的市场需求,开启了内循环模式,不在依托海外市场。
这个过程中,金太阳工程和江苏计划为中国光伏产业在国内发展提供了市场支撑,在中国西部推动光伏风电产业发展的中电投,转战东部沿海地区,与中国硅王之称的保利协鑫达成合作,开辟了中国光伏产业的第二战线,完成了市场和产业技术的迭代升级,解决了市场和技术两头在外的问题。
而在多晶硅材料领域,第一代光伏企业尚德借着欧美太阳能产业扩张的风口,一度成为全球最大的多晶硅制造商,但实际上欧美掌握了多晶硅材料的定价权,我们在光伏原材料领域进口依赖超过90%。
中国华陆公司的一个工程师陈维平带领团队,不到一年时间突破了多晶硅领域的冷氢化核心技术,并且创造了多个世界第一,打破了欧美多晶硅技术的垄断,最终这项技术被广泛应用到民营光伏企业和市场,光伏产业成本进一步降低,同时解决了多晶硅材料对外依赖的问题。
在单晶硅领域,一直低调的隆基股份,没有盲目扩张,躲过了海外资本围猎,成为中国早期光伏企业的幸存者,并且选择了不被看好的单晶硅材料市场,最终在单晶硅原料和技术领域取得了新突破,进一步降低了中国光伏发电的度电成本。
至此,中国用3年时间完成了光伏产业的国产替代,中国掌握了市场,技术,原料的主动权,2011年也成为了中美光伏产业的一个分界点,中国光伏产业的市场份额和技术优势,开始主导全球光伏产业链。
而经历了08年金融危机和欧债危机之后,欧美光伏企业一直没有缓过来,错过了全球光伏产业的第二次扩张红利,并且开始深度依赖中国光伏企业提供技术和产品,欧洲一半以上的光伏产品和组件需要从中国进口。
另外在光伏电池板领域,逆变器这一关键产品,中国也逐步占据主导地位,华为的光伏逆变器占了全球市场份额的23%,连续多年稳居市场第一位置。
当中国第二代光伏企业再次席卷欧美市场的时候,欧美产业资本不愿失去光伏市场的主动权和利润,再次围猎中国二代光伏企业,但他们发现行不通了,无论是产业技术,还是多晶硅原料,中国都领先欧美了。
最后在自由竞争比不过中国光伏企业的时候,欧盟和美国商务部联合起来,对中国光伏发起了双反调查,认为中国光伏低价冲击了欧美市场,通过贸易保护的形式,再次把中国企业赶出欧美市场。
美国和欧盟制造贸易壁垒的方式,来打压第二代光伏企业,成功了吗?
中西部新能源经济崛起,中国光伏主导全球光伏产业链
中国二代光伏企业再次退出欧美市场,但已经完成国产化替代的二代光伏企业并没有退缩,而是以国内市场为依托,提高国内光伏产业集中度,并且继续中国光伏产业的全球扩张,打开了亚洲和非洲市场,光伏产业的市场份额再次增长,夯实中国光伏在全球光伏产业的主导地位。
在一带一路战略下,中西部新能源经济崛起,以光伏风电为代表的新能源产业,为西部未来发展奠定了基础,这也意味着中国西部地区未来有望成为中国的新能源中心,甚至是亚洲的新能源中心,对全球新能源经济产业产业重大影响。
在全球能源碳中和趋势下,太阳能产业再次迎来高增长,光伏风电等清洁能源产业可以优化我们的能源结构,减少对煤电的依赖,而在水电发展空间有限的情况下,未来中国要提升新能源发电量,提升可再生能源发电比例,光伏风电将是关键。
中东有石油,中国有沙漠,如果能够充分利用西部地区风光资源,提高沙漠戈壁地区的光伏发电装机量,我们的能源安全和可持续发展问题将会得到解决,甚至可以完全摆脱煤电。
比亚迪的王传福认为中国1%的沙漠铺满光伏太阳能电池板,就可以解决全国人民用电问题。
当然我们也不能忽略光伏发电的不稳定性问题,还需要配套的新型电力系统,解决绿色电力并网发电问题,发展储能产业,形成源网负荷一体化的现代能源体系。
今年中国非化石能源发电装机量突破11亿千瓦,超过了煤电装机容量,光伏发电比例进一步提升,在全球光伏发电装机量中,中国连续多年保持第一,美国次之,而光伏发电成本也远远低于欧美经济体。
在全球光伏供应链体系中,硅片几乎都来自中国市场,中国新疆已经成为全球多晶硅材料的供应基地,目前全球太阳能电池工厂销售和使用的硅片97%来自中国。
第二代光伏企业打开了东南亚市场,如今东南亚乃至全球的光伏制造商都离不开中国生产的晶圆和多晶硅,全球太阳能行业需要的多晶硅74%都是中国生产的。
美国太阳能一直高度依赖进口,国内光伏制造商产能无法满足需求,其中85%以上的进口太阳能电池板都来自东南亚地区,而这个地区的光伏供应链体系也是中国光伏企业占据主导地位。
这也是为何今年美国商务部启动对东南亚光伏产业调查,结果不到一个月取消调查,给予关税豁免的原因,无论是制裁中国新疆,还是对东南亚光伏产业双反调查,都会冲击全球光伏产业链,最终冲击美国自身的光伏产业,欧美已经无法摆脱对中国光伏产业的依赖了。
中国已经是欧洲最大贸易伙伴,欧洲深陷能源危机,开始了激进的清洁能源产业转型计划,提高可再生能源发电比例,这意味着中欧未来的光伏产品贸易比重会大幅提升,欧洲需要中国的光伏产品和技术体系,来完成欧洲的能源转型计划。
在双碳经济时代,全球能源经济的增量市场在新能源领域,而光伏太阳能产业将是新能源产业的支柱,中国光伏将成为新的世界名片,帮助中国赢得未来新能源经济的话语权,主导全球新能源经济的发展。
据悉,该课题虽然此前进行了研究,但NREL指出,此前的研究依赖于风洞的数据,这些实验数据并没有真正显示出大规模的效果。目前,NREL启动的则是实现工况下的研究,一是利用20多年的风能建模专业知识,在拉斯维加斯附近的Acciona Energy的内华达Solar One槽式光热发电项目进行大规模现场测量;二是将这些测量数据用于验证NREL开发的高保真计算模型。
这些由风能技术办公室资助的高保真计算流体动力学模型和仪器将用于现场风力评估。行业合作伙伴和利益相关者也将作为顾问,以保持项目对市场的有用性。
"该团队由来自实验室各地的成员组成,他们正在无缝协作,以确保这个重要项目取得成功,并为光热发电项目开发人员和运营商提供关键信息,"NREL计算科学中心的研究工程师Shashank Yellapantula现在负责开发计算高效的模型,这些模型可以在项目结束时对行业有用。
经过验证的计算模型将公开提供给光热发电社区。
近日,华润电力(00836.HK)正式发布的《2018年可持续发展报告》(下称《报告》)显示,2018年,华润电力进一步加强公司治理,大力发展可再生能源、进一步降低能耗与排放。截至2018年底,整个公司的清洁能源运营权益装机占比较上年提升3个百分点至20.4%。其中,火电和风电利用小时均大幅优于全国平均水平。
在此之前,笔者注意到,华润集团董事长傅育宁明确表示,当前,新能源、可再生能源取代传统能源的变革趋势越来越明显。此后,华润电力进一步把业务重心向可再生能源倾斜。
华润电力能源结构的变化是中国能源结构变化的缩影。近年来,中国不断加大可再生能源发展的比例。目前,中国已经成为全球第一的可再生能源国家,打破国际间固有的中国严重依赖煤炭的负面形象。
根据国家发改委此前发布的《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》(下称《战略》),到2030年,中国新增能源需求将主要依靠清洁能源满足。《战略》提出,到2020年,中国能源消费总量将控制在50亿吨标煤以内,清洁能源成为增量主体,非化石能源占比15%;单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%;单位国内生产总值能耗比2015年下降15%。
数量重要,质量更重要。过去一年,华润电力坚持创新驱动增长,全年科研投入约1.97亿元,运用大数据、云计算等先进技术,促进公司创新转型、高质量发展。通过继续加大节能减排投入,华润电力附属燃煤电厂98%的权益装机完成超低排放改造,主要能耗和排放指标进一步改善,平均供电煤耗同比下降3.62g/kWh。
过去一年,通过优化资产结构,华润电力大幅减持和处置煤炭资产,减持和处置了部分火电资产和其他低效资产,提质增效成绩显著,果断处置和出售了位于山西的煤炭资产,收回高达95亿元人民币现金。
与此同时,华润电力积极 探索 火电厂固废处置掺烧发电技术,旗下广东海丰、江苏常熟等13家电厂参与市政污泥垃圾处置,2018年全年累计掺烧污泥40.3万吨,为城市解决污泥围城难题,也拓展了自身发展空间。此外,该公司高度重视水土污染防治和生态保护,2018年全年环保总投入超过15亿元。
华润电力还创新地将可再生能源发展与精准扶贫攻坚相结合,通过产业扶贫、教育扶贫等方式“授人以渔”,全力打好精准脱贫攻坚战。2018年,华润电力向 社会 捐款捐物合计606.69万元。
笔者从华润电力获悉,今年是华润电力连续第九年发布可持续发展报告,系统披露华润电力2018年在环境、 社会 、治理等方面的政策、举措和绩效。华润电力董事局主席李汝革表示:“通过可持续发展报告的发布,进一步促进公司提升在环境、 社会 、治理等方面的责任落实和实践水平。”