“碳中和”背后的中國能源大三角：光伏-特高壓-新能源

美國崛起以來，打造了一個(gè)非常具有時(shí)代性的“原油體系”，通過“高效煉化技術(shù)－全新輸油管道－創(chuàng)新汽車生產(chǎn)線”，最終形成了 “生產(chǎn)－傳輸－利用”的循環(huán)體系，成功取代了由英國主導(dǎo)的“煤炭體系”，大大加速了美國工業(yè)的發(fā)展，這個(gè)體系也成為了二戰(zhàn)后美國石油霸權(quán)的基石。

而在當(dāng)下，我國開始重視能源發(fā)展，在能源安全方面投入甚多，但若想要打開新局面，中國需要在能源領(lǐng)域進(jìn)行一次創(chuàng)新革命，這便是如今最熱的賽道“硅能源”取代“碳能源”的能源革命，由“光伏－特高壓－新能源汽車”組成，對(duì)應(yīng)一個(gè)新的“生產(chǎn)－傳輸－利用”循環(huán)體系。

為此，我國針對(duì)這三個(gè)方面出臺(tái)了空前規(guī)模的產(chǎn)業(yè)政策，也投入了大量資源進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。在政策調(diào)控下，這些產(chǎn)業(yè)也曾經(jīng)歷過寒冬和輿論看低，但隨著“碳中和”目標(biāo)的提出，這個(gè)循環(huán)體系在去年開始迎來了突破和發(fā)展，中國能源大三角正逐漸完備。

光伏從卡脖子到占領(lǐng)全球市場

光伏被稱為“取之不盡”的能源。經(jīng)過多年積累，我國已經(jīng)形成了完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，具備規(guī)?；l(fā)展光伏發(fā)電項(xiàng)目的資源條件，技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用基礎(chǔ)。

中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，截止2020年底，中國光伏累計(jì)裝機(jī)超過250GW，連續(xù)6年保持全球第一位；多晶硅和組件產(chǎn)量分別連續(xù)10年、14年位居全球首位。而多晶硅、硅片、電池片、組件四個(gè)環(huán)節(jié)在全球累計(jì)產(chǎn)量中的占比均超過了2／3。2020年，中國新增光伏裝機(jī)規(guī)模達(dá)到48．2GW連續(xù)8年位居全球首位。可見，中國已經(jīng)成為全球最大的光伏市場。

在光伏技術(shù)的發(fā)展方面，無論是大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，還是實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，中國光伏行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新都處于國際領(lǐng)先水平。

在量產(chǎn)效率方面，單晶電池的平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了22．8％，多晶電池的平均轉(zhuǎn)換效率也超過了20．8％，電池量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率繼續(xù)保持全球領(lǐng)先地位。在實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率方面，美國能源部的國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）全球電池最高轉(zhuǎn)換效率圖表中，中國已經(jīng)有20次上榜記錄，且至今仍保持4項(xiàng)記錄。

光伏技術(shù)進(jìn)步帶來的結(jié)果是產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)成本穩(wěn)步快速下降。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)中國光伏系統(tǒng)成本從2007年的60元／瓦下降到當(dāng)前的4元／瓦以下；組件成本從當(dāng)年的36元／瓦下降到如今的1．5元／瓦以下。而在2020年競價(jià)項(xiàng)目中，青海海南州項(xiàng)目中標(biāo)電價(jià)為0．2427元／kWh，是目前中國最低中標(biāo)電價(jià)，其發(fā)電成本已經(jīng)低于中國大多數(shù)地區(qū)的火電成本。

隨著光伏成本的持續(xù)降低，光伏產(chǎn)業(yè)不僅將進(jìn)一步推動(dòng)中國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，也將對(duì)推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型做出重要貢獻(xiàn)。截止2020年底，中國光伏發(fā)電累計(jì)發(fā)電量達(dá)到9244億千瓦時(shí)，相當(dāng)于累計(jì)節(jié)約標(biāo)煤2．85億噸，減少碳排放量7．4億噸，植樹16．9億棵。中國光伏行業(yè)為全球應(yīng)對(duì)氣候變化做出了巨大貢獻(xiàn)。

不過，光伏產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，也帶來了棄光率高、發(fā)電距離電力消費(fèi)中心太遠(yuǎn)等問題。解決這個(gè)問題的關(guān)鍵，就是特高壓。

特高壓全世界都用中國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在我國，特高壓是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級(jí)。特高壓能大大提升我國電網(wǎng)的輸送能力，如果將普通高壓線比喻為電力的“鐵路”，那么特高壓就是電力傳輸?shù)摹案哞F”。

據(jù)國家電網(wǎng)公司提供的數(shù)據(jù)顯示，一回路特高壓直流電網(wǎng)可以送600萬千瓦電量，相當(dāng)于現(xiàn)有500千伏直流電網(wǎng)的5到6倍，而且送電距離也是后者的2到3倍，效率大大提高。此外，據(jù)國家電網(wǎng)公司測算，輸送同樣功率的電量，如果采用特高壓線路輸電可以比采用500千伏高壓線路節(jié)省60％的土地資源。

我國特高壓經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段，目前處于第三輪發(fā)展期。2018年至今我國出臺(tái)了多項(xiàng)特高壓相關(guān)政策，旨在推動(dòng)特高壓有序快速發(fā)展。國網(wǎng)《2020年重點(diǎn)工作任務(wù)》中對(duì)高壓建設(shè)提出了新要求，推動(dòng)了各地區(qū)特高壓建設(shè)。

通過多年發(fā)展，中國特高壓輸電技術(shù)已處于世界領(lǐng)先的地位。目前，我國主導(dǎo)了59項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)、5個(gè)新技術(shù)委員會(huì)，控制了所有特高壓標(biāo)準(zhǔn)，全世界都在使用中國的這一套標(biāo)準(zhǔn)。中國的特高壓技術(shù)能夠做到輸電5000公里，電力損耗僅為1．6％，甘肅的光伏棄電率從40％降到了10％。國家大基建也在推動(dòng)特高壓技術(shù)在全國遍地開花，中國已建在建特高壓線路全長4萬公里，而到了2035年，中國的特高壓線路將會(huì)像毛細(xì)血管一樣遍布全國各地。

在傳統(tǒng)的發(fā)電思路中，通過擴(kuò)建鐵路網(wǎng)把西部的煤運(yùn)到東部，各地興建電站，可解決當(dāng)?shù)赜秒姾筒糠志蜆I(yè)問題。特高壓的思路則是，在西部建大型坑口電站，降低發(fā)電成本，然后通過延綿千里的大型高壓電塔，輸入到東部大城市。我國采取的措施是特高壓和鐵路建設(shè)兩手抓，兩手都要硬。就這樣，本是平行線發(fā)展的兩大賽道，光伏－特高壓完美出現(xiàn)了結(jié)合點(diǎn)，中國集齊了新能源競賽的第二塊拼圖。

然而，特高壓能解決光伏發(fā)電的傳輸問題，而光伏在晚上無法發(fā)電，如果要穩(wěn)定上網(wǎng)，最好的方法就是把能源儲(chǔ)存起來，讓發(fā)出的電得到更好的應(yīng)用。因此，新能源汽車，作為利用端的一環(huán)，帶著爭議而來。

新能源汽車打造完整上下游產(chǎn)業(yè)鏈

以2009年“十城千輛”新能源汽車推廣應(yīng)用示范工程為起點(diǎn)，中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)過近十年的發(fā)展，2018年銷量突破百萬輛、占全球市場份額超過50％。在國內(nèi)已經(jīng)形成了不止一個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)集群，京津、長三角、泛珠三角、西南、中部等全國主要的汽車產(chǎn)區(qū)都有對(duì)應(yīng)的新能源產(chǎn)業(yè)集群。

與此同時(shí)，充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在提速。截至今年2月，我國充電樁保有量已達(dá)175．8萬臺(tái)，換電站663座，已建成世界上充換電設(shè)施數(shù)量最多、輻射面積最大、服務(wù)車輛最全的充換電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。

新能源汽車作為“生產(chǎn)－傳輸－利用”循環(huán)體系中的“利用”環(huán)節(jié)，其發(fā)展直接帶動(dòng)了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。隨著電動(dòng)車爆發(fā)帶來的推動(dòng)，儲(chǔ)能成本將會(huì)持續(xù)下降，根據(jù)GTM數(shù)據(jù)，2012年到2017年電化學(xué)儲(chǔ)能電站成本大幅下降78％。而且未來到2030年，儲(chǔ)能成本會(huì)下降到1000元／kWh，我國大部分地區(qū)光儲(chǔ)結(jié)合就能實(shí)現(xiàn)平價(jià)。

至此，中國的“光伏－特高壓－新能源”三個(gè)產(chǎn)業(yè)，會(huì)讓能源的“生產(chǎn)－傳輸－利用”的三角形成閉環(huán)，而且可以自我造血，不斷正向加強(qiáng)?！疤贾泻汀北澈蟮哪茉锤偁?，會(huì)影響中國的產(chǎn)業(yè)布局，會(huì)影響中國的發(fā)展質(zhì)量，也一定影響中國本土產(chǎn)業(yè)鏈未來的生存空間。

如果只有新能源一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，我們最多只能掌握一個(gè)行業(yè)的話語權(quán)，唯有光伏發(fā)電＋特高壓輸電＋新能源用電三者齊頭并進(jìn)，我們才能掌握全球未來能源的話語權(quán)。曾經(jīng)，誰控制了石油誰就控制了全球大部分能源，誰就控制了世界，為此還引發(fā)了戰(zhàn)爭和爭奪，如今全球能源緊缺，加上外部環(huán)境不斷壓制我國科技發(fā)展，我國只有走出自己的能源發(fā)展路徑，才能擺脫“卡脖子”的困境，走出屬于自己的光明大道。