碳中和下的行業(yè)發(fā)展系列9---碳中和承諾下的電力脫碳解決方案
昨天和大家分享了碳中和下的行業(yè)發(fā)展系列的第八部分:碳中和承諾下的碳金融
今天和大家分享第九部分:碳中和承諾下的電力脫碳解決方案
1、儲(chǔ)能系統(tǒng)
2、分布式光伏
3、特高壓

電力部門(mén)脫碳是實(shí)現(xiàn)碳中和的第一順位要?jiǎng)?wù),這要求風(fēng)光發(fā)電從當(dāng)前的補(bǔ)充能源地位上升為主力能源地位。
事實(shí)上,2018年后中國(guó)棄風(fēng)棄光問(wèn)題已明顯改善,2019年全年棄風(fēng)率與棄光率分別降至4%、2%,疊加主要光伏原料成本的下降,2019年光伏度電成本已經(jīng)降低至0.44元,同期全國(guó)脫硫燃煤均價(jià)為0.36,光伏發(fā)電處于平價(jià)上網(wǎng)臨界點(diǎn)階段。CPIA預(yù)測(cè),2021年后光伏發(fā)電即有望實(shí)現(xiàn)用戶(hù)側(cè)平價(jià)。
后平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代,制約風(fēng)光發(fā)電廣泛替代火電的瓶頸體現(xiàn)為:
1)風(fēng)光發(fā)電的間歇性/隨機(jī)性,火電仍需要承擔(dān)較重的調(diào)峰任務(wù)。
2)風(fēng)光資源與負(fù)荷地理分布錯(cuò)配,風(fēng)光資源聚集在西北地區(qū),而電力負(fù)荷集中在東部沿海,上述“堵點(diǎn)”的出路在于儲(chǔ)能系統(tǒng)、分布式光伏與特高壓。
1、儲(chǔ)能系統(tǒng)
由于風(fēng)光出力具有較強(qiáng)的間歇性與隨機(jī)性,為了實(shí)現(xiàn)出力與負(fù)荷實(shí)時(shí)平衡,當(dāng)前主要通過(guò)調(diào)節(jié)相對(duì)可控的發(fā)電能源——水電與火電來(lái)適應(yīng)用戶(hù)端實(shí)時(shí)負(fù)荷的變化。
因此,風(fēng)光發(fā)電想要深度取代火電,實(shí)現(xiàn)電力脫碳,需要其出力保持相對(duì)穩(wěn)定,而這一關(guān)卡的突破則依賴(lài)儲(chǔ)能。
以美國(guó)加州某電站為例,光伏+儲(chǔ)能配套實(shí)現(xiàn)電力平滑輸出。美歐日等發(fā)達(dá)市場(chǎng)化石燃料發(fā)電的度電成本較高,已基本實(shí)現(xiàn)“光伏+儲(chǔ)能平價(jià)”(光儲(chǔ)平價(jià)),國(guó)內(nèi)較低的火電度電成本下,儲(chǔ)能系統(tǒng)尚未達(dá)到經(jīng)濟(jì)型拐點(diǎn)。BNEF預(yù)計(jì),隨著主要成本器件鋰電池的價(jià)格下行,2025年電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本有望較2019年下降40%,國(guó)內(nèi)部分地區(qū)或?qū)⒙氏葟挠脩?hù)側(cè)“光伏平價(jià)”走向“光儲(chǔ)平價(jià)”,驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模爆發(fā)式增長(zhǎng)。
2、分布式光伏
對(duì)照全國(guó)日照時(shí)數(shù)熱力圖與用電負(fù)荷熱力圖,中國(guó)光照資源集中在西北地區(qū),而用電負(fù)荷集中在東部沿海與東南地區(qū),陸上風(fēng)電亦有類(lèi)似的資源-負(fù)荷錯(cuò)配的困擾。單純加大風(fēng)光資源豐富的西北地區(qū)裝機(jī)容量無(wú)法解決地區(qū)錯(cuò)位問(wèn)題,反而導(dǎo)致棄風(fēng)棄光率上升,而分布式光伏能有效改善這一問(wèn)題。
分布式光伏的特殊性在于,在東部沿海地區(qū)建立集中式光伏電站,對(duì)標(biāo)標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)(0.4元/kwh),尚不具備較強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性,但在商業(yè)樓宇或工廠樓頂安裝“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的分布式光伏,對(duì)標(biāo)工商業(yè)電價(jià)(0.8元/kwh),在保持較高消納比例的情形下,已具備較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。
以累計(jì)裝機(jī)率計(jì),截至2020年二季度末,國(guó)內(nèi)分布式光伏滲透率僅31%,顯著低于發(fā)達(dá)市場(chǎng)67%的平均水平(IEA,2018)。
2020年6月《2020能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》提出,“有序推進(jìn)集中式風(fēng)電、光伏和海上風(fēng)電建設(shè),加快中東部和南方地區(qū)分布式光伏、分散式風(fēng)電發(fā)展”,碳中和頂層設(shè)計(jì)下,十四五期間分布式光伏政策助力或?qū)⒏哂诩惺焦夥?br>
此外,后續(xù)綠色建筑相關(guān)政策也有望催化分布式光伏產(chǎn)業(yè),海外已有政策先行,2018年加州能源委員會(huì)通過(guò)全美首個(gè)應(yīng)用太陽(yáng)能系統(tǒng)建筑標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)要求加州三層及以?xún)?nèi)新建住宅樓都必須安裝太陽(yáng)能板,于2020年開(kāi)始實(shí)施。
3、特高壓
化解資源與負(fù)荷錯(cuò)位問(wèn)題的另一個(gè)出路是:將風(fēng)光資源轉(zhuǎn)換為電能后傳輸?shù)截?fù)荷中心。由于特高壓的輸送電壓在800kv(直流電)或1000kv(交流電)以上,相比傳統(tǒng)高壓輸電,特高壓在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)損耗下降60%,使得“西電東送”具備經(jīng)濟(jì)適用性條件。
十四五期間,碳中和+新基建雙重頂層設(shè)計(jì)下,特高壓產(chǎn)業(yè)鏈有望受政策助力。
賽迪顧問(wèn)預(yù)測(cè),到2022年,中國(guó)將完成安徽蕪湖、山西晉中等十余個(gè)特高壓變電站擴(kuò)建工程,預(yù)計(jì)開(kāi)展“五交五直”共10條新規(guī)劃特高壓線路工程的核準(zhǔn)和動(dòng)工建設(shè)。到2025年,中國(guó)將有超過(guò)30條新建特高壓線路工程迎來(lái)相繼核準(zhǔn)。
2020-2025年特高壓及其帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)年投資規(guī)模將從3154億元增長(zhǎng)至5870億元,2020與2023是兩個(gè)投資高峰。
碳中和下的行業(yè)發(fā)展系列的第九部分的內(nèi)容就分享到這里,明天和大家分享第十部分的內(nèi)容:碳中和承諾下的終端電氣化+清潔化解決方案。