在2030年之前,風電和光伏發電哪個更有前途?

2021-11-30T06:30:10+00:00

在「3060」碳達峰、碳中和目標背景下,我國實現全面綠色低碳轉型的發展方向一定是從資源依賴轉向技術依賴,其中,儲能技術是關鍵,同時還應充分考慮各種成本,選擇合適路徑。

在「3060」碳達峰、碳中和目標背景下,我國實現全面綠色低碳轉型的發展方向一定是從資源依賴轉向技術依賴,其中,儲能技術是關鍵,同時還應充分考慮各種成本,選擇合適路徑。

那麼,2030年之前風電和光伏發電哪個更有前途呢?

首先我們從以下幾方面進行分析:

風電和光伏的缺陷

1、出力不穩定

光伏晚上不能發電,且光電轉換率隨時間衰減很快,每日的發電量波動大,而每年的發電量是遞減的。

風電,在大部分地區(不是全部)是正午時刻風小,風大,非滿發狀態下,功率波動大。

風力發電在生態上的問題是可能干擾鳥類,如美國堪薩斯州的松雞在風車出現之後已漸漸消失。目前的解決方案是離岸發電,離岸發電價格較高但效率也高。在一些地區、風力發電的經濟性不足:許多地區的風力有間歇性,更糟糕的情況是如台灣等地在電力需求較高的夏季及白日、是風力較少的時間;必須等待壓縮空氣等儲能技術發展。風力發電需要大量土地興建風力發電場,才可以生產比較多的能源。

2、電站所在位置偏遠

進行風力發電時, 風力發電機會發出龐大的噪音,所以要找一些空曠的地方來興建。光資源和風資源儲量豐富的地區,大多集中在三北、高原、高訕、沿海,這些地方要麼遠離用電負荷中心,要麼生態環境脆弱,經不起折騰。

風力發電前期投資較大。風力發電每個單位千瓦的投資要大大高於火力發電和水力發電,因此風電的上網價格也高於火電的上網價格。但在當今能源緊缺的情況下,它與核電、水電、火電等相比,仍有不可比擬的優勢。風力發電的技術狀況以及實際運行情況表明,建造風力發電場的費用,比水力發電廠、火力發電廠或核電站的建造費用低得多。風力是一種潔淨的自然能源,沒有煤電、油電與核電所伴生的環境污染問題。風力發電不需火力發電所需的煤、油等燃料或核電站所需的核材料即可產生電力,除常規保養外,沒有其他任何消耗。

風電的建設周期和其他方式相比一般很短,一颱風機的運輸安裝時間不超過3個月,萬千瓦級風電場建設期不到一年,而且安裝一台可投產一台;裝機規模靈活,根據實際需要可大可小,也可以根據資金多少來確定,為籌集資金帶來便利;運行簡單,可完全做到無人值守;實際占地少,機組與監控、變電等建築僅占風電場約1%的土地,其餘場地仍然可以放牧、養魚、種莊稼;對土地面積要求低,在山丘、海邊、河堤、荒漠等地形條件下均可建設。

3、大量占用土地資源

以應用最多的屋頂光伏為例,前幾年很火,各級政府都在推,又是給補貼,又是給政策。但實踐下來效果並不好。首先是建設局限性上,能夠符合屋頂光伏支架結構安全性的屋頂並不多,能夠布置的光伏板並不像人們想像的那樣是個屋頂都能上。其次運營難度上,個人運營由於不專業,光伏板發電效率下降飛快,導致屋頂光伏項目經濟性差;發電集團收購運營又無法滿足每個小屋頂均有管理人員的安全生產規定,人力成本巨高,最終導致屋頂光伏成為雞肋。從目前的實踐情況看,部分生產企業屋頂+外委維護、光伏+農業、光伏+停車的形式是相對合理的建築光伏一體化應用模式,但規模都有限。

從圖中就可以看到,漫山遍野的光伏板,幾乎把整個山脈的向陽面都給覆蓋了,這對當地的生態環境破壞是極其嚴重的,而因此失去耕地或者林地的農民在未來如何保障,也是個問題。

而看上去相對較好的風電,似乎只是占據一個小小點位的土地資源 ,但從圖上就可以看到,一條條無硬化的運維道路,沿著所有山脊,通往每一個風機點位,到了下雨天,水土流失會極其嚴重。所以,同等裝機容量下的光伏和風電,所需要的土地資源,遠遠超過火電、水電和核電,而其所謂的環保無污染也只是掩耳盜鈴罷了。在用地指標日益緊張,生態環境保護需求日益高漲的背景下,未來類似的大規模集中式新能源電站將會越來越少。

未來新能源的發展趨勢

1、風電+鋰電儲能

把風電和鋰電放一塊是有原因的。現在很多人都用上了電動車,一台電動車如果使用快充,大概1小時就能達到其電量的75% ,而充電樁的功率大約為100- 200kw ,也就是1小時100度到200度電,在電動車尚沒有全面普及前,這點小功率對於電網是很輕鬆地。

但要是當一個幾十萬(百萬)人口的十八線小縣城全面普及電動車後,幾千(萬)輛車同時充電的場面,當地的供電局應該會有煩惱吧。

這個時候,就可以把出力不穩定的風電或者光伏拉過來派上用場了,資源條件允許的前提,因為風電的單機容量比較高,單台機組,陸上大概在3MW左右,這要換成光伏板,怎麼也要鋪好幾畝地了。將不接入電網的風電機組,直接用於電動車電池充電,車主可以選擇換電池服務(事先充好) ,也可以選擇停車充電服務後,車主可以用更便宜的價格充電,電網不用懼怕大功率衝擊,風電機組運營方可以用遠高於電網的價格把電賣給車主,機組占據的土地資源又少,沒有檢修道路,沒有大量運營人員,運營成本又低。還有分布式能源+儲能電站模式,工程上已經有不少示範性項目,各大電池廠商也已經陸續布局。

2、光伏+化學儲能

這種方式目前只適用於原本就已有儲氫,制氫和運輸氫氣的企業,如果單獨利用風電、光伏制氫,目前看來是很難回本的,但在未來就不一定了。化工行業的大白馬,寶蚌能源已經開始布局相關產業了,不過從公布的信息來看,應該還是示範性工程,投入也一般般,只砸了10個億,不知道後續是否可以盈利。類似的化工企業+風電光伏的模式確實很適合開展,其是位於新疆、青海、夏等地的企業,不論是生產用原材料,還是發電用光資源,都是儲量極其豐富的區域。在這些地方,光伏+化學儲能的模式,前景過分光明!

從單個能源出發,無論是風電或者是光伏,在2030年前,均沒有大規模發展的前景,但結合目前產業的發展趨勢,以及我們國家實現碳中和目標的雄心。我認為未來,以風電或者光伏+鋰電或者化學儲能的形式,將是很主要的發展方向。

(以上僅為個人意見)

關鍵字:

該怎麼辦...妹妹那味真的!洗!不!掉!

2021-10-21T09:35:37.401669+00:00

「別被誤會:衛生習慣不好了!」從體內釋放香嫩分子,口服比抹的更有效!

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