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火電佔據我國約一半的發電比例,光伏的未來在哪裡?
時間:2019-08-20 字體:[ ]

發電是一個成熟的行業,本質上不存在技術問題,而僅涉及成本。

由於廣義的火電包括燃油、燃煤、燃氣、然生物質固體等眾多類別,我們假設這裏的火電僅指燃煤火電。

我國是一個煤炭資源十分豐富的國家,而且相當多的煤炭品質較好。所以燃煤發電是一個顯而易見的經濟選擇,即使加上脫硫脫硝電除塵,絕大多數省的火電上網電價依然可以控制在0.25~0.45元/度之間,如此低的價格僅次於大型水電。而一直被很多技術人士看好的核電,其核准的電價反而為0.43元/度,超過絕大多數省份的火電電價。

另一方面,火電具有優異的調峰性能,電力的供需需要實時的平衡,但是我們需要保證大家時時刻刻都能用電,不能隨便的拉閘限電。所以只能通過調節發電廠的發電量來維持系統的穩定。在沒風、陰天、沒水的時候怎麼辦?核電調峰性能不太好,只能依靠火電來調節。

那麼如果不用火電呢?技術角度當然有解決的辦法,比如上超大規模的儲能、上超級多的抽水蓄能電站,上大量的燃氣輪機來補充---但是無一例外,都會出現成本巨大,電價貴的要死的情況。(為了避免誤解,我要提一下,火電調峰好,是相對於新能源來說的,調峰最好當然是帶庫區的水電.....但是水電不夠嘛)

電力作為大工業生產的基礎能源,如果電價貴的要死,那麼我們生活中的一切價格都會出現大幅的漲價,大家一夜回到解放前。

火電雖好,那麼取代火電的原因有哪些呢?

首先,也許能降低一點點污染---大型火電的污染已經很小了。

其次,能減少不少碳排放(脫硫脫硝電除塵不包括二氧化碳,二氧化碳不算是污染物,但是算溫室氣體),這取決於你是否相信碳排放導致了全球氣候變化威脅我們的生存,我個人對此沒有深入研究,不予置評。

最後,煤炭是有限的,可以做化工原料,白白燒掉,從長遠來看是很可惜的,對資源不算是優化配置。

我們真的會為了以上這些好處,付出價格大幅上漲的代價嗎?

這就是為什麼火電依然在中國佔大比例的原因:豐富的資源,相對較好的性能,讓火電在我國擁有無可比擬的成本優勢。由於我國水電儲量不能滿足全國的用電需求,火電在可預見的未來,依然會擁有十分重要的地位。

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下面再來說說風電和光伏。

風電和光伏發電幾乎不消耗任何的資源,沒有任何碳排放,光伏還可以很靈活的做成很小的系統,用於偏遠地區,這是它們的優勢。而被人詬病,主要是高昂的補貼、不穩定的出力和光伏生產過程中的高耗能和污染。

1、關於補貼。幾乎所有的新興技術一定需要社會力量的支持,否則新興技術缺乏成熟產業鏈,不太可能和完全成型的傳統行業相競爭。這種支持可能是風投、企業自身的研發,當然也可以是政府補貼。有人認為只要是新興行業,自由資本市場一定會給予支持,政府可以完全不必插手,這個看法屬於市場萬能論,過於理想化,不再展開細說。

一種產業的發展,一般經歷「研發階段---試點階段---商業開發---成熟產業---優勢技術」幾個階段,大多數新技術在研發階段都可以獲得一定支持,但能進入商業開發階段的新技術少之又少,能進入成熟產業,在上下游擁有成熟供應商的技術更少,需要艱苦的市場培育。風電和光伏也同樣沿着這樣的道路前進,而國家的大規模補貼,恰恰是在商業開發階段才開始的---國家覺得你能在前倆階段脫穎而出,未來就有希望,才來扶你一把。地熱發電也是可再生能源,和火電一樣有調峰能力,現在還在眼巴巴的等着政策。

考慮到國家不能永遠補貼一個產業,在這種潛在的壓力下,風電和光伏的技術進步非常迅速,在2009年9月,光伏組件的價格還是9元/W,電站的總造價水平是17000元/kW,而8年之後的今天呢?組件價格水平已經報出了2.3元/W,電站總造價水平是6000~6500元/kW。而印度人的報價可以達到4700元/kW---與知乎諷刺印度的風氣不同,我們在部分工程領域的國際競爭中已經感到了印度的強大壓力(主要源自低廉的人工,要求不太高的標準)。

8年之內,光伏的價格下降了60%,風電並不如光伏這樣迅速,但是也在快速降低。在這種快速的降價趨勢下,風電和光伏發電的電價水平也在迅速下降,2016年,迪拜出現了2.99美分/kWh的競標電價,摺合2毛錢,追上甚至超過了火電的水平。這並不是一個孤例。

而我國的光伏、風電標杆電價也在快速下調,1~4類資源區的風電電價即將達到0.4~0.57元/度,光伏是0.65~0.85元/度,對照火電、核電的上網電價,風電的是不是不那麼嚇人了呢?對比工廠、商場動輒0.8~1.3元/度的用電電價,光伏的電價是不是覺得還不錯呢?

所以,補貼終究會取消,這是一個扶持產業的過程,不是一個補貼的騙局。(金太陽、電動車中出現了大量騙補,但這是一個執行層面問題,不是政策大方向的問題)

2、關於出力波動的問題。從目前來看,還沒有很好的解決辦法,如在火電中所說,抽水蓄能、電池和燃氣的價格都很高昂(抽蓄本身價格還行,還是考慮到自身效率和輸送損耗,加上選點位置有限,也有很大的劣勢)。

從技術上看,出力波動問題不能依靠單一技術手段解決,最終可能是這樣:

(1)光伏、風電價格進一步下降至火電水平,同時由於無溫室氣體排放,可以通過碳排放交易獲得一些收入(這裡是環境效益貨幣化的體現,不屬於補貼)。在此技術上,加上儲能設備的價格下降(半年前4000元/kWh的某廠家,現在已經報價到了3000元/kWh,並表示還能再降),可再生能源電站可以配置部分儲能,平抑自身波動。

(2)抽水蓄能電站、天然氣冷熱電三聯供的建設(三聯供還是有價格優勢的),增強系統的調峰能力。

(3)電力市場的實施,有限保證了可再生能源的上網,而火電則可能轉為一種調峰電源,通過作為備用容量獲取收益。

以上(2)、(3)點除了大規模的技術改造,還涉及到很大的利益重新分配。是否應該這樣做,所涉及的內容過於龐大。

3、光伏污染和能耗的問題,污染問題,我不是上游企業,不是很清楚,但是上大型工業企業都要過環評的,這是一個相不相信政府的問題。

能耗問題,有人說光伏25年發的電還不夠製造板子所消耗的電力,這其實是個Energy payback time的事情,有相當多的研究。可以自由的去搜。從學術界成果來看,還是能回本的。

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有關於生物質成本的(senyan guo):生物質能發電,是醉翁之意不全在酒。

燃煤電廠是怎麼處理煤的?要達到煤粉的200目,生物質能燃料在加工時就很可能起火。不那麼細的,效率低。還有大量的硫,磷,煙氣處理更難。還有水份問題。

生物質能發電,一大塊還是環保考慮嘛。為了消化秸稈,貼錢也得上。

這又涉及到國本,農業問題了。雖說家庭聯產對基本生存很有必要,但是缺陷也是很顯著的。規模農場可以消化很多秸稈,以沼氣,飼料,造紙,還田等等消化很多。但是,家庭規模做不到。特別是越發達,家庭農業越認為秸稈是累贅。只好一燒了之,帶來了特有的夏秋污染。

只好上生物質能發電了。鼓勵不要燒秸稈,而是集中處理。但,難度太大。補貼雖說有,但遠遠不能抵消成本。一般模式多用BOT,主要盈利看政府官方補貼。

收集,運輸,處理成本太高。相比之下,發電和煙氣處理成本就是小兒科了。

綜合火電的內部優勢和外部對比,未來火電作為主流電力供應依舊會佔有很大比例,新能源技術的發展和成熟,將是去「煤」的主要影響因素。隨着光伏、風電成本的下降,光伏、風電的供電比例也將逐步提升,逐漸成為大家用得起的電力。


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