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新聞動態?
NEWS
一、全球能源結構
討論能源轉型和能源替代,我們先要看一下全球能源結構,看一下全球能源的能流圖
世界能源能流圖(IEA)
全球能源按照品類可以分為化石能源(煤炭石油天然氣)和可再生能源,化石能源的使用去向也不盡相同。煤炭和天然氣在全球范圍內的主要用途是發電,天然氣用于發電占天然氣消費量的41%,煤炭用于發電的占煤炭消費量的68%;而石油的主要用途是交通,占比65%。
而新能源我們主要是指風電、光伏、生物質能,地熱潮汐能等,但根據現階段發展和LCOE(度電成本,一度電的發電成本)來看,風電和光伏發展的潛力和能力最強。根據以上的分類我們不難看出新能源主要集中在電力行業,如果要替代化石能源,肯定是先從電力行業中進行替代,我們來看一下電力行業中,各能源結構如下圖:
全球電力結構中,煤炭占比最高,其次是天然氣,可再生能源(水,光,風,生物質,地熱)占比14.3%,其中水電占比6.6%,光伏風電占比2.6%,在電力結構中,新能源還屬于配菜。
對于石油的替代,主要要從交通領域(汽車,航空,航天)進行替代,全球交通行業的結構如下:
全球交通消費各能源占比(IEA)
我們上文也提到了,石油有65%進入到了交通行業,而交通行業消費的能源石油是占92%,天然氣占比4%,所以對石油的替換必須從電動車替代燃油車開始。
二、能源轉型
上文我們論證了能源結構,分析了各個化石能源的替代方式,簡單做個總結
煤炭天然氣主要用于發電,要對這兩個能源進行替代,需要從電力系統開始
對石油的替代,需要從交通領域進行替代,主要體現為電動車替代燃油車
新能源都是將能源轉化為電力,所以必須先從電力結構進行替代
做了以上總結,我們開始講一下能源轉型和能源替代,我們分電力結構和交通業兩個結構來分析。
(一)電力結構
隨著最近幾年新能源的迅猛發展,尤其是光伏風電的發展,發電成本逐漸下降,2018年光伏在國內已經達到發電側平價(與火電的上網電價持平,甚至更低),隨著生產制造效率的提升以及產品的迭代,光伏的成本還會繼續下降,針對各個品種發電成本進行了分析,如下圖:
《中國2050年光伏發展展望》,各發電成本預測
根據該報告顯示,新能源LCEO將持續下降,由于水電資源有限,且待開發資源難度加大,水電的成本將上升。所以之后可以在電力結構中和傳統能源比較的為光伏和風電。尤其是光伏,成本下降最多。這里很多人會質疑,光伏發展占地較多,未來有那么多地方建設嗎?我做了測算,現在全球用電量在27萬億度左右,根據全球平均輻照度1350kWh/kWp,撒哈拉沙漠面積的1%裝上光伏就夠全世界用電需求了。
隨著光伏和風電,電力替代將很快開始,但是不是很快就能完成電力結構100%清潔化呢?
現在還未必,因為風光屬于不連續電源,還需要電網進行調峰,當風光占比達到發電量的20%,對電網將產生很大的負擔,電網的調度成本將大幅提升,電力系統安全性也將受到威脅。那新能源的天花板是不是就是20%?答案也是否定的,儲能的發展,尤其是發電側儲能的發展,將平滑并穩定光伏發電曲線。我們計算過如果儲能的充放電成本降到0.2RMB/kWh,光伏風電將具有絕對優勢,那個時間替代的速度和強度都會很快。
根據儲能企業,例如寧德時代,BYD等表示,0.2RMB/kWh的儲能成本將在10年內達到。
解決了技術上的問題,接下來就是解決其他能源蛋糕的問題了,這個需要根據各個國家的政策支持,將會是一個漫長的時間。
(二)交通行業的替代
交通行業主要分為汽車,航運,航空
針對航運的重油,航空的航空原油替代相對困難,完全在交通行業替代燃油燃氣是不現實的。
但針對燃油車的替代,由電動車開始,電動車在續航成本上的發展,我認為10年內應該可以完善,2030年將開始大規模替代。
在全球范圍內,各國發展情況不同,電網結構也大相徑庭,對新能源的發展支持力度也不同,所以我們估計在2030-2035年,新能源將在技術方面具備替代的可能性和邏輯性,2035-2050年,將開始在電力系統中進行替代,西方發達國家及中國的經濟體,風電光伏將占比超過60%,本世紀末,發達經濟體將實現大比例清潔電力,對于一次能源的替代,就是一個漫長而艱辛的過程,希望我們這代人可以看到。
革命尚未成功,同志仍需努力