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试着,看懂新能源

试着,看懂新能源

社会


上半年,我国占全球出口份额比重保持基本稳定。但大局之下,正在悄然的发生变化。接下来的进出口状况怎么样?我能不能从中找到属于我的机会?

请允许我在10月28日这天,和你做更细致、深入的分享,也期待你,来到现场,让我们一起更早看到未来。



观点 / 刘润    主笔 /景九   责编 / 黄静

这是刘润公众号的第2029篇原创文章



新能源,是一个大赛道。
不仅是新能源车,从发电设备的研发、生产,电力的储存、运输,到各种应用服务,还有氢、甲烷等新型燃料…这都属于新能源的产业范围。它代表了一个新时代,是大势所趋。
可是,到底什么叫新能源?为什么又说它是大势所趋?
把我的思考,分享给你。
希望能帮助你了解趋势,看懂新能源。
让我们从头说起。
首先,到底什么是“新能源”?



所有的能源,都来自于太阳


“新”能源,就是相对于化石燃料,如煤炭、石油、天然气等“旧”能源的新型能源形式。

像是太阳能、风能、氢能等等。
而无论是新能源,还是旧能源,它们的源头,都来自太阳。
比如说,风能。因为太阳照射地球,不同的地方有了冷热温差,高温地区空气受热上升,周围低温的空气过来补充,这才有了风。
水力发电,也是因为太阳。阳光下,水变成水蒸气升上天空,又产生降雨,水流在重力的作用下向低海拔流去,才有了水力发电的条件。
这是“新”能源。旧能源呢?
煤炭、石油、天然气,它们藏在地底,海底,山里,源头也来自太阳吗?
是的,也一样。比如说,煤炭。
它是上百万年,甚至上亿年前的植物倒下后,埋藏在地底分解转化而成的。
它的能量,来自于植物。而植物的能量,来自于太阳。
因为通过“光合作用”,吸收阳光的能量,植物得以把空气中的二氧化碳和水包裹,转化成为了有机物。
所以,有机物就可以看成一个个“电池”,是植物在百万年前“保存”下来的太阳能。
像光合作用这样把二氧化碳封存起来的行为,又叫做“固碳”。
碳,被植物从空气中以二氧化碳的形式捕获,以有机物的形式封存在体内,又被埋在地下,变成了煤炭。
石油和天然气,也是同理。只不过,它们到底是由植物还是动物转化而成的,一直有争论。
所以,煤炭、石油,就可以看作是“电池”。
燃烧化石燃料,就相当于把电池拿出来使用。
曾经被固定在动植物体内的碳,就会以温室气体的形式,重新出来。
温室气体排放多了,“温室效应”,就因此而加剧了。




新能源,就是“只用今天的太阳能”

温室效应,是怎么回事?
你大概见过种植庄稼的大棚。大棚里的温度,都会稍微高一些。
这是因为,棚膜不会阻挡阳光照进来,但会阻挡一部分阳光反射出去。
于是,大棚里越来越热,因为光能转化成了热能。
这就是温室效应。
而地球大气中的各种温室气体,也像大棚的棚膜一样。
阳光照射进来,但不会完全反射出去,地球的温度就越来越高,越来越热。
变热,怎么了?
地球这么大,不就是气温上升几度吗,顶多就是我多开会空调呗。后果很严重吗?
很严重。
全球气温每升高0.5℃,极端的高温、暴雨、干旱天气频率,都会明显增加,生态系统也会进一步被破坏。
IPCC 特别报告指出,升温 2℃,相对于1.5℃的升温幅度,格陵兰冰盖消失和海平面上升多米的概率大大增加。
海平面逐渐上升,一些岛国和沿海的城市,可能就会逐渐被海水淹没。
如果温度继续升高,全人类都可能会出现生存危机。
2008年,欧盟气候变化专家小组发布的《2℃目标》评估报告认为,如果将全球平均升温幅度控制在2℃以内,人类社会还能够通过采取措施进行适应,基本能够承受气候变化所带来的经济、社会和环境损失;如果是3℃或是4℃,目前没有任何证据显示人类社会有能力适应。
所以,温度不能这么上升下去了,要好好控制温室气体排放。
而在温室气体排放中,能源使用又占了一大部分。
气象组织秘书长彼得里·塔拉斯说,能源部门是全球约四分之三温室气体排放量的来源,只有在未来8年内将低排放电力供应增加一倍以上,才能实现有关减排目标,他呼吁加强利用太阳能、风能和水力发电等。
所以,我们今天用新能源,也不是因为他们新,而是因为“环保”。
风能、太阳能、氢能…来自太阳,即时产生,不会产生多余的排放。
这就是“今天的太阳能”。
而化石燃料,是千百万年前的动植物以“有机物”这种形式,保存下来的“过去的太阳能”。
在使用的过程中会产生碳排放,导致温室效应,所以要少用,甚至不用。
所以,新能源的本质,就是“只用今天的太阳能”。
可为什么之前不用?
这其中,大概有一个很重要的原因:之前的新能源电力,太贵了。

什么意思?



新能源电力能否推广,核心在于度电成本


新能源发电能否推广,市场能否有需求,其实很大程度上,取决于它“贵不贵”,取决于发出每度电的综合成本,到底能降到多少,有没有比传统发电方式的电价便宜。

如果它一直比传统火电贵,没有价格优势,你就很难说服广大用户,自发地去用。
是啊,明明有更便宜的电,为什么要用新能源呢?
所以,就需要对新能源电力进行补贴。
但现在不一样了。请看图。
(来源:阳光新能源)
23年上半年,煤炭的度电成本为0.58元/kWh,光伏度电成本为0.28元/kWh,光伏+储能度电成本为0.6元/kWh。以后,还可能越来越低。
国家发改委也于2022年5月发文称:
近年来,我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著,装机规模稳居全球首位,发电量占比稳步提升,成本快速下降,已基本进入平价无补贴发展的新阶段。
光伏+储能的发电成本,在未来可能要比煤炭发电还要低了。
新能源的发电成本,降下来了。
这就会带来一系列变化。
之前用新能源电力,可能是政策需要,可能是社会责任。
但是现在不一样了,用它,能省钱,算得过来账。
这样一来,会产生巨大的需求。
比如说工矿企业。
它的用电量极大,用电成本极高。
这时候,他们可能会很快地同意,在自己的屋顶上装上光伏电站,切换自己的用电种类。
不光是工矿企业,地产,农业……都有可能。
而且,不光是to b方向可以做,to c方向,也有发挥的空间。
比如,如果你可以把太阳能板,设计成比较时尚的阳台装饰,请室内装修的公司帮助推广,逻辑上也行得通。
用户买一块光伏太阳能板,安装在阳台上,白天自用,多余的电还可以卖给电网。
同样的机会,可能还有很多。
这些,只是可能发生情况的一小部分。
未来的想象空间,还有很大。
所以,新能源的应用,既是大趋势,对很多创业者来说,也是巨大的商业空间。
但问题也随之而来。
太阳光,只有白天会有。风,只有两地有温差的时候,才会有。
新能源电力没办法实现24小时供应,该怎么办呢?
用储能技术,把多余的电量给储存起来。

什么意思?



储能技术,百花齐放


新能源的输出,是不稳定的,并不像火电站的电力供应一样,稳定可控。
那么在这种情况下,储能系统的出现,就非常有必要了。
储能系统,就像充电宝。电量充足的时候,存起来。需要用电的时候,拿出来用。
对于发电厂、电网来说,它们也需要“充电宝”,去应对有波峰波谷的用电需求,稳定输出电力。
所以,储能系统的成本,也可以看作是新能源电力成本的重要组成部分。
随着新能源电力需求的不断增加,储能技术的发展也大概率会迎来高峰。
说了这么多,储能技术,都有那些种类呢?
根据艾瑞咨询2023年7月的《中国储能行业研究报告》,按照技术路线,储能大概可以分成热储能、氢储能、电储能。
热储能,就是利用温差进行储热的技术。
比如熔盐储热技术。先让熔盐升温,把热能储存起来,等到需要放电的时候,再让熔盐放热,把水加热成水蒸汽,驱动发电机工作。
氢储能,是通过制备氢气进行储能。当需要用的时候,就可以把氢气作为燃料,进行发电。
但目前制备氢的技术,还不算成熟,制备技术的成本还是有点高。比如先用电解水制备氢气,然后低温压缩成液氢。但随着科技发展,未来可能会出现性价比更高的制氢方式。
电储能呢?电储能的种类就比较多了,还包括物理储能、电磁储能和电化学储能。
物理储能,就是把电能转化为动能储存起来的技术。
比如说,利用水库进行储能。
在“充电”的时候,就用电力驱动水泵,把水抽到水库里。
相当于电能转化成了水的重力势能,放在了上游。
等需要用电的时候,你就可以再把水从上游放下来,带动发电机发电。
和水库原理相似的,还有“重力电池”。
重力电池长得很像一部电梯,只不过轿厢是实心的大铁块。
充电的时候,铁块就慢慢往上爬。等需要放电的时候,你就可以控制铁块缓慢地下落,产生稳定的电流。
特别神奇。
电磁储能呢?就是把电储存在电磁场中,像电容储能、超导磁储能等等。相比其他方式,少了中间不同形式的能量转换过程,所以它的响应要稍快一些,损耗也小一点。
最后,是电化学储能,充放电的过程中涉及到化学作用。常见的各种电池,像是锂电池、铅蓄电池、液流电池,都属于此列。其中,根据环保组织绿色和平相关报告,锂离子电池已经建立了比较健全的产业链。
听到这里,可能会有人问。哎?不对吧。
因为环保,要用新能源,也要发展储能;
可发展储能,制作锂电池,也造成了很多环境污染呐。
比如开采锂矿,要消耗大量水资源,可能会导致土壤盐碱化,粉尘过多;提取锂,又可能会产生大量酸雾和含氟气体。
这不还是不环保吗?
其实,这个问题要综合来看。锂矿开采确实会造成水污染、会对生态环境造成影响。
但环保,是一个多维度的问题。
水污染,是一个维度;塑料降解,是另一个维度;温室气体排放,又是另外的维度。
今天,我们发展新能源,是想要解决温室气体排放的问题。而锂矿开采导致环境污染,是另外一个维度的问题。
所以,并不是简单的“环保”和“不环保”的问题,也不是发现发展锂电池不环保,就要叫停。
而是看能否在严格控制污染的前提下,开采锂矿。能否在获得收益的同时,把代价降低,甚至为零。
这是新能源的发电、储能环节,是生产端。
还有应用环节。比如说,新能源车。
我国的新能源汽车发展迅速,已经成为了外贸出口“新三样”之一。

这很令人振奋。但是,也有这么一个说法:新能源车,其实并不环保。



新能源车不环保?系统思考,集中管理


新能源车,真的环保吗?

目前大多数新能源车,就是电动车。
有人就说了。
电动车行驶的时候,虽然没有温室气体排放,但你的电,是从电网充的吧。
目前电网的电,还有很多是火力发电得来的,还是要烧煤,烧化石燃料。
那么电动车本质上,不就是一个超大功率的电器吗?
这不还是“用过去的太阳能”吗?这不还是有大量的温室气体排放吗?
新能源车,是不是只把问题换了个形式,实际上根本不环保呢?
所以,干嘛要这么麻烦,把燃油车一个个地换成电车。
直接在燃油车的排气管上,安装一个尾气过滤处理设备,定期拿去集中处理,也可以啊。
干嘛非要一个个都换成电动车呢?
是的,你说得对。这样做,去控制汽车的排放,理论上确实可行。
但你马上就会面临一个极度复杂的问题。
一个特大城市,燃油车数量就可能达到上百万辆。
这上百万辆车,你都要装上尾气过滤处理设备,怎么装?怎么管?怎么定期更换,统一处理?
所以,如果你要以燃油车的形式做到环保,那么理论上你就要做到管理世界上的每一辆燃油车。
这难度,太高了。
因为在这个过程中,总有人不去安装,总有人偷偷拆掉,甚至拿去卖钱。
但是电动车不一样。相比于管理百万、千万、甚至上亿辆车,你只需要管理几百家,几千家发电站就好了。
并且,随着各种新能源的发电方式,各种储能技术发展推广之后,电价逐渐便宜之后,电动车所用的电,也会逐渐变成新能源电力。
而这时候,你也只需要进行电力生产端的改进,就好了。电动车该怎么开,还是怎么开。
所以,新能源车并不是不利于环保,也不是把问题换了个形式。
这是整个大系统的问题,需要系统性思考,一点点改进。



最后的话

最后,总结一下。
气候问题,已经成为全球共识。
而为了应对气候变化,世界的能源格局必将迎来翻天覆地的变化。
只有应用新能源,“只用今天的太阳能”,不产生温室气体排放,才是大势所趋。
同时,它也是一条宽阔无比的大赛道。从发电、传输、储能到各类应用,都充满了机会。
所以,请你一定要理解新能源,看懂新能源。
理解趋势,看懂趋势。
因为商业,可能就是要做符合趋势的事情。
而如果你看到了,想到了。
那么在未来,你就大概率有机会以某种形式,参与进去。
心中对于未来有了答案,才能从容地避开竞争,落下一子。
祝你,胸有沟壑,从容落子。


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