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太阳能它到底行不行?对我们而言又意味着什么?

2022-11-06 09:28:43 26

摘要:光伏概念这半年来在股票市场很受追捧,很多人都对光伏的未来持乐观的态度,今天就来聊聊这事。1可以说现在这个世界,都是烧尸体烧出来的,植物埋在了地下变成了煤炭,动物埋地下变成了石油,现在工业的基础,都是这两个玩意。有句话叫"人类对能源利用的本质...

光伏概念这半年来在股票市场很受追捧,很多人都对光伏的未来持乐观的态度,今天就来聊聊这事。

1

可以说现在这个世界,都是烧尸体烧出来的,植物埋在了地下变成了煤炭,动物埋地下变成了石油,现在工业的基础,都是这两个玩意。

有句话叫"人类对能源利用的本质就是花式烧开水",这句话得加个前提,主要的能源来源。

19世纪进入电气时代以后,电力成为了人们生产活动必不可少的东西。电力的产生需要发电机动起来,各种火电厂,水电厂,核电厂就是在琢磨怎么让发电机动起来。

火电厂通过烧可燃物(一般是煤),利用高温把水蒸发,推动汽轮机转起来发电,水电厂是通过水流的冲力,让水轮机转起来,核电厂跟火电厂差不多,通过核反应的热量来把水蒸发。

2018年,火力发电仍占全国发电量的70%,日本、印度、美国等国家火力发电的占比也都超过了发电量的50%,所以说人类是研究如何花式烧开水也没错。

煤炭、石油、天然气这些早已经被开发利用的称为传统能源,传统能源与新能源的最大区别就是短时间内,传统能源不可再生,用一点少一点。

对于传统能源是否会耗尽这个问题,得用动态的眼光来看。

上一代工业的主要能源是煤炭,写过《政治经济学理论》的英国经济学家杰文斯曾经用模型预测,十年内本国煤炭耗尽,他的煤炭问题一面世,便引起了足够的重视,英国成立了个煤炭供应委员会来应对问题。

但是英国此后的煤炭消费一路飙升,到二战前已经触及年2亿吨的消耗量,直到了1952年伦敦烟雾事件后,英国才开始了去煤过程,2015年,英国关停了最后一处煤矿。

人类告别石器时代不是因为石头用光了,英国人不开采煤矿也不是因为没有储量了,事实上,他们的煤矿储量依然在世界前二十,只是在火力发电环节采用能量替代,用核能、太阳能等方式来发电。

关心能源问题的人几乎都知道《增长的极限》这本书,1973年的石油危机让它一举成名,书里按照当时世界探明的石油储量来预计,到90年代人类差不多就没石油可以用了。

事实上引起73年的石油价格飞涨的原因不是石油快没了,而是中东又干架了。以色列的犹太人和阿拉伯世界尿不到一个壶里,看以色列和巴勒斯坦地图那个水乳交融的样子就知道这个地方是大国插手的产物。

绿色是巴勒斯坦领地

第四次中东战争一爆发,阿拉伯油大户们联起手来减产针对站在以色列背后的国家,石油从3美元一桶升到了12美元一桶,沙特的收入从危机前的几十亿美元直接来到了四百亿美元的大关,之后一路上扬,走上了土豪的不归路。

这个世界的游戏规则是你没有,它才贵,前苏联有石油,但是没粮食,平常都用石油换粮食,等到美国联合欧佩克一增产,石油价格暴跌,命根子就给人捏着了,自己国家缺吃少穿,西方国家挥金如土,所以民心动摇,很容易给说服。

所以咱们大力推动新能源的发展,除了环保和碳排放的目标以外,还有一个小愿景,那就是破局。

这事欧洲起步更早,它们的能源安全问题更为严重,石油天然气都靠毛熊送,毛熊哪天和管线上的国家一摩擦,欧盟就得断气。

事实上,石油做为燃料是比较浪费的一种方式,做不到物尽其用,在工业领域,石油是非常重要的原料,衣服、建材、塑料等等,身边随处可见石油化工业的产物。

我国的汽车保有量年年新增,对外石油进口依存度已经超过了70%,这个数字意味着,一旦在能源上被人卡脖子,发展就会踩刹车。

不少企业都有"两头在外"现象,市场在国外,原材料也在国外,自己只是做一个劳动力资源的加持,一方面要承担石油价格波动带来的变化,一方面又要向国外输出廉价的商品,还给本地带来污染和健康问题,最后这些代价都转嫁到打工人身上,属于典型的吃力不讨好。

新能源不仅能取代石油的能源属性,还可以捎带脚的把煤炭的问题给解决一下,虽然我国煤炭的储量不缺,对外依存度也不高,但是烧煤的环境问题太大了,北方一到冬天就是雾霾,北京周边关了一堆厂才重新让人看见蓝天。

在新能源方面,欧盟最近玩的比较多的是生物质能发电,就是烧木头、存沼气。

在化学的意义上,用烧木头的方式确实可以实现碳中和,因为燃烧是一种化学反应,要遵循元素守恒定理,树木在生产过程中吸收了多少碳,燃烧时就会放出多少碳,其他树木发育过程中又会吸收这些碳,变成一个闭环。

但是固定大量树木燃烧后释放的碳需要时间,不能指望一只小猪能卖出大猪的价格,这些碳会继续存在大气层中,直到等量的树木长大,把碳固定下来,这一来一回碳排放还是增加的。

生物质能还有个占用耕地的问题,耕地是资源,人的生存需求是大哥,你敢跟大哥抢资源发育吗?

工业规模级数的发电,新能源的扛鼎之作当属核能,可控核聚变一直被认为是人类实现文明跨越的希望,造出这玩意相当于有了个人造太阳,有取之不尽的能源,但是目前都还在实验室阶段。

对于工程学来说,一项技术光发明了没用,无法商用这项技术就只能记在论文上,资本跟技术是对孪生兄弟,你说这是资本的罪恶也好,事实上工业革命就是资本为了它自己的增殖搞出来的东西,这个世界的现状也是资本发展的结果。

可控核聚变目前无法商用,人造太阳不受资本追捧,那么天上挂着的那个呢?


2

太阳能是个好东西,虽然太阳可能衰变,但是浩瀚宇宙动辄几十亿年的跨度来说,这都不是我们该考虑的事情。

太阳光照射在地面上,每平米的能量大概在一千瓦,照射一小时就是1 千瓦·时,也就是一度电的功率。

2019年,我国的全社会用电量是72255亿千瓦时,如果百分之百吸收利用太阳能,一天日照六小时,每年三百天,这是个简单的算术题,百分之百利用太阳能只需要4000平方公里的太阳能板就可以满足我们一整年的用电需求,三分之二个上海那么大就行。

当然,百分之分的太阳能不太可能,现在太阳能板对光能的吸收率在18%左右,考虑到倾斜角,太阳能照射地面的功率算0.4千瓦·时,那么这个太阳能板的面积在5万多平方公里,我国光塔克拉玛干沙漠的面积就已经有35万平方公里。

我国的中西部有广袤的无人区,基建十分困难,前几年经常能看见,国家电网为了给几户人家通电,在门口建了铁塔,拉了变压器,这些费用远远不是电费能弥补的。

建设的国企的社会责任,这没得说,电是人类与社会接轨的方式,没了电基本就与文明世界脱节了,人的活动范围受电力覆盖范围的限制。

光伏的配套跟上,那就是拨号上网跟移动wifi的区别了。

其实光伏有个最重要的优点,太阳光这玩意是无法人为垄断的,你说石油也好,粮食也好,或者是核聚变的原料,从地上来的东西就会有归属,但是天上不一样,用个词叫雨露均沾,该有的都会有。

能源在为人所用的时候都有个转化的过程,开车要加速的时候得踩油门,油门控制燃烧汽油量的大小,这是个可控的过程,但是光伏有个最大的弱点,它不可控。

这里要科普一个知识,电能都是即发即用的,比如你在黑龙江跟海南岛直接拉一根导线,海南岛上的发电厂一发电,电能马上就到了黑龙江。

电从发出来,到传到你家里的这个过程叫做并网,并到电网里,就跟高速公路有匝道汇入主路一样,通俗来说,并网讲究稳,出力要持续,不能输出到一半拉胯了,让别人来帮你,比如打羽毛球比赛,刚打了五个球你说你没力气了,看教练揍不揍你。

出力持续就意味着发电的过程要可控,火电可能通过燃料来控制,核电也可以控制反应堆,水电可以通过放水和蓄水来调节,但是风电和光电这两个看天吃饭的就不行了。

今天下雨,太阳能板上班无事可做,摸鱼一天,隔壁火电哥哥为了帮它完成工作量加班两个小时,累得回去倒头就睡。明天无风,风电小姐姐上班照了一天镜子,水电弟弟把攒了一个月的水都给放了,回去人瘦了三斤。

一周之后突然来了大风,风电小姐姐发誓要弥补兄弟们,铆足了劲发电,加班加点的干活,结果发现发出的电没人用,人们的用电负荷已经被火电、水电、核电给搞定了,自己做了无用功,突然增加的电还会冲击电网,影响电力系统的稳定,让用户家里的灯泡一闪一闪,电视烧坏,所以最终不得不放弃这部分发电量。

这就是风电和光电最大的问题,不可控,如果电能也能够像火电一样大量贮藏,把电用煤的形势存起来,要的时候多烧点,不要的时候少烧点,那么出力不稳定的问题就可以解决。

现在把电能储起来有两种方式,一种是用土办法,能量的转化。

比如建抽水蓄能电站,平时发电的时候把电送到电站里,把水从低处抽到高处蓄起来,等要用的时候再放水,这种方法对地形要求比较高,得有那么大容量的水库,其次反应比较慢,大家伙活动性总是比较差,有滞后性。这样等于是把烧开的水放冷了再烧一次,一来一回能量还损失不少。

还有一种就是目前最关键的技术,电池储能。

电池储能的瓶颈不光是在发电环节,基本上都电有关的环节,都需要电池技术的突破来跃进。

比如电动车,不知道大家对电动车有没有里程焦虑,担心开到一半抛锚,上车第一时间就是找路线上的充电桩,还有手机的电量焦虑,在外头剩50%的电就怕手机没电,没电就和世界失联了一样。

电池技术的突破会带动一系列下游产业的发展,对于电池能否突破这个问题,我想是不用担心的。

就像前面说的,资本是个商人,无利不起早,给太平洋按栏杆这事它不干,是因为没有钱赚,搞电池的宁德时代,几年时间股价已经翻了几倍,这说明资本看好它,搞电池有前景。

任何一个行业,有大量资金涌入以后,它的更新节奏是非常快的,快人一步,就代表脱颖而出,可以斩获更多的利润,之后吸引更多的资本来投资,这是个正反馈的过程。

我国的光伏行业才刚摆脱了牙牙学语的时候,2010年前后,光伏也特别火,标语都打到村子里去了,老人们都知道楼顶放两块板子能赚钱,那会光伏靠的是政府补贴,不管你这电能不能用,发出来一度电就给你多少钱,所以出现了很多骗补贴的光伏公司。

新能源这块,由于欧美起步比较早,我国的劳动力价格又比较低,所以光伏行业的特点就是两头在外,市场在国外,原材料也在国外,廉价的光伏产品冲击国外市场,欧美一联合起来搞双反,不少迈大步子扯着蛋的企业就完蛋了,直接倒闭。

在不断的整合资源下,现在的光伏已经能够在不依赖政府补贴的情况下平价上网,跟传统发电行业进行竞争。

光伏几乎不要什么怎么维护,成本都花在初期材料上,组件拼接好之后往日照充足的地方一扔,你也不用管它,所以光伏现在也是扶贫的一种手段,年前跟乡镇里当公务员的朋友聊了聊,光伏扶贫他们老早就在做了,效益还不错的样子。

发展新能源是国家战略,是必须去做的事,新能源的缺点只是需要克服的困难而已,光伏被欧美双反之前,原材料多晶硅最高达400美元每千克,之后我们搞进口替代,突破了高纯度的硅料生产工艺,现在全球的多晶硅多半是咱们生产的。

2018年,我培训的时候遇到个舍友,大学刚毕业就炒股赚了上百万,当然,家里给的启动资金有个小几十万,我问他你有啥秘诀没有,他就跟我讲了一句话,"我对未来很有信心",所以他选的股都是各行业龙头。

说这个事不是想教大家炒股,实际上我信他这句话之后还给股市套了一阵子,但是道理是对的,国家正在向上生长,下决心去做的事情,会有结果的。

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