光伏发电会不会成为21世纪初最大的一个骗局?
先说发电效率, 光伏板日常发电量, 1平米光伏板功率是200瓦, 即一小时发0.2度电. 考虑到天气情况, 可以估算成每平米每天1度电. 一年就是365度电. 按民用电价格, 价值180元. 200瓦的光伏板现在是市售价380元. 买一块给自己的电动车充充电, 理想情况下, 大概两年多收回成本.
(PS: 有人说这个模型过于理想, 实际上天气对光照的影响要更大, 那大家根据自己的信息进行进一步折算吧)
在看中国的总体发/用电情况, 2021年全国累计发电量为81121.8亿千瓦时.
81121.8亿度电, 相当于222亿平米的发电板一年发电总量(已包含天气情况).
222亿平米是多大? 一平方公里是100万平米, 222亿平米就是2.22万平方公里.
2.22万平方公里, 不到150公里*150公里的正方形, 正好是大庆市的总面积, 也相当于中国领土总面积的千分之2.3.
放到地图上, 大概是这个效果
光伏电站里也不可能密不透风, 考虑到这一点, 总面积调整到5万平方公里. 也就相当于中国领土面积的千分之五点二.
中国的新疆古尔班通古特沙漠, 面积5.7万平方公里; 内蒙古巴丹吉林沙漠, 面积5.5万平方公里. 挑一个, 盖满光伏板, 就能产生2021年中国全年发电量了.
翻翻地理书, 中国沙漠总面积约70万平方公里. 如果全铺满光伏板, 发电量是2021年全国发电量的14倍, 2021全球发电量的4倍.
光伏的潜力之大, 完全可以作为主力能源, 比方说占比50%, 用火/水/核电来配合调峰.
此外还有一个大杀器, 就是中国独步的二氧化碳合成淀粉技术. 天津工业生物所联合中科院大连化学物理研究所设计的用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的人工路线。这条路线仅涉及 11 步核心生化反应,淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的 8.5 倍.
目前这个技术还在实验室阶段, 比较早期, 但未来一旦商业化, 光伏电站就变成了新时代的耕地, 只要有阳光, 就能源源不断地生产出主粮. 从而把宝贵的耕地解放出来, 更好地轮耕休作, 或种植其他高价值作物.
上面说的都是理论估算, 看一个具体项目: 青海 海南州生态光伏园
海南州“千万千瓦级生态光伏发电项目”位于土地荒漠面积达674平方公里的共和县塔拉滩,园区规划占地总面积609.6平方公里,规划总装机容量为19025兆瓦。截至目前,园区已建成345平方公里新能源基地,装机容量达到15880兆瓦(包括在建),累计投入资金1237亿元,成为全国首个千万千瓦级太阳能生态发电园,也是目前全球一次性投入最大、单体容量最大、集中发电规模最大的光伏电站群。
674平方公里和345平方公里有多大, 这么说吧, 北京4环内是302平方公里, 五环内是667平方公里.
想象一下, 俯瞰北京, 整个都是一个大光伏电站, 是什么感觉.
PS: 评论区有小可爱说光伏最怕沙子, 不能修在沙漠里. 那不妨看看下面这个实际案例:
库布其沙漠达拉特光伏发电基地建设规模200万千瓦,占地面积10万亩,总投资150亿元,是国内沙漠地区最大集中连片光伏基地。年发电量可达40亿度,一期装有178万块光伏板,累计固沙面积达到5万亩。2期也已经稳步推进中。
2021年,中国光伏组件产量连续15年位居全球首位,新增装机量连续9年位居全球首位,累计装机量连续7年位居全球首位。除此之外,在产值、出口方面也取得了突飞猛进的进展。2021年我国光伏制造端(多晶硅、硅片、电池、组件)产值突破7500亿元,光伏产品(硅片、电池片、组件)出口额超过280亿美元.
2021年,我国光伏新增装机54.88GW,同比增长13.9%, 创历史新高,其中,分布式装机约29.28GW,占全部新增装机的53.4%,历史上首次突破50%。2021年户用装机达21.6GW,同比增长113.3%,占2021年我国新增光伏装机的39.4%。光伏发电量3259亿千瓦时,同比增长25.1%,全国利用小时数1163小时,同比增加3小时,光伏发电利用率98%,与上年基本持平,新疆、西藏等地光伏消纳水平显著提升,光伏利用率同比分别提升2.8%和5.6%。
2021年全球光伏装机175GW+,同比+20.7%,装机前10国家:中国(54.9GW,同比+40%)、美国(26.9GW,同比+40%)、印度(13GW,同比+195.5%)、日本(6.5GW,同比-21%)、巴西(5.5GW,同比+77.4%)、德国(5.3GW,同比+8.2%)、西班牙(4.9GW,同比+75%)、澳大利亚(4.6GW,同比+12.2%)、韩国(4.2GW,同比+2.4%)、法国(3.3GW,同比+266.7%)。
2021年全球累计装机942GW+,同比+22.8%:2021年至少20个国家光伏累计装机超1GW,15个国家光伏累计装机超10GW,5个国家光伏累计装机超过40GW:其中中国累计装机308.5G3W,同比+21.7%,居第一,其次为欧盟(178.7GW,同比+18.1%),美国(123GW,同比+12%),日本(78.20GW,同比+9.5%)、印度(60.4GW,同比+27.4%)。
即, 至2021年底, 中国光伏总装机量占全世界的32.7%.
发电上看, 2021年,全国光伏发电量3259亿千瓦时,同比增长25.1%;利用小时数1163小时; 利用小时数较高的地区为东北地区1471小时,华北地区1229小时,其中利用率最高的省份为内蒙1558小时、吉林1536小时和四川1529小时。 2021年,全国光伏发电利用率98%,与上年基本持平。新疆、西藏等地光伏消纳水平显著提升,光伏利用率同比分别提升2.8和5.6个百分点。
结合历史数据看, 中国2021年的光伏发电量虽然在中国占比不高(占比4.8%), 但是已经足够全英国或全伊朗使用了.
在风光大基地快速推进、分布式光伏加快发展等助推下,我国光伏市场也将进一步快速增长,预计2022-2025年,我国光伏年均新增装机量将达到83-99GW。
图23 2022-2030年我国光伏新增装机预测(GW)
基本上也就是全世界的1/3左右.
电价方面:
工商业电价全国在0.5-0.7元. 居民电价大概是0.5元.
2021年开始,除户用光伏以外,光伏项目将全面去补贴,进入平价时代。31省新建光伏发电、风电项目指导价(单位:元/千瓦时)如下:
也就是说大多数省市的光伏发电成本已经开始低于火电厂了. 所以国家也不再补贴了. 自己玩吧.
现在还觉得是骗局吗?