第九届年会嘉宾马金鹏博士分享:双碳背景下低度电成本光伏发电+赋能传统行业实现碳中和的路径探索

其他   2021-12-17 21:41  

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隆基股份能源发展研究院的马金鹏博士给我们带来了主题为”双碳背景下, 低度电成本光伏发电+赋能传统行业实现碳中和的路径探索”的报告,讲解了中国的案例和故事。
报告分为四大部分, 分别是: 数说全球碳排放, 光伏发电FIT&度电成本的想象空间,传统业态耦合光伏发电的再思考,2060 年碳中和时代的光伏应用想象。
从总的非化石能源消费趋势来看,从 1978年到 2020 年,中国的非化石能源的消费体量与占比逐年在增加, 2020 年达到 15.9%。  2017 年, 中国的二氧化碳排放份额在全球占比约 27.2%。

 

第一部分: 数说全球碳排放:

2017 年数据统计, 中国是全球温室气体排放的第一大国家。中国的发电和供热行业所产生的温室气体排放占全国总排放的 41.6%,制造业和建筑业占 23.2%,工业生产过程产生的温室气体排放占 9.7%,此外,交通运输和农业部门的碳排放占比分别是7.5%和 6.1%。和全球对比,中国在建筑,交通和农业部门碳排放占比明显偏低,而工业部门占比较高。

 

第二部分: 光伏发电度电成本的发展趋势:

从光伏发电度电成本的发展趋势来看,全球并网型光伏电站上网电价从 2013 年的8.3 美分已降至了2021 年 1 季度的接近 1 美分。

 

第三部分: 低度电成本光伏发电耦合传统业态再造商业模式:

以市政+光伏为例,为降低污水处理企业的负担,国家将对污水厂免收电价容量费,鼓励污水处理企业采用”自发利用,余量上网”的模式建设光伏发电项目。根据住建部数据,全国累计超过 4000 座污水处理厂和近 4000 座自来水厂。以污水厂为例,利用其空间优势,例如在屋顶、沉淀池、生化池和接触池等位置加装太阳能光伏板,可以缓解其污水处理年均耗电量大的情况。
在对未来氢能利用主要场景以及交通领域氢能利用的经济性展望中,马博士提出,锂电池并非商用车供能的最优解决方案。以载重40 吨,续航 800 公里的运输货车为例,其所需的柴油为 244.8kg,锂电池 11040kg,而氢能仅需要 88kg。 因此,锂电池在自重和体积上并非最优解决方案。对于商用车,氢能具备多种优势,如可再生,无污染,更安全,长续航, 加氢快,效率高和易建设的特点。氢能替代传统能源,能为物流车降低百公里成本的 40%。在谈到电解水制氢成本下降时,马博士介绍其主要途径包括:电解槽及相关制氢设备成本下降,降低过程能耗,提高电解效率。降低用电成本(使用无碳电力供应),提高电力供应稳定性。最后,马博士对光伏组件以及光伏电站静态投资在2020-2050 年间的价格下降趋势进行了预判。
报告中还介绍了其他光伏发电耦合传统业态的模式包括如交通+光伏,例如高速公路的绿色能源建设,发电+广告+充电的模式。农业+光伏,在 1.0 时代,农光互补以实现土地立体利用为出发点,电还是电,农还是农。2.0 时代,用度电成本更低的光伏电力培育工业化农业。其他如大数据中心+光伏, 基站+光伏以及综合能源站+光伏的各种模式。

 

最后,马博士对2060 年碳中和时代的光伏应用提出了如下的想象:

  1. 化石能源对于孙辈而言可能已经成为稀有品,甚至是博物馆,教科书上的历史。

  2. 那时候,以光伏、风电等为代表的新能源已成为主力能源。

  3. 人们住在会发电的房子里,城市边缘有无数的大风机在高速运转,流淌在电网里的电力应该已经实现了 80%甚至100%的可再生能源的比例。

  4. 所有的燃油车早已不见踪影,以可再生能源为主力的电动汽车,甚至无人驾驶电动车会成为马路上的”主角”,汽车产业迎来新玩法和新机遇。

  5. 影响房价的也将不再是学区划分,交通优势,而是建筑如何更高效地节能减排, 和更科学的智能化。

  6. 很多现在看似贫瘠荒芜的“无人区”,将迎来翻天覆地的变化,他们将成为最主要的能源输出地之一,在经济版图上的角色,也将被重新定义。

  7. 地球的气候环境得到显著改善,洪灾、高温、山火、台风等极端天气和随之而来的恶劣影响不在,困扰人类已久的雾霾和环境污染问题消失殆尽,地球重归绿色生态。


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促进环境科技创新、建立国际合作平台已经成为我国环保事业发展中不可或缺的一环。由海外环境和能源领域学者创办的公益性机构——德中环境与能源促进中心(法院注册号:VR32822B),于2013年成立于德国首都柏林。旨在联合德中企业家和学者,为德中两国政府、企业及研发机构提供交流平台,以加强中德合作、推广先进技术,促进双方可持续发展。


撰稿:孙伟

编辑:周佳谕


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