根据国家能源局数据,在2017年全国总发电量为6.5万亿度,光伏发电量约1200亿度,占总发电量的1.8%,火电发电量4.66万亿度,占总发电量的72%。2022年火电发电量为5.8万亿度,全社会发电8.6万亿度,火电占比69.7%,刚跌破70%。2022年风光发电量约1.2万度,占比为13.8%。

扣除风力发电亿度,光伏发电约5200亿度。过去几年每年新增用电量约6%,每年新增用电量约5000亿度。这5000亿度以后基本是光伏和风电提供的,火电新增装机在2022年基本就不增长了(增长0.9%),特别的光伏会成为最主要的增量。

火力、风能、水力、核能相比较

火力发电,定价之锚

从能源的角度,光伏是和其他能源竞争,国内电价最主流的是火电,火电一直以来都是最主要能源,中国和美国是全球用电量最大的两个国家,2022年中国火力发电占总发电量的比例是69%,刚跌破70%,而美国是62%,仍是主流的能源。火力发电的原料是石化燃料,主要包括煤炭、天然气等。

技术上,火力发电技术成熟,汽轮机技术基本已是极限了,改进空间基本没有。资源看,煤炭、天然气等资源现在非但没降价,反而因为地缘政治常常大幅上涨。火力发电优点是稳定,不受地域限制。所以火电变成能源定价的锚,比如我国新能源上网电价基本是参考火电价格的,火电0.4元/W的发电成本基本是所有能源开发的一个基准锚。

水电、风电,受地域影响大

就发电成本看,水力发电是最低,水力可以做到0.1元/度,甚至更低。风能普遍在0.2-0.3元/度,从成本角度看比煤炭还低。

风能和水能最大缺点是受地理条件影响太大,水力发电不用说了,像三峡那样的地方全国也不多,能建的基本也开发的差不多了;风能是对风力有要求的,风速低于一定条件就没法建,全国陆地风能有条件建设的也不多。现在风能和光伏发电量差不多,是因为风能在前面那5-6年综合发电成本比光伏低,那时风能上量比较多,但这几年陆地风能资源开发没这么容易了(优质资源已被开发),这也是为啥现在都搞海上风能。

而且大家发现没有,风能基本上没有分布式这一说的,都是大的发电集团在开发。这些发电集团比上游制作商强势,导致客大欺店现象,风电产业链公司相对处于弱势地位,压价压的厉害,你从市场可以看出,风电产业链这10多年出的牛股远远比不上光伏,像很早之前的龙头金风科技,这10多年真没怎么涨过,而像光伏的隆基绿能,涨了50倍都不止。

核电,安全性是最大限制因素

核电成本约0.2元/度,成本也比较低,核电是没有地理限制的。不得不说,从更长远角度看,核电非常有潜力,缺点是安全性担忧。欧洲基本上都是限核的,美国也不会大规模搞,中国一直在发展核能,但步伐迈得不大。除了上面这些地区,其他国家没实力搞,发达国家也会给压力,全球限核,基本不太可能大力发展核电。核电在比较长的一个时间内还是一个补充。

现在中国、美国都在搞核聚变发电,这个事在未来很可能会影响能源格局,但考虑到核聚变现在还是实验期,而且实验现在只是验证了理论上可以,离商业化还有比较长的时间,核聚变研究流传着这样一句话:离实现核聚变发电永远需要50年,个人估计起码30年。所以未来20年,核聚变不会对能源格局造成影响。(以后有机会聊聊核能)

光伏,未来取代煤炭地位

剩下最可能被大规模普及的就是光伏,未来很可能相当于之前煤发电的地位。

1、不受地域限制

光伏就不一样,全国大多数地方都能建(除四川等少数地区),光照1200-1600小时的占大多数,发电虽有差别,但差别不太大。这决定了未来光伏建设规模肯定是最大的。光伏发电成本一直都是下降最多的,风力,水电的核心技术是电机效率,而电机是一个比较成熟的技术,不会有太大提高,主要还是拼资源。

2、光伏降本提效最明显

光伏不一样,光伏发电是新技术,晶硅材料及以后的钙钛矿等新材料,这些材料的发电还有比较大的下降空间。光伏发电成本降下来之后,光伏项目建设会马上上量,这是一个很明显的效应,要知道,光伏因为近两年硅料价格上涨延期的项目都有200-300GW。

从2023年开始光伏正面和主流火电竞争,光伏主流价格下降到0.25元/度,火电上网均价0.45元/度,这是根本的动力,电力是基础商品,成本是定价主要要素,光伏随成本下降,效率提升,它赚的是本该以火电定价产生的超额收益。除非火电价格也能大幅降低生产成本,但火电成本这么多年基本没什么变化,所以光伏发电成本下降对火电来说就具有超额收益,并能保持长久收益。

3、光伏配储将成为标准

有人说,光伏和风能一样是垃圾电,不能稳定供应没什么用。其实不是这样的,储能未来会普遍应用的,因为之前风光能占比小,2022年也才占13.8%,对整体用电影响不大,但当这两类能源发电量超过总用电量的15%之后,强制配储能就是必然的,这个可以从其他发达国家看出来。

2023年光伏装机量肯定是一个暴增的,而今年在很多省份开始强制配储了。由于今年刚好也是光伏组件大幅降价的时期,就算配储能收益率一样很高,大多都能到8%左右,这个收益率对多数大型发电集团来说都是很不错的收益了,所以,只要光伏发电成本够低,发电收益率够高,峰谷电差大,配储是可以盈利的,也是接受的,因为这是最基本的市场规律推动的。

4、光伏技术路径清晰

未来10年光伏发电的技术路径基本已被确定,2022-2027年是N型组件不断走向成熟的时期,2027年后N型组件的发电效率会达到27%左右的转换效率,而且各环节成本还会有20%左右下降。2027-2032年是叠层的时代,N型与XBC技术融合,叠加钙钛矿等技术,转换效率从27%提升到30%。

也就是说未来10年仍是光伏技术不断进步和创新的10年,当组件达到30%转换效率时,多数地区光伏发电成本会在0.1元/W,这时传统的火力发电基本没有市场,那是火力发电会被当成类似储能作用一样,来平抑用电波动。

投身于这改变世界的能源革命,与时代共同成长,见证能源的未来!

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