La reducción científica del carbono debe lograr el costo total más bajo para toda la sociedad, el costo económico más bajo y el mejor proceso. En aras de la neutralidad de carbono, no debemos centrar nuestra potencia de fuego en todas las industrias con alto contenido de carbono para luchar en una guerra de aniquilación o una guerra móvil. En el proceso actual de neutralidad de carbono, la relación entre las nuevas energías y las unidades térmicas de carbón debe ser complementaria, interdependiente, simbiótica y co-próspera, en lugar de un juego de suma cero donde existe un crecimiento y una restricción mutuos.
Punto de vista: La nueva energía y la energía térmica a carbón deben complementarse, coexistir y prosperar. A
los profesionales nacionales que se dedican a la tecnología de energía térmica y la evaluación económica generalmente les gusta usar el costo de la electricidad para evaluar la economía de un proyecto. El concepto básico de costo de la electricidad es el costo unitario de generación de electricidad, es decir, el costo total dividido por la generación total de energía durante el período de operación. El costo por unidad de electricidad se puede dividir aproximadamente en costos fijos y costos variables. Los costos fijos incluyen depreciación de capital fijo, amortización de activos intangibles, costos de reparación y gastos financieros, etc.; los costos variables incluyen costos de combustible, costos de agua, costos de materiales, desulfurizadores, agentes de desnitrificación, etc.
Las organizaciones internacionales de energía como la Agencia Internacional de Energía (IEA) prefieren usar LCOE para evaluar el costo total de generación de energía de los proyectos de inversión. LCOE es el costo nivelado de la electricidad, es decir, el costo por grado de electricidad de todo el ciclo de vida (incluido el período de construcción y el período de operación). El costo total en todo el ciclo de vida (la suma del valor presente de todos los costos, incluidos principalmente el costo de inversión original, el costo operativo y el valor residual) se divide por la generación de energía total (la suma del valor presente).
Después de la nueva paridad energética, la importancia del carbón permanece
LCOE se utiliza a menudo para la evaluación comparativa de costos de energía térmica y nueva energía. Según datos relevantes de la Agencia Internacional de Energías Renovables, el costo nivelado fotovoltaico promedio mundial de la electricidad se ha reducido en un 82% en diez años, de 37,8 centavos/kWh en 2010 a 6,8 centavos/kWh en 2019. En la actualidad, el LCOE fotovoltaico de China es cerca o incluso más bajo que el precio de referencia de la electricidad de la red de carbón, y será un evento de alta probabilidad que el LCOE de la energía eólica fotovoltaica sea más bajo que el LCOE de la energía del carbón. Además, según la Agencia Internacional de Energía, el LCOE de la energía eólica se redujo en un 83 % entre 1983 y 2019. Con base en la experiencia y el juicio anteriores, algunos investigadores de energía creen que las nuevas fuentes de energía, como el paisaje, pueden reemplazar las fuentes de energía tradicionales.
Después de años de subsidios gubernamentales y un fuerte apoyo, la generación de energía eólica y fotovoltaica finalmente se puede conectar a la red a la par. Las políticas preferenciales, como la compra total de las redes eléctricas y el acceso prioritario a Internet, han brindado una sólida confianza a New Energy. Las unidades de energía de carbón de proyecto de doble altura (alta contaminación, alta emisión) que nacen con pecados originales parecen haber perdido por completo su competitividad.
Sin embargo, a juzgar por la tecnología energética actual y la realidad del mercado, la nueva energía + almacenamiento de energía no puede convertirse en un sustituto de la energía fósil o del carbón. En aquel entonces, debido a la aleatoriedad, la intermitencia y la volatilidad de las nuevas fuentes de energía, como la energía eólica y la fotovoltaica, no había momento en que no se necesitara ni momento en que no se necesitara. . Hasta la fecha, este problema no se ha resuelto fundamentalmente.
El corte de energía por ola de frío en Texas en febrero de 2021, el consumo de energía ordenado en algunas provincias de China desde finales de 2020 hasta principios de 2021, y los cortes de energía en muchos lugares de China a partir del tercer trimestre de 2021 han quedado atrás. la insuficiente capacidad instalada efectiva. pregunta.
Como todos sabemos, aunque la capacidad instalada de nueva energía es enorme, la capacidad efectiva equivalente es demasiado baja. El coeficiente de resistencia de la energía eólica está cerca del 95% y el coeficiente de resistencia de la energía fotovoltaica es del 100% (día, noche). Al calcular el balance de energía, la gente en la industria sabe que el coeficiente efectivo de viento (luz) y otras nuevas fuentes de energía solo se considera en un 5% (0%), especialmente durante las horas pico de invierno y verano, cuando casi no hay viento.
En contraste, el coeficiente de resistencia promedio de la energía térmica de carbón convencional es de alrededor del 8 % (15 % para las unidades de calefacción) y del 40 % para la energía hidroeléctrica. Para explicar con más detalle en un lenguaje sencillo, debido a la baja capacidad efectiva de las nuevas fuentes de energía como la eólica y la solar, antes de que la madurez, la seguridad y la economía de la tecnología de almacenamiento de energía a largo plazo y a gran escala no hayan logrado avances sustanciales, se utilizará en toda la sociedad. Bajo la premisa de mantener una cierta tasa de crecimiento de la electricidad, mientras más energía renovable, como la eólica y la solar, se instale, si el suministro de energía tradicional no se puede construir sincrónicamente y mantener un aumento correspondiente, todo el sistema de energía será escaso en picos de invierno y verano y climas extremos. electricidad. Esta es la causa fundamental de los frecuentes cortes de electricidad.
Se puede ver que no es una exageración comparar las unidades de energía térmica a carbón con la piedra de lastre y el estabilizador del sistema de energía en esta etapa.
En momentos críticos y en tiempos de crisis, solo las unidades de energía de carbón que no gustan pueden levantarse y transportarlas, y convertirse en el pilar del suministro de energía. Algunas personas pueden pensar que esto es solo un evento de pequeña probabilidad, ¿cómo puede suceder todos los días? Sin embargo, en el sur, donde el frío extremo y la falta de luz, el calor extremo y la falta de viento, y una alta proporción de energía hidroeléctrica, la estación seca en invierno y el clima extremadamente frío carecen tanto de viento como de luz. El agua se convertirá en un evento frecuente de alta probabilidad. En 2008, 2020 y 2021, se presentaron con frecuencia climas extremadamente fríos y de bajas temperaturas. Además, los actuales canales UHV limitados siguen siendo difíciles de realizar la interconexión de electricidad entre las provincias de todo el país, el ajuste mutuo y la complementariedad.
La frecuente ocurrencia de condiciones climáticas extremas ha advertido a las personas una y otra vez que pongan toda su seguridad energética en la intermitencia y volatilidad del paisaje, etc., y tienen distintas características estacionales (la temporada de lluvias en los tramos medio y bajo del río Yangtze tiene un largo período oscuro, verano Los períodos prolongados sin viento y menos ventosos) en nuevas fuentes de energía pueden provocar cortes de energía a gran escala. Esta característica de la nueva energía requiere una gran cantidad de fuentes de energía ajustables para mantener la estabilidad y reequilibrar las características de escasez de energía intermitente, fluctuante. Como gerente del sector energético, debe tener un conocimiento profundo de esto y hacer planes de emergencia para la seguridad y el suministro de energía.
Con la ocurrencia frecuente de tales condiciones climáticas extremas, garantizar la seguridad energética es la máxima prioridad para el sustento de la población nacional (especialmente en la región de los "Tres Nortes", la calefacción en invierno es la máxima prioridad para el sustento de las personas, no menos que la seguridad alimentaria). En ese momento, no se podían mencionar ni las antiguas fuentes de energía renovable, como la energía hidroeléctrica, ni las nuevas fuentes de energía renovable, como la eólica y la solar. Solo las fuentes tradicionales de energía fósil (energía térmica, energía de gas) y la energía nuclear podrían garantizar la seguridad energética.
Limitaciones de LCOE
La sustitución de la energía fósil por nueva energía no solo debe tener en cuenta la estabilidad de la red eléctrica, sino también muchos aspectos económicos y sociales. Después de que la región "Tres Norte" ingrese a la severa temporada de invierno, la calefacción y el suministro de energía se han convertido en la primera prioridad para el sustento de las personas, y la eficiencia de utilización de energía de la combinación de calor y electricidad es la más alta. La nueva energía solo puede generar electricidad sin calefacción. Si la calefacción tiene que convertirse de electricidad a calor, la eficiencia de la utilización de la energía se reducirá significativamente. Si no lo considera desde la perspectiva de la reducción de carbono y la reducción de carbono, la eficiencia térmica de la cogeneración es la más alta. Por el contrario, la producción de hidrógeno después de la generación de energía nueva reduce la eficiencia energética a la mitad y luego transporta, almacena hidrógeno y luego genera calor para calentar, y la eficiencia se reduce a la mitad nuevamente. La eficiencia de conversión de energía es demasiado baja y la pérdida de energía es grave. Si se considera que la nueva energía está equipada con almacenamiento de energía a largo plazo (almacenamiento de energía semanal y estacional que excede el almacenamiento de energía diurno), el LCOE de la nueva energía aumentará considerablemente y sus ventajas económicas desaparecerán.
En la actualidad, todas las provincias (regiones) del país han emitido políticas una tras otra, que exigen que los nuevos proyectos de energía estén equipados con un almacenamiento de energía del 10% al 15% como estándar, y la duración es de aproximadamente 1 a 2 horas. Proyectos de inversión de energía renovable con buenos beneficios del proyecto, más este 10% ~ 15%, 1 a 2 horas de configuración de almacenamiento de energía, el beneficio de la inversión ya ha comenzado a deteriorarse y está cerca del punto de equilibrio. Si está equipado con almacenamiento de energía a largo plazo durante más de un día, en las condiciones técnicas, económicas y de mercado actuales, es difícil imaginar que un proyecto de inversión en energía eólica y nueva energía pueda ser rentable.
En el último año, el tema de la energía del hidrógeno ha sido candente, e incluso se le ha llamado la fuente de energía definitiva en el siglo XXI. Entonces, ¿será la energía del hidrógeno el factor clave para resolver el tablero corto de nuevas energías? Esto probablemente no sea optimista. Debido a problemas como la baja eficiencia de conversión de energía, el alto costo, la inversión en infraestructura y la seguridad, no hay esperanza para el desarrollo a gran escala de la energía del hidrógeno dentro de diez años. Incluso en 2050, los expertos aún no están completamente seguros de que la energía del hidrógeno reemplazará a la energía fósil tradicional en el campo del transporte, y mucho menos en otras industrias.
Además, todavía hay muchas dificultades técnicas en la energía del hidrógeno, y los componentes clave del núcleo aún no se han localizado... Estos problemas de cuello de botella deben resolverse con urgencia. Aunque los países de todo el mundo lo defienden enérgicamente y lo promueven activamente, el desarrollo de la energía del hidrógeno aún se encuentra en el período de introducción al mercado y toda la cadena industrial no tiene una ventaja de costos. Su desarrollo a gran escala está en camino y todos los problemas se resuelven durante el desarrollo. Este período es de al menos diez años o más. Una vez que la tecnología y el mercado estén maduros, la energía del hidrógeno se promoverá y aplicará a gran escala.
Desde este punto de vista, evaluar el costo de varias fuentes de generación de energía solo de LOCE es obviamente una generalización y un atisbo del leopardo. La nueva energía disfruta de diversas políticas y medidas preferenciales del sistema eléctrico (como acceso prioritario a Internet y compra total, etc.), pero no ha asumido las correspondientes obligaciones básicas como regulación de punta y regulación de frecuencia y provisión de capacidad efectiva. Al igual que en una sociedad regida por la ley, cada ciudadano debe asumir sus propias obligaciones mientras disfruta de sus derechos. Este también debería ser el caso en la industria energética orientada al mercado. Antes de la comercialización completa de la industria eléctrica, el tipo de generación de energía nueva no ha logrado la unidad de responsabilidad, poder y beneficio. Un profesional senior en el círculo de poder comparó vívidamente,
Además, después de que una gran cantidad de nuevas fuentes de energía aleatorias y altamente volátiles se conecten a la red para la generación de energía, tendrán un gran impacto e impacto en la red. Es difícil mantener el equilibrio de poder del sistema eléctrico, lo cual es un problema mundial. Además, la red eléctrica tradicional debe proporcionar un momento de inercia y una fuerte fuente de alimentación de apoyo, de lo contrario, no se garantizará la seguridad de la red eléctrica. Estos no pueden ser garantizados por fuentes de energía intermitentes como la energía eólica y fotovoltaica, y solo pueden ser garantizados por fuentes de energía tradicionales. Además, debido a la alta proporción de nueva capacidad instalada de energía, el problema de las frecuentes oscilaciones subsíncronas en la red eléctrica del noroeste no se ha resuelto de manera efectiva y completa hasta el momento.
Cálculo perfecto del costo
Para resumir, es unilateral considerar solo el LCOE para el costo de generación de energía nueva, como la eólica y la solar. El costo total real de la nueva energía debe agregarse al costo del sistema de energía que debe soportar la nueva energía. El costo del sistema de energía es el costo del almacenamiento de energía, y garantizar la seguridad de la red eléctrica no solo puede ser sufragado por las empresas de la red eléctrica y las unidades de energía térmica de carbón de generación de energía principal actual. Mientras disfrutan de los derechos, las nuevas empresas de energía deben asumir las obligaciones correspondientes. Esta es una actitud científica, racional y pragmática.
De manera similar, el LCOE actual para evaluar las fuentes de energía térmica no es exhaustivo ni científico, especialmente en el costo de la energía térmica a carbón, que no considera su costo ambiental. El LCOE de la energía térmica más su costo ambiental (es decir, el precio del carbono o el impuesto al carbono) es el costo total de la energía térmica.
En la actualidad, el mercado de carbono de China acaba de comenzar y el nivel general del precio del carbono se mantiene en alrededor de 50 yuanes por tonelada. El precio del carbono no refleja completamente los costos ambientales causados por las características de alta contaminación y alta emisión de las unidades térmicas de carbón. Desde la perspectiva de las tendencias internacionales, el precio del carbono en Europa se acerca a los 100 euros/tonelada y fluctuará en el rango de 60-100 euros/tonelada. Las unidades de energía térmica de carbón europeas deben pagar altos costos ambientales si quieren sobrevivir. De esta manera, el mercado obligará a las centrales térmicas de carbón a retirarse de la competencia del mercado por los altos costos, sin órdenes administrativas.
Si bien las unidades de energía térmica alimentadas con carbón aún no han asumido por completo los costos ambientales, las nuevas fuentes de energía de China, como la eólica y la solar, están lejos de asumir los costos del sistema de energía que deberían soportar. Solo algunas provincias, como la región de los "Tres del Norte", han establecido mercados de servicios complementarios. El mercado de servicios está lejos de estar establecido y el mercado de capacidad efectiva aún no ha comenzado.
Los conocedores de la industria energética han pedido un precio de electricidad de dos partes para las unidades de energía térmica, y el precio de la electricidad de capacidad no se ha implementado hasta el momento. Las provincias hidroeléctricas del sudoeste, como Sichuan y Yunnan, no cuentan con energía térmica a carbón como complemento importante durante la estación seca del invierno. Se estima que los habitantes de la provincia tendrán dificultades para garantizar el consumo de energía eléctrica. Además, la provincia de Sichuan ha implementado subsidios de agua y fuego durante muchos años, porque los gobiernos locales a menudo no pagan los fondos de los subsidios para las unidades de energía térmica, lo que genera pérdidas permanentes para las unidades de energía térmica a carbón en la provincia. En última instancia, la causa principal es la falta de diseño del sistema en la mercantilización de la electricidad, es decir, el mercado de capacidad eléctrica no se ha establecido a tiempo.
Teniendo en cuenta las características de la dotación de recursos basados en el carbón de China, el precio del carbono en el mercado del carbono no debería ser demasiado alto antes de que las nuevas fuentes de energía se conviertan en el principal suministro de energía. Si el precio del carbono es demasiado alto en esta etapa, puede afectar la seguridad energética y el consumo de electricidad para el sustento de las personas. Roma no se construyó en un día, y el precio del carbono en Europa no se disparó a 100 euros inmediatamente después del establecimiento del mercado del carbono. El mercado europeo del carbono también ha experimentado casi 20 años desde su establecimiento hasta su madurez. Por lo tanto, el establecimiento y la mejora del mercado de carbono de China probablemente debería ser un proceso lento y gradual de precios de carbono bajos a altos, en lugar de alinearse inmediatamente con los precios de carbono europeos.
Además, Europa y los Estados Unidos han completado la industrialización y su estructura de consumo de energía está dominada por la industria terciaria, complementada por industrias secundarias y primarias. El aumento anual en el consumo de electricidad no es grande y la cantidad total es básicamente estable. Si bien China se encuentra en proceso de industrialización, durante el período del 14.º Plan Quinquenal y el 15.º Plan Quinquenal, la tasa de crecimiento anual del consumo de electricidad seguirá manteniendo una tasa de crecimiento media a alta. La estructura de consumo de energía actual está dominada por la industria secundaria, complementada por las industrias primaria y terciaria.
En términos de incremento de consumo de electricidad y estructura de consumo de electricidad de toda la sociedad, existen grandes diferencias entre Europa y Estados Unidos y China, y la experiencia de neutralidad de carbono en Europa y Estados Unidos no se puede copiar por completo. Por supuesto, el consumo de electricidad de toda la sociedad de China es relativamente alto, principalmente porque el consumo de energía de China por unidad de PIB es demasiado alto (más alto que el nivel promedio mundial, aproximadamente el doble que el de países desarrollados como el Reino Unido). La causa raíz es que la industria química pesada tiene características obvias, algunas industrias que consumen mucha energía tienen un exceso de capacidad relativo y la tecnología es relativamente atrasada. Como resultado, China todavía tiene un largo camino por recorrer en el camino de la conservación de energía y la reducción de emisiones.
Durante este período, la energía térmica a carbón y las nuevas energías se complementan y son indispensables, más que de vida o muerte. Solo al eliminar las unidades de energía térmica a carbón, las nuevas fuentes de energía, como la eólica y la solar, pueden ganar un espacio más amplio para la supervivencia y el desarrollo. En la actualidad, este tipo de pensamiento está demasiado ansioso por un éxito rápido.
En el actual proceso de doble carbono, la relación entre las nuevas energías y las unidades térmicas de carbón debe ser complementaria, interdependiente, simbiótica y co-próspera, en lugar de un juego de suma cero en el que existe la generación mutua y la restricción.
Etiquetas :
