這次全國(guó)大范圍拉閘限電,背后壓根就沒(méi)有什么“大棋”,就是一次單純的“電荒”。
造成這次電荒的原因也很簡(jiǎn)單——一是需求端用電量突然飆升;二是供給側(cè)電煤價(jià)格飆漲,造成煤電價(jià)格倒掛,發(fā)電廠不愿意多發(fā)電。
拉閘限電其實(shí)幾乎年年都會(huì)發(fā)生,只不過(guò)這一次供電缺口特別大,對(duì)國(guó)計(jì)民生造成了重大影響,那么,這種情況為何難以避免?
最主要的原因就是終端電力需求波動(dòng)很大,而電又不像米、面、油那樣可以儲(chǔ)存起來(lái),基本上是發(fā)多少用多少,要始終讓電力供需兩端的波動(dòng)保持同步,這是非常困難的。比如這次“電荒”,就是全國(guó)多地突然遭遇“史上最熱秋季”,導(dǎo)致終端用電量遠(yuǎn)超預(yù)期,再疊加其他多重因素而形成的。
這次“電荒”是一次非常嚴(yán)重的預(yù)警, 2020年,中國(guó)居民用電量人均只有大約780度,僅為美國(guó)人均用電量的約1/6,今后中國(guó)人均用電量肯定還會(huì)大幅提高;加上未來(lái)世界范圍內(nèi)不確定因素可能會(huì)更多,如果不能采取有效措施,今后更嚴(yán)重的電荒隨時(shí)都可能發(fā)生。
▲全國(guó)各地用電量和發(fā)電量極不均衡,這也加劇了局部地區(qū)的電力供應(yīng)緊張。
實(shí)際上,電力的總供給和總需求是很容易達(dá)到平衡的,問(wèn)題在于電力需求是大幅波動(dòng)的,而在供給側(cè),風(fēng)電、光電、水電的輸出極不穩(wěn)定,雙重疊加之下,在某一地區(qū)、某一時(shí)段出現(xiàn)“電荒”就在所難免了。
也就是說(shuō),我們面臨的其實(shí)不是“能源危機(jī)”,而是“能源供給體系危機(jī)”。
事實(shí)上,人類根本不缺能源,每年地表接受的太陽(yáng)能相當(dāng)于130萬(wàn)億噸標(biāo)煤,利用率只要達(dá)到萬(wàn)分之一點(diǎn)五即可滿足人類全部能源需求,王傳福曾說(shuō),只要把中國(guó)1%的沙漠鋪上光伏板,發(fā)電量基本上就夠用了,理論上確實(shí)如此。
地球上的可再生能源可以說(shuō)是取之不盡用之不竭的,但我們的電力來(lái)源為何大部分仍是化石能源?
根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的公開(kāi)信息,2020年我國(guó)全社會(huì)發(fā)電量為7.42萬(wàn)億千瓦時(shí),其中:
火力發(fā)電占比高達(dá)71.16%;
其次是水力發(fā)電,占比約為16.36%;
第三是風(fēng)力發(fā)電,占比5.6%;
核電排第四,占比為4.9%;
最后是太陽(yáng)能發(fā)電,占比只有1.9%。
▲國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示,2020年我國(guó)煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的56.8%;天然氣、水電、核電、風(fēng)電等清潔能源占24.3%。
雖然經(jīng)過(guò)了持續(xù)多年的大力發(fā)展,但可再生能源尤其是風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電的占比仍然很低,原因就在于風(fēng)、光、水發(fā)電都極不穩(wěn)定,難以并網(wǎng),造成嚴(yán)重的“棄風(fēng)、棄光、棄水”現(xiàn)象。2018年,全國(guó)“三棄”電量約1023億千瓦時(shí),超過(guò)同期三峽電站的發(fā)電量!
之所以存在“能源供給體系危機(jī)”,是因?yàn)殡娏┬鑳深^都存在不可控的巨幅波動(dòng),要徹底解決這個(gè)問(wèn)題說(shuō)起來(lái)也很簡(jiǎn)單——只要建起一個(gè)規(guī)模足夠龐大的儲(chǔ)能體系就行了。
相對(duì)于我們的總發(fā)電量來(lái)說(shuō),目前人類的儲(chǔ)能體系規(guī)模太小了!
據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2020年底,全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為191.1GW,還不到全球發(fā)電總裝機(jī)容量的4%。對(duì)于巨幅波動(dòng)的電力需求而言,這個(gè)“池子”太小了,根本不足以“削峰填谷”。
現(xiàn)有的儲(chǔ)能形式都受到成本、安全、環(huán)境等種種不同因素的制約,難以進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模,大家可能想象不到,在目前的儲(chǔ)能體系中,最主要的手段居然是抽水蓄能這種古老的儲(chǔ)能方式,截止2018年底,抽水蓄能電站在儲(chǔ)能市場(chǎng)的占比居然高達(dá)94.3%!
要大幅提高儲(chǔ)能體系的規(guī)模需要改變思路,目前最可行的方法就是——氫。
一旦建成“氫能經(jīng)濟(jì)體系”,我們就可以盡可能多地用可再生能源發(fā)電,然后電解水制氫,氫可以像石油和煤炭一樣儲(chǔ)存起來(lái),需要的時(shí)候就拿出來(lái)用。
氫作為終端能源,不僅可用于氫燃料電池車(FCV),還適用于各種其他使用場(chǎng)景,比如家庭。在日本,截至2019年底,燃料電池車保有量雖然只有3000余輛,但家用燃料電池累計(jì)部署已經(jīng)超過(guò)30萬(wàn)套。
▲法國(guó)的能源觀察者號(hào)(Energy Observer)是全球第一艘利用風(fēng)、光可再生能源發(fā)電+電解海水制氫+氫燃料電池驅(qū)動(dòng)的雙體實(shí)驗(yàn)船。
氫能經(jīng)濟(jì)體系的重要意義在于,讓電力的生產(chǎn)端和消費(fèi)端徹底解耦,電力生產(chǎn)不再需要考慮消費(fèi)端的波動(dòng),人類面臨的“能源供給體系危機(jī)”也就迎刃而解了。
事實(shí)上,氫能經(jīng)濟(jì)也是目前人類社會(huì)能夠?qū)崿F(xiàn)完全“脫碳”和可持續(xù)發(fā)展的唯一可行模式。中國(guó)政府也正在加大氫能社會(huì)的建設(shè)步伐。按照《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2020》預(yù)測(cè),2030年中國(guó)將建成加氫站1500座,到2050年將達(dá)10000座。中石化則宣布,要在“十四五”(也就是2021-2025)期間建成1000座加氫站,“讓加氫像加油一樣方便”。
綜合各方面信息,2030年我國(guó)將初步邁入氫能社會(huì),屆時(shí),將再也不用擔(dān)心拉閘限電了。