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中国能否杜绝“拉闸限电”?关键在此一招
◎智谷趋势 | 王战新
热,热,热,实在是太热了。
广东地表温度超70℃上热搜,路面烫到不能走路。
江浙沪川渝气温直接“破4”,包邮区人民自我调侃:心心念念的集中供暖在这个夏天成功实现,拥有40度免费供暖。
这么热的天,我们只能靠空调和冰箱来续命。
于是,河北、河南、江苏、山东等多省份用电负荷创历史新高,其他省份的电力需求量也在火速上升。
那么问题来了,今年会不会再来一波“拉闸限电”?
说起“拉闸限电”,不禁让人想起去年的停电风波。红绿灯不亮了,导致交通大拥堵;商铺没电了,店主只能点蜡烛;电梯突然停运,一家四口不幸被困……
面对突如其来的“拉闸限电”,网友们彻底懵了。为什么火星探测器和航空母舰都造出来了,我们还不能实现“用电自由”?
主要原因就两个,首先是去年的煤价涨得太快,发电的燃料成本一年内翻了倍。
亏本运营的火力发电厂就闹情绪了,因检修设备为名,在那里磨洋工。
另外一个原因是很多地区在配套技术不成熟的情况下,盲目投资新能源发电项目,没有做好应急预案。
上半年老天爷赏饭吃,光伏和风力发电站运行良好,撑起了三分之一的用电量。还没来得及庆贺呢,极端气候就来了,空气突然凝固,风力发电装置瞬间变成废铁。
老的萎缩了,新的又没补上来,这电力系统能不崩嘛?
为了尽快恢复供电,我们采取的办法是“大干快上”火电厂,“煤老板”重登历史舞台,山西名义GDP增速超过了20%。
可这并不是长久之计,别忘了我们在联合国大会上的承诺,2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
而火力发电是碳排放大户,占全国碳排放总量的70%以上。
另外,二氧化碳排放得越猛,温室效应就越强烈,以后的夏天就会更热,电力需求量会更大。这就会形成恶性循环。
为了子孙后代的幸福,我们必须降低对化石能源的依赖,要用清洁能源来发电。
行内预测,未来5年全球海上风电复合年均增长率将接近30%,30年内全球光伏装机将增长15倍。到2030年,我国用电总量将达到18万亿度,其中新能源出力将占11万亿度。
“风光大跃进”的同时,也给电网系统带来很大的压力,因为太阳能、风能极不稳定,高峰期怕电力浪费,低谷期又怕没电可用。
这就好比种粮食,丰收的时候你吃不完,闹灾的时候颗粒无收。解决办法就一个,修建坚固耐用的粮仓,丰年屯粮,灾年放粮。而粮仓里的粮食,就叫储备粮。
同样的道理,我们也可以搞一套设备,把剩余的电力存储起来,等到电力不足时拿出来用,削峰填谷,平抑波动。这就是新闻里经常提到的“储能”。
如果你还不懂什么是“储能”的话,就摸一下自己的充电宝。充电宝之于手机,就好像储能之于电网,每隔一段时间就要充放一次电。
2015年3月,一场约两个半小时的日全食差点引发了德国的能源危机,因为太阳能提供了德国18%的电力消费,光伏发电量最高可占到其最大用电量的一半。
最终在整个欧洲电网的共同协调下,德国通过使用储备电力渡过了难关。
今年年初,德国太阳能工业协会(BSW)称,受乌克兰战争引发的能源危机影响,欧洲对太阳能发电和储能技术的需求将进一步增加。
欧美国家的发展经验,给我们带来了巨大的启示。只有大力发展和推广储能技术,中国才能彻底杜绝“拉闸限电”。
储能技术在电力系统的作用(图源:中信建投)
在这样的背景下,“储能”也成了各地热议的话题。今年以来,光是中央层面的储能政策就出台了14条,31个省区市也陆续发布了发展储能产业的规划文件。
宁夏、青海、内蒙古、贵州、湖南等地要求,建设光伏发电项目之前,必须配备储能装置。
苏州工业园则直接发钱,只要在当地搞储能电站项目,每放一度电,政府补贴0.3元,连续补3年。
由于储能是关系国计民生的大产业,因此受到投资界的广泛关注,被认定为下一个万亿级市场的投资赛道。
据专业机构预测,2030年储能投资市场空间1.3万亿元(2020年起累计6万亿元),2060年5万亿元(2020年起累计122万亿元)。
懂经济的小伙伴都知道,在疫情反复无常、房产遭受重创的当下,要找新的经济增长点有多难?更别提一条利国利民的万亿赛道了!
世界首富、特斯拉掌舵人马斯克直接断言,储能可以发展到与汽车业务肩并肩、不分伯仲,乃至于超越汽车业务。
春江水暖鸭先知,资本市场率先做出了反应。据不完全统计,光是今年前五个月,国内就有40家储能创业公司实现了融资目标。
来自江西赣州的“腾远钴业”,顺利登入创业板。
广汽集团旗下的“巨湾技研”表现更生猛,A轮融资高达80亿元。
在上图“投资者”一栏,我们既能看到上汽集团、比亚迪、宁德时代等行业巨头,还能发现君联资本、工银资本等专业投资机构的身影,甚至还有北京、上海、广州、深圳、珠海等地的政府产业基金。
不仅一级市场,二级市场也在疯狂追逐储能题材。据不完全统计,自4月行情行至低点至今近3个月时间内,有近30支储能概念股股价涨幅超过两倍。
以派能科技、固德威、南网科技为代表的储能龙头股,这期间股价涨幅更是超过3倍。
派能科技(688063)股价回顾
由此可以看出,储能产业已经成为新能源领域的第四大热门赛道,火爆程度甚至超越了风力发电、光伏发电和新能源汽车。
2021年11月17日,79岁的拜登参观通用汽车工厂时大发感慨:中国在新能源车制造领域已经超越了美国,如果1.1万亿美元的新基建法案得以通过,那么美国有可能夺回霸主地位。
不只新能源汽车,其实中国在风电、光伏和电池领域的领先优势更大。
如果说荷兰是“风车王国”,那么中国就是妥妥的“风机王国”。据国家能源局消息,中国风电并网装机突破3亿千瓦,连续12年稳居全球第一。2021年全球海上风电新增装机21.1GW,中国所占比例是多少?80%!
如此庞大的市场容量,为中国培育了一批世界级的风机制造商。5月19日,全球风能理事会(GWEC)发布了“2021年全球风电整机商十五强榜单”,10家中国整机商入榜!
这10家中国公司分别是金风科技、远景能源、明阳智能、运达股份、电气风电、中国海装、东方风电、中国中车、三一重能、联合动力。
除了风机军团,中国还有打败全球无敌手的光伏军团和电池军团。
6月10日,由365光伏、365储能及智慧能源发起并主办的“2022全球光伏20强排行榜”正式发布,除了2家美国企业和1家韩国企业,剩余的都是中国公司。
总部在西安的“隆基绿能”是全球唯一一家营业收入超过一百亿美元的太阳能企业。
比光伏军团气场更强大的是,由“宁王”和“迪王”带领的电池军团。
与中国新能源汽车的成倍增长相匹配,中国企业在全球动力电池市场的话语权也越来越强。2022年上半年,宁德时代的全球市占率由29%增长到了34%,比亚迪由7%上升到了12%。
在打下动力电池天下之后,中国电池军团又把火力对准了储能电池市场,带头冲锋的还是“宁王”和“迪王”。
据ICC鑫椤资讯统计数据显示,宁德时代在全球储能电池市场所占的份额最高,其次是LG,再次是比亚迪。
2021年,宁德时代储能业务收入达到136亿元,同比增长达到了惊人的601%,占年度总营收的10%。
不过从技术路线上看,“宁王”和“迪王”所代表的锂电池技术未必是储能市场的最优解。
据国际能源网统计,从2017年5月到2022年2月,全球总共发生了41起储能电站安全事故。这些出了事的储能电站,无一例外都用了锂电池技术。
去年4月16日,北京市丰台区发生一场储能电站爆炸事故。后果非常惨重,2人死亡,1人受伤,1人失联。
北京市应急管理局查明,事故发生的直接原因是电池间内的磷酸铁锂电池发生内短路故障,引发电池热失控起火。
为了防止事故再次发生,监管部门开始对储能电站的安全性进行严格审查。
6月29日,国家能源局综合司发文规定:中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池,不宜选用梯次利用动力电池;选用梯次利用动力电池时,应进行一致性筛选并结合溯源数据进行安全评估。
除了安全性不足外,锂电池储能技术还有三大硬伤:不耐寒、成本太高、放电时间太短。
不耐寒很容易理解,但凡是东北的朋友都知道,一到寒冬腊月,智能手机的掉电速度就特别快。电动车更蛋疼,只要一开制热空调,那续航里程就像高台跳水一样直线下落。江湖有句传言,“锂电池过不了山海关”。
“成本高”也是锂电池普及的一大障碍。
2021年初,国内电池级碳酸锂平均价为5万元/吨左右;到2022年一季度,已突破50万元/吨。
一年涨十倍,这谁顶得住?连广汽集团董事长曾庆洪都在叫苦,动力电池成本占到汽车总成本的60%。
财大气粗的世界500强车企勉强能够忍受,而对本小利微的储能电站运营商来说,如此贵的电池实在用不起。
另外,锂离子电池储能系统的持续放电时长,最多只有4小时。以光储一体化系统为例,六点钟太阳下山后,锂离子储能电池就开始放电,放到晚上十点就没了。这不是开玩笑吗?十点钟城里的夜生活才刚刚开始!
所以,我们应该重点关注长时储能(Long-duration energy storage)。
去年年底,全球知名咨询公司麦肯锡和长期储能协会(LDES)发布了一份名为《净零电力:可再生能源电网的长期储能》(Net-zero power: Long-duration energy storage for a renewable grid)报告。
报告认为,在政府支持下及时发展长期储能市场,将使能源系统平稳运行,大部分电力来自可再生能源,从而为经济脱碳做出重大贡献。
对这个报告,微软创始人比尔-盖茨在自己的twitter号上进行了点赞和转载,他评论认为:加快长期储能创新可以大幅减少年度二氧化碳排放,为到2050年实现净零经济奠定基础。
那么有没有一项电池技术,既能够保留锂离子储能电池的优势(大容量、无记忆效应、使用寿命长),又能克服这三大缺陷?
还真的有,“液流电池”或许才是可再生能源电网的最佳选择。
今年2月,北京冬奥会上就用了液流电池作为备用电源。据悉,这套液流电池储能系统为冬奥会场馆持续稳定存储、提供清洁能源超过5万千瓦时。
7月4日,液流电池概念股大涨特张。其中攀钢钒钛、国网英大涨停。尤其是攀钢钒钛已经是两连板了,今日收盘涨停板封单超过32万手。6月以来这只股票累计涨幅达到37.31%,格外引人瞩目。
据专业机构预测,未来10年液流电池有望进入高速增长阶段。国家十四五规划提出重点支持百兆瓦液流电池技术项目示范,预计会有更多的新能源项目采用该技术路线。
江西省余干县的“智慧能源示范项目”,就是一个很有代表性的液流电池技术项目。这套储能产品充一次电是600度,按照一天充放2次,一年有效使用300天,算下来,一年就可存储、释放36万度电。
这是什么概念?特斯拉全轮驱动版Model Y,每度电能行驶6.76公里。江西余干的这个储能项目,可以够特斯拉汽车绕着地球跑6圈。
今年7月1日, “世界水电之都”湖北宜昌搞了一个超级项目。投资金额130亿,电池产能高达3GW。
这个有多牛?宜昌将使用全球最先进的锌铁液流电池技术,为万里长江的新型电力系统赋能。
如果说储能产业比作一片广袤无垠的森林,那么液流电池就是一节节竹根,初看不太起眼,但只需几个春秋,就能长成蔚为大观的万亩竹海。
现在投资液流电池的初创公司,就好比20多年前孙正义投资阿里巴巴,或者说10多年前巴菲特投资比亚迪,其投资回报绝对会超乎你的想象。
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