储藏产业

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8月下旬以来,云南、浙江、江苏、广东、辽宁、重庆、内蒙古、河南等20个省、自治区、直辖市已经出台了限产措施。 一些地区发生了企业“开二停五”,甚至“开一停六”现象,截至9月底,20多家上市公司发布了限电停产公告。 在东北三省,电力限制范围扩大到了居民的用电。 停电限制席卷全国,这在近20年来是罕见的。

传统的夏季用电高峰已经过去了,为什么很多省份仍然集中限电?

1经济复苏导致电力消耗增加,煤炭供应增速缓慢

根据国家统计局的数据,2021年1-8月,全国社会整体用电量比去年同期增长13.8%。 其中,工业用电上涨是主要推动力。 1-8月,全国工业用电量为3.59万亿千瓦,比去年同期增长13.1%,增速比去年同期上升13.5个百分点,占社会总用电量的比重为65.5%。

根据国家统计局公布的数据,今年1-8月,全国原煤产量为26亿吨,比去年同期增长4.4%。 原煤产量持续增加,但增速远远低于耗电量的增长速率。 我国火力发电所占比例仍然在70%以上,煤炭供应直接影响火力发电的供应。

受煤炭供应增长率不及消费增长率的影响,2021年国内煤炭价格大幅上涨,创历史高点。 根据我的钢铁数据,截至10月8日,秦皇岛港Q5500达到1850元/吨,榆林Q6000达到1390元/吨。

国内动力煤(1342、37.40、2.87% )指数趋势图

储藏产业-第1张

中电车数据显示,今年6月,大型发电集团标准煤单价比去年同期上涨50.5%,但电价基本固定,煤电企业亏损严重,非常正常的停运增加,电网电力短缺受影响增大。

2新能源发电作为火力发电不能有效补给

我国新能源发电近年来方兴未艾,根据国家能源局的数据,2021年上半年,国内新风力发电、太阳能装机容量分别为1084、1301万千瓦,分别比去年同期为71.1万千瓦。 截至2021年6月,国内风力发电机太阳能累计发电机容量分别为29192、26761万千瓦,占全国发电机容量的比例分别为12.94%、11.86%,两者合计为24.80%

但是,我国风景资源存量和电力负荷呈逆向分布关系,“三北”区域基地型新能源电厂发电必须通过区际特高压输电外送至负荷密集的中东部地区,除了外送通道输电能力不足造成的弃风光电限制外,还存在电力交易的省标障碍。

根据国家能源局的数据,2020年我国风力发电量为4665亿千瓦,太阳能发电量为2605亿千瓦,全社会耗电量为75110亿千瓦。 据推算,2020年中国风力发电太阳能发电量占社会总用电量的比例为9.67%,仍然很低。

在谈到涉及民生的煤炭涨价时,9月29日,国家有关部门表示大力支持合理释放煤炭先进产能,有序增长合规煤炭总量。 但是,在“双碳”目标下,煤炭使用比例长期呈现下跌趋势,从长远来看,发展新能源发电、寻找终极能源可能是解决电力紧张的根本。

3推进储能产业,新能源发电瓶颈突破口

随着“双碳”目标的提出,新能源的地位空前上升,其自身的间歇性和波动性也给整个电力系统带来了巨大的变化和挑战,要有效促进风景新能源电力的消耗,亟需与蓄电系统合作提供保障。

2021年7月23日,国家发改委、国家能源局发布《加快推动新型储能发展的指导意见》,提出到2025年新型储能设备规模将达到30GW以上。 到2030年,实现新型能源储运的全面市场化发展,设备规模基本满足新型电力系统的相应需求。

目前,我国电化学储能规模小,根据CNESA的数据,到2020年,我国投入的电化学储能累计设备规模为3.27GW,为9.20%; 2020年全年新增电化学储能累计的设备电力规模达到1.56GW,正在迅速增加。

根据证券预测,从长远来看,中国能源储备产业的推进可分为三个阶段。

第一阶段:十四五期间,储能产业的崛起主要发生在发电侧,预计将成为风力发电和光电的标准配套设施。 但是,在此期间,储能系统很难对发电方做出正经济贡献,仍需要通过政府补贴和政策激励来带动产业发展。 十四五期间,中国储存的累计设备需求预计将达到10亿千瓦,新增的年复合增速为34%。

第二阶段: 2026-2030年,也就是十五五,预计这一阶段中国的新电力基本只能来自可再生能源,要应对储能达到新能源发电电力配比的50%以上,市场每年需要12.5亿千瓦时的储能需求。

前两个阶段的高速增长有望带动存储成本的快速下降,中国市场实现“风光储蓄平价”的合并。 “风光储蓄平价”是指用电一次,将风光发电的成本和储存成本换算后,不需要补贴,通过主干网参照火电的价格进行销售,不亏本,可以赚钱。 中国已经实现了“风光平价”,如果风力发电、太阳能发电都按火力发电价格销售,就会赚钱。 但是,目前第一阶段储能系统的经济贡献还很负面,作为风光发电和储能的一环,还不能实现“风光储能低价”。 并且到了第二阶段,随着规模的提高,可以实现和整合“风光储蓄平价”。

第三阶段,2030-

2060年,也就是“碳达峰”到“碳中和”的30年。预计此阶段,新能源发电将会把存量的化石能源发电全部替换掉,储能产业会在发电侧的配套比例达到100%。
  在前两个阶段,储能产业主要是在发电侧做配套,发电站们发出来的电,一时不能并进主干电网的话,储能设施存储短期无法并进主干电网的电。而到了第三个阶段,储能产业预计将进一步拓展到电网侧,实现调峰调频的功能。
  随着国家政策大力推进新型储能加快发展,以及电池技术成熟和成本下降,未来储能规模有望快速增长,为新能源电力消纳水平增长提供有力支撑。
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  终极能源-“钍反应堆”技术,实现能源革命
  目前,化石燃料仍然是发电的主力能源。虽然最近几年,可再生能源强劲发展,但是化石燃料还是占据主导地位,它占了全球电力的60%以上。最近,煤炭价格上涨,人们又一次把关注点转移到了核反应堆上。
  核能是清洁能源,它在产生电力的同时不会排放温室气体。同时,铀裂变的能量非常巨大,一公斤铀可以产生的能量相当于燃烧一吨的煤。但是,核电站产生的废弃物很难进行处理,而且发生核事故往往是灾难级别的。核科学家认为,钍是核裂变反应堆问题的最终答案。
  9月7号,《自然》杂志网站报道了一项中国正在低调测试的黑科技,叫做“钍反应堆”技术。这里的钍,是元素周期表中第90号元素。9月底,我国在甘肃武威启动了钍反应堆的试运行,成为世界上第一个“钍反应堆”的商业化试运行项目。
  钍元素发电的物理过程,跟铀、钚元素一样,都是通过原子核的裂变产生能量。只是钍元素的裂变过程要多一步,既首先吸收中子变成铀233原子,然后再裂变释放能量。
  钍来做核原料比铀元素有什么优势呢?
  一,钍元素的储量非常丰富。根据目前探明的情况来看,它的储量大概是铀元素的4倍左右。这意味着使用钍元素来发电,足够全人类使用几千年。另外很重要的是,我国贫铀富钍,铀的储量仅占世界的1/40,而钍的储量全球第二。
  二,钍反应堆产生的废料是一种固体的结晶盐,经过处理之后可以循环使用或者掩埋,对于环境的影响非常小,相对铀反应堆更加安全和清洁。
  三,钍反应堆的发电效率更高。据报道,一千克钍裂变可以生产相当于3500吨的标准煤产生的热量,比铀要高1000吨。中国目前的钍元素储量若作为核燃料,按照目前中国的电力需求,足以满足未来两万年的电力需求。
  四,钍反应堆发电对于环境的适应性非常强。传统的核电站由于散热冷却,需要建设在水资源丰富的地区,这一方面提高了核电站建设的用地成本,限制了核电的使用区域,同时也带来了水资源污染的风险。而钍反应堆由于特殊的结构设计,对于建设地点没有严格的要求,甚至有些钍反应堆可以建设在地底下,最大限度降低了核电站对周围环境的影响。
  目前,我国在钍反应堆上的技术已经走在了世界的最前沿。甘肃武威的钍反应堆,是世界上第一个商用级别的钍基熔盐堆。据报道,该反应堆将首先为大概1000户人家提供电力。若试运行顺利,我国未来将建设规模更大的、能够为10万人提供生活用电的发电站。比起还很遥远的受控核聚变发电技术来说,钍反应堆可能是在我们有生之年就能够实现的能源革命。

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