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太阳能风电被称为垃圾电请从电网角度火电角度分析一下具体原因技

发布时间:2019-08-17 21:55 来源:未知 编辑:admin

  我来从太阳能的角度回答一下新能源上网目前遇到的问题。最近刚结束了一场关于加州光伏发展的辩论,读了很多相关材料。加州的光伏非常发达(比如SunShot Program)、研究材料丰富,所以在这里以加州光伏举例,也会连带说明中国和加州的一些区别。风电不是特别了解,不多说,但有一些特点是相通的。

  光伏、风电等新能源并网最大的问题就是波动性问题。“鸭子曲线”展示了高光伏占比情况下电网需要应对的变化。解决方向包括:降低太阳能成本、提升电网灵活性(包括提升发电灵活性、建立电网进口、出口电力的机制、提升需求响应、负载转移能力、提升电动车份额。)、增加储能容量。

  题主提出“垃圾电”这个概念,首先就说明了题主的思想是辩证的,不单单只看了新能源的优点。清洁能源替代火电是一个必然的过程,就好像人最终都是要死的一样,但是这个从化石能源逐渐转换到新能源的过程中,有许多难题需要解决。

  所有新能源目前上网遇到的最大问题就是发电不稳定。我们知道电网的输入和输出是必须要平衡的,发电不稳定就意味着需要有额外的“能源池”去在清洁能源发电过多的时候削减自己的发电量、发电过少的时候增加自己的发电量。

  California Independent System Operator (CAISO) 在2013年画了一张很有意思的图,显示电网中太阳能以外其他发电源(称为净负荷,net load)在一天24小时内的变化情况。因为形状像鸭子,就成为了著名的duck curve(鸭子曲线]。越接近中午,光伏发电量越多,但是总的电量需求是差不多的,于是净负荷减少,也就是图中鸭子的腹部;光伏在整个电网的占比(penetration)越多,中午的时候整个电网的净负荷就越少,鸭子的腹部就越往下,一直下到净负荷减不下去了,这时候就有过量发电(overgeneration)的可能。参考文献[2]详细讨论了过量发电的问题。图中我们可以看到,大部分时候净负荷,也就是其他能源的发电,在20GW左右,而图中灰色的点是2016年5月15日下午2点光伏发电达到的峰值,如果要达到电网平衡,那么电网中的净负荷必须从早上的20GW降到下午12GW以下。

  可能有人会想说,让其他的发电机半负载运转或者关掉一些就是了。但我们知道发电机启动、关闭都需要时间,如何在早上8点到下午2点一路根据光伏的情况削减发电量?更麻烦的是,下午2点电网净负荷到达最低点,然而过没几个小时下午5点大家又各自回家开始做饭洗澡看电视,用电量攀升,同时太阳又落山——于是所有本来太阳能负责的负载,加上高峰时期的用电需求,统统都压到其他能源的身上,这就是鸭子曲线的头部。图中绿色对线日下午的情况,电网净负荷3小时内升了11GW,几乎翻了一倍。如何从下午2点的波谷迅速调整到晚上8点的波峰?这就非常考验电网的灵活性(grid flexibility)了。

  那么为什么叫太阳能、风电垃圾电?垃圾就是要被丢掉的东西,在能源的术语中称为削减(curtailment)。削减的意思是在中午太阳非常大的时候断开一些太阳能板的发电,减少光伏发电量(风电同理,关闭电机)。虽然这样看起来浪费了电,但是这让净负荷保持在一个较为平稳的状态,让鸭子的腹部更加平坦,减小了波谷波峰的差距,给了电网调整的余地。

  ---------------------评论中 @simon xu 提到了一点,中国的能源结构与加州稍有不同。我们有着更多的工业用电(71%),这也就是为什么我们有晚上的闲时电价——当然也有很多基础工业的工厂都是24小时三班倒的——因此各个城市也会依据各个城市的工业结构特点有稍微不同的“鸭子曲线”,可能上班时间的用电会更显著地高于下班以及夜间,因此光伏的周期性可能对于中国的能好结构更好适应。感谢补充!---------------------

  好不容易花了这么多钱装了这么多太阳能板,结果发电量最高的时候你还要把人家关掉,这可不就是垃圾吗?文献[3]中提到了非常多目前发展光伏面临的上网问题。我随手找了一篇中文的关于鸭子曲线的报导,简单地也说了同样的内容:美国加州光伏发电创纪录 却不得不担心“鸭子”问题

  那么有什么办法能不要弃光呢?美国国家新能源实验室(NREL, National Renewable Energy Laboratory)于2016年发布的报告[4]讨论了光伏占到整个电网发电量50%情况。50%光伏是一个非常远大的理想,所以随之也提了比较完整的发展思路(P12-14),主要分为光伏成本、电网灵活性、储能三大块。做好其中任何一项,其他两项的进步压力就会相应减轻。

  降低成本可能是大家会想到的第一件事。如果太阳能成本足够低,低到不要钱,当然是好事。中午发电过量?关了就关了,不心疼。事实上近年由于中国生产商的参与,太阳能造价已经一路狂跌,简直造福全人类。德国光伏研究机构Fraunhofer ISE(目前全世界效率最高的太阳能电池板就是他们研发的,效率达到46%,令人发指)的报告[5]显示了从1980年到2015年35年间,太阳能成本一路下跌(但是注意这是log图)。业界目前的共识是,太阳能成本已经跌了很多,并且在相当的时间内还会保持这种下跌的势头。想要了解更多太阳能成本的线]是加州SunShot项目到2030年的光伏成本目标。参考资料[7]包括了更详细的降低太阳能成本的发展策略。

  然而单单降低成本、不做其他改变,这样是不够的。这里又引入了一个新概念,叫容量价值(capacity value,或容量可信度capacity credit),指的是帮助发电厂减轻负载的能力。

  用图来解释:下图的上半部分表明的是电网净负荷的波峰随着光伏占比增高的移动,下半部分是对应的光伏发电量[2]。由上半部分可见,从0%PV增长到6%光伏,对于电网净负荷波峰高度的减小还是非常显著的——由于光伏的补充,电网净负荷的波峰从62GW降到了59GW左右,波峰出现的时间也从下午2点移动到了晚上6点。但是然后呢?高峰时间已经移到了6点,装再多光伏,太阳下山了这么多太阳能板也发不了电,对6点的高峰并不能起什么作用,电网净负荷还是需要由发电厂来承载。由此可见,光伏的容量价值一开始是比较高的,但是一旦达到晚上6点这个截点以后,往后的容量价值直线下降。降低太阳能成本的意义就在于增加装机量,但是装机量增加到一定比例,往后就没有太多价值。

  如果电网的净负荷发电量能根据太阳能发电的特点自由调整,那当然是最好了。这个大目标又分成几个小目标(比如先挣它一个亿)(划掉):提升发电灵活性;建立电网进口、出口电力的机制;提升需求响应、负载转移能力;提升电动车份额。

  1. 提升发电灵活性提升发电灵活性是提升电网灵活性最主要的一块。下图为20%光伏的情况下,加州48小时电网内电力调度(dispatch)情况[4]。图中黑色粗线为电网净负载,也就是除却光伏、风电的发电量;斜线部分为可以灵活调度的水电+热电厂提供的电力,可以看到鸭子曲线的大起大落。最底下几层是不可调度(non-dispatchable),也就是固定的发电量。火电不是说停就停的,需要至少几个小时个响应时间。如果我们把不可调度的电力换成可调度,即可以调节输出的电力,鸭子的腹部就还能再往下一些,也就是说整个电网可以容纳更多新能源产生的变量。

  怎么做才能提升发电的灵活度呢?这篇报告提出了以下几点:修订和热电厂的长期合约,慢慢减少传统热电厂的发电量,同时使用响应时间更短的新型发电机取代被淘汰的旧发电机;从目前每天的热电响应的周期中收集数据,汲取经验;提升对光电、风电的预测能力。在种种手段用尽的情况下,NREL的这篇报告预测加州目前15GW不可调度的电源还能再往下砍一半。然而即便是非常低的光伏成本、非常灵活的发电源的情况下,光伏在整个电网中的占比仍然难以突破35%,因此要需要用上其他手段。

  中国目前新能源并网的问题比美国严重得多,主要来源于能源结构。我国70%左右的电力都来源于煤,而加州44%的电力来自于天然气[8]。煤电的响应时间比天然气慢得多。另外也和新能源的类型有关。风电由于风时有时无,即时范围不稳定性大,预估难度大;光电波动来自于日照强度的变化,波动是周期性的、可预估的,但是波动范围大。从调节难度来说,光电的波动相对而言是比较好适应的,因为可以预估。但是东亚地区是全球光照最弱的地区,光伏的发展有着天生不足,加上雾霾多,遮盖太阳能板表面,影响发电效率,因此光伏虽然好估计,但是没有发电优势。我国风电的发展,又相当考验对于风力的预判能力。我从NREL的一位专家那里了解到,目前NREL对于风电2小时内的预估已经相当准确,但是48小时的预估还比较困难。不了解中国风电并网的情况,但是从当前的弃风量来看……嗯……

  这里反对@容云回答里提出的用沼气能作为发电灵活性调整主力的想法。沼气就是不纯的天然气(甲烷含量55%~70% vs 90%~95%),所以那条回答也提到了,发展沼气本质上和发展天然气差不多。加州44%天然气发电占比的情况下,NREL还这么多报告都表示对太阳能的波动接受起来比较吃力,更何况中国?中国天然气发电水平能有美国高?沼气这么多杂质,响应能有天然气快?沼气就算全利用起来,能占到电网44%?更何况中国人多地少,这么多人利用这么一点的资源,这些所谓的“沼气源”如果是容易利用的,恐怕早就利用了。秸秆为什么烂在地里也不拉去沼气发电?前几年有很多收秸秆的项目,都没有农民愿意去,因为拉一车秸秆卖的钱还抵不上油费。诸如此类的实际应用问题,并不是拍脑袋就能解决的。沼气发展当然可以弥补部分清洁能源的波动,但是离解决问题还差得太远。如果新能源持续发展(比如发展到这篇报告探讨的50%光伏,甚至哪怕只是20%的光伏),沼气体量在电网波动面前不过是杯水车薪。

  加州是美国第一大州,是能源消耗大户,所以历来只有从电网中进口的份,从来没有出口过。加州光伏装机量如果持续提升,可能就要在大中午破天荒地往隔壁州(比如阴雨绵绵的华盛顿州)出口电力了。下图是随着光伏占比增加,在不同应对措施下的光伏削减度。在电网高灵活性(7.5GW Min Gen)的情况下,如果还能允许10GW的电力出口,在光伏占比30%的情况下,削减量能从40%降到20%;中度灵活性(10GW Min Gen)、30%光伏的情况下,5GW的电力出口也能让削减量从60%减到50%[4]。

  需求响应指的是在电网对于发电波动感到压力的时候,通过降低/提升电价来改变用户的用电习惯,采取的方式有分时电价(time-of-use)(比如国内夜间电价便宜)、实时电价(real-time)等手段,将高峰时期的需求挪到闲时,本质上也就是负载转移。一个可能的想法是利用智能家居,在产电高峰时自动开始为之后的高峰做准备,比如提前加热热水器中的热水,诸如此类零碎的事件。但是能够被转移的需求(demand shift)毕竟有限,再加上美国人用电大手大脚的坏习惯,目前平均来看只有大概2%的波峰需求是可以被转移到闲时的[4]。

  评论中@simon xu 提到另一点,关于加州电网和中国电网调度方面的差异,补充在此:

  电动车在中午产电高峰时充电,在电网中可以起到类似于电池的储能效果(甚至可以在用电高峰时向电网放电,不过这一点从目前的电池容量看来不太可能)。然而电动车对电网的影响又与于用户的充电习惯有关。用户的充电习惯主要分为三种:

  回家充电(at home charging):电动车只有晚上下班回家才充电。机会充电(opportunity charging):电动车到达目的地就开始充电,但是需要到处都有充电桩优化充电(optimized charging):假设电动车的充电能完全贴合电网负荷,在光伏发电最高峰的时候充电,消纳本来要被弃掉的光电。

  下图讨论了10%的电动车占比时,不同使用习惯下能够对电网负荷起到的影响[4]。

  然而从事实角度来看,大部分人的电动车充电习惯都是下班回家充电,这样就正好赶上用电高峰。这种使用习惯下,电动车反而对电网是有伤害的。下图是随着光伏占比的提升、不同电动车充电习惯下,电动车对光伏削减产生的影响。

  为了让电动车更好地调节电网负荷,可以通过分时电价、增加充电设施来改变大家的充电习惯。

  我个人觉得呢,虽然报告的理论是对的,但是对电动车这一块的讨论有些理想化,至少短期无法实现。文章的想法是让电动车在整个轿车的占比达到10%,甚至25%。这个数字看起来没什么感觉,那么对比一下目前1%都不到的电动车占比,你就知道这个差距有多大了。即便是加州有ZEV (Zero-Emission Vehicle)政策硬性规定新能源车要达到设定的占比目标[9],目前电池性能这么烂,电动车真是扶也扶不起,毕竟不是所有人都有钱买得起特斯拉——除了特斯拉、BYD这样有优秀电池背景的车企以外,普通电动车续航都在150公里以内,充电时间至少两三个小时。下一代电池已经可以明确预见将是全固态电池。什么时候固态电池能突破到够商业化了,电动车在续航方面就迎来了。(只不过充电速度仍然是问题,而且是被电池本身性质所限制的。)

  我个人觉得中国的电动车发展前景应该会比美国好。美国能源成本低,地广人稀(相对于中国),美国人都习惯了大手大脚地用油用车,每天上班来回开个30公里路那是平均水平,还动不动就来个road trip,要改变消费观念并不容易。中国人口稠密,一次开车里程相对较短,又有比亚迪这样接地气的电动车企,而且因为人口稠密所以电动桩之类的公共设施成本可以被平摊。当然了,这是抛开政策因素和实施效率情况下的考量。

  如果电网本身消纳不了新能源带来的能源波动,这些波动就需要由储能设备来消纳。下图显示了加州20%光伏的情况下,储能对于波峰、波谷的调和能力[4]。

  加州目前有4.4GW的储能容量,而整个电网用电大概在20GW。如果能够达到低光伏成本(net LCOE ¢7/kWh)、高电网灵活性(不可调度7.5GW),可以不用增加储能。如果要达到40%的光伏占比,同时还有一个合理的弃光量(削减度20%),需要至少15GW的储能容量[4]。

  ——当然了,这些数字对于中国没什么指导意义,毕竟20%的光伏都不太可能实现。

  加州的储能是有先天不足的。目前电网规模(grid scale)储能95%都是抽水蓄电(pumped hydro)承担的,也就是电网闲时启动发电机抽水到高处,用电高峰时打开水闸防水,把水的势能转换回电能。然而加州严重缺水,能建水电站的地方肯定都建了,抽水蓄电储能方面没有什么提升空间,再想提升储能容量就只能用成本高、寿命短的电池了。而我国水力资源相对丰富,可以通过抽水蓄电应对一定量由新能源导致的电网负荷波动。

  在新能源上网困难重重的情况下,有没有国家真的做到了大力发展新能源呢?让我们看看新能源灯塔国——德国的情况。

  这样的语气在各种能源媒体中非常常见。但是如果你读完了这条答案上面提到的种种新能源并网遇到的问题,你可能就会怀疑这些公众号文章说的不是完整的事实。

  ——没错,他们没有告诉你的是,德国的电价从2006年到2017年涨了50%,目前是美国电价的3倍,日本的1.5倍[10]。光电德国和风电丹麦简直在欧洲电价的顶端惺惺相惜。

  光伏发电和风力发电是波动性的,对电网会造成冲击,被称作脏电或“垃圾电”。这种冲击虽然是事实,但完全是可以化解的。

  这种发电功率的变化,对电网是一种冲击,电网其他单元为了维持电压平稳,就要反向做出调整。

  但这种波动,其实是可以用其他清洁能源的反向波动来抵消的。比如沼气发电就是一种优质的可调节能源,沼气廉价,易于储存,沼气发电功率调节能力强。如果用沼气发电来对冲光伏、风能等发电的波动性,就能保证光伏、风能等清洁能源所发电力达到并网要求。

  ,植物将太阳能转换为化学能,需要肥料、水、人力。吸收二氧化碳CO2排放氧气O2。农业虽然也属于太阳能利用,但不直接产生电力,需要通过其他形式把农业产生的化学能再次转变为电能。其中效率较高,较为清洁的方式是沼气发电。

  ,沼气池将各种生物质原料中的化学能转换为甲烷CH4形式。原料为粪便、秸秆、厨余垃圾等有机生物质,产出沼气,沼气可以长时间储存,发电功率

  结论:沼气发电、水利发电易于调整的能源。用易于调整的清洁能源来弥补光伏、风能等清洁能源的波动性,就能实现平稳并网。沼气基本等同于天然气,国外用天然气发电和水利发电进行调峰已经是很普遍的事情了。所以,这不是什么难题,只要大家愿意去做,就能做到。

  *燃煤发电会造成碳排放,燃煤中的灰分会造成雾霾等问题,社会需要投入大量资金来解决这些问题。可能被征收污染排放税。

  *光伏发电基本无污染,沼气发电所排放的CO2都是植物在光合作用中吸收的,不会增加空气中CO2含量。且沼气不含灰分,发电不会造成雾霾。可能获得政府环保补贴。

  *全国年产秸秆约6.8亿吨干物质,都生产沼气,可发电5460亿千瓦时,相当于全国总发电量的10%

  *水利和生物质发电总量超2万亿千瓦时,可达到全国发电总量约40%,如果调峰比例1:1,则清洁能源发电占比可达80%

  所以,用清洁能源替代燃煤发电是完全可行的,各种清洁能源有自身的特点,以某一种清洁能源自身问题,就去否认清洁能源存在的意义,完全是对自身安全的无视,是近乎于自杀的行为。

  二叠纪生命大灭绝可能正在重演把地球历史温度曲线和地球纪年表结合在一起,就形成了“地球温度纪年表”图1,我们可以看出,地球的历史温度曲线非常接近于二进制电路输出的波形。地球的温度很可能是二值逻辑的!

  今天地球的温度发展趋势与2.5亿年前极其相似,正处于一个上升沿的前端。二者之前都有一段平均气温维持在12℃的时期(200万年或更多),并且都是平均气温从12℃向上升的阶段。

  问题就来了,2.5亿年前那次温度上升,对应的就是二叠纪生物大灭绝!我们今天的世界,可能正运行在重复2.5亿年前那次生物大灭绝的轨道上!并且那次温度上升就是在很短时间内发生的,这次可能也是!

  地球的平均温度可能存在俩个相对稳定的温度平衡点,一个约12℃左右,另一个约22℃左右,这两个温度点分别对应于极高浓度的CO2和极低浓度的CO2。地球可能存在类似双稳态的温度规律,这个规律可划分为4个阶段(见图2):

  低温状态阶段,从宇宙看地球有大片的白色冰原,太阳辐射被直接反射回太空的比例较大;空气中二氧化碳浓度很低,很少吸收长波红外线,温室效应较弱,地球散热顺畅,这时靠近极地的地方异常寒冷,地质运动和地球生命活动相对迟缓。植物在这一时期生长相对缓慢,吸收二氧化碳速度随之降低。低温有利于动物大脑散热,人类这种具有超大大脑的生物是在第四季冰期完成进化过程。

  从低温到高温的上升沿,由于某种原因(比如大规模使用化石燃料),二氧化碳浓度持续增加,温室效应上升,地球散热能力下降,但这时地球仍有冰原,冰原融化同时吸收热量,延缓了地球温度变化。因为热辐射功率与温度的四次方成正比,所以这个时期地球向宇宙辐射热量的能力低于地球吸收的热量,多出的热量作用于冰原,造成冰原总体积迅速下降。到地球冰原基本融化时,地球温度迅速上升。在这一阶段内,地球内能增加,原有平稳的热循环被打破,地球上风暴、火山、地震等恶劣气候增多,这一阶段过后,在低温时期进化出来的生物会因为不适应环境剧烈变化而大规模灭绝。

  高温状态,地球温度平均温度上升至22℃以上,地球向宇宙辐射热量的能力提升,达到新的平衡,冰原基本消失,空气中二氧化碳浓度很高,温室效应因此维持在较高水平。地表空气逐渐变得温暖而湿润,地球上植物繁茂。植物的大规模发展持续吸收空气中的二氧化碳,但因二氧化碳累积浓度较高,浓度下降速度有限,温室效应仍然很强,地球就如盖着一层棉被,部分地区长年温度超过40℃甚至50℃。地质运动较为纷繁。

  从高温到低温的过渡阶段,植物把空气中的二氧化碳吸收殆尽,地球散热速度大于太阳辐射补充的能量,地球有了降温的趋势。雨雪在较冷的地区沉积成冰原,结冰过程同时放出大量的热量,延缓了地球宏观平均温度的下降,这一阶段中,冰原扩张,生物生存空间被压缩,部分会因为不适应找不到食物而灭绝。>

  近期一系列的研究成果,都在证明2.5亿年前那次物种大灭绝和二氧化碳大幅度增加有关,这和上面的分析是能相互印证的。

  中国科学院网站《2.5亿年前地球曾出现致命高温》一文介绍,研究表示二叠纪生命大灭绝时期,海洋表面温度高达40摄氏度,陆地温度更高,可能达到50多摄氏度。高温可能是生命大灭绝的主要原因。

  有报道称科学家计算出二叠纪生物大灭绝时,每年约排放二氧化碳24亿吨, 2013年全世界向大气排放了398亿吨因燃烧煤炭、天然气和各种燃油而产生的二氧化碳(侨报网引用美联社报道)。是二叠纪的16倍多!

  今天,地球上的二氧化碳浓度已经超过400ppm,比工业革命前提高了43%。另有数据显示全球碳储量,包括煤炭、石油、油页岩、油砂、天然气和煤层气,含有超过10万亿公吨的碳。如果这些碳全部释放到大气中,将能使大气中的二氧化碳含量提高1000 ppm以上。

  如果我们不能在地球冰原全面融化前把二氧化碳的浓度降低到工业革命之前的水平,地球温度大幅度上升就不可逆转了。二叠纪生命大灭绝将再次重演。

  海平面上升威胁核电站安全冰川融化造成的海平面上升过程已经是现实了。而北冰洋冰原消失已经近在眼前了。中国青年网《近100000年来首次!北极今年可能彻底无冰》一文称“据俄罗斯“卫星”新闻网6月5日消息,剑桥大学教授彼得?沃德汉姆斯得出结论称,北极会在近10万年来首次彻底无冰,冰盖层可能在今年或明年就会消失。

  【1】北冰洋里的冰是漂浮在海水中是浮冰,浮冰融化不会造成海平面上升。但是,南极洲的冰原是在大陆上的陆冰,陆冰融化是一定会造成海平面上升的!因为海冰漂浮于水中,与周围的水接触面积大,水的导热吸收远高于空气的导热系数,所以是北冰洋的海冰先于南极洲的陆冰融化。当北冰洋海冰融化后,地球温度可能会略有上升,达到融化陆冰所需温度条件,同时南极洲的陆冰会加速融化。我们可以观察到南极洲附近的浮冰大幅度增加。在南极洲陆冰融化的过程中,人们会观察到海平米上升速度大幅度增加。

  “在南极大陆上覆盖着巨厚的冰盖,它的面积达1398万平方千米,最厚的地方4200为米。南极冰盖的总体积多达2450立方千米,如果全部融化,全球洋面将升高60米,地球上的陆地面积将因此而缩小2000万平方千米。这将会给世界上人口相对稠密的低海拔地区造成巨大灾难。”【2】

  欧洲发射的CryoSat-2探测器是用来观测北冰洋海冰体积的,其观测数据也证明了北冰洋海冰正在迅速减少。

  如果海平面线米,那么大多数的沿海城市都将成为历史,无数生命将因此而死去。图4显示的是海平面上升60米时的中国地图,从图上可以看出,我们沿海经济发达地区基本都被海洋覆盖了。如果这成为现实,我们今天所赚的钱,买的房产,都将失去意义。我们为经济发展所做出的一切努力都将被海洋吞噬。

  真正的危险在这之前就会爆发!我国近些年集中立项了大批的核电站,在不久的将来,中国将拥有近百座核电站。因为核电站巨大的散热要求,这些核电站普遍要建设在靠近海洋与河流的地方。大多数的核电站都分布在海边,但核电站设计时通常不会考虑海平面大幅度上升问题。

  福岛核电站时,海水最高位置大约19米。算上平常的海面波浪,如果海平面上升10米,我们就可能要面对数十个福岛核电站这样的核电站被海水浸泡的事故。如果这成为现实,中国人离灭亡就不远了。

  所以,为了保护这些核电站的安全,保护我们赖以生存的环境。人类必须在尽可能短的时间内全面用清洁能源替代燃煤发电等化石能源。如果海平面上升成为现实,再去努力就晚了。

  虽然现在局面很危急了,但我们是幸运的,我们手里有廉价地解决变暖问题的技术手段,如果我们人类能现在去做,在10到20年的时间内付出足够多的努力,那一切都还来得及。

  但如果我们继续像现在这样继续拖延下去,那就意味着灭亡。毕竟地球是个庞然大物,即使全球热爱环境的人一起努力,也需要至少二十年才能完成能量模式的转换。在这个过程中,地球上的冰原仍会持续地减少。我们需要立即行动,才可能在海平面上升到危险高度之前,把二氧化碳的浓度降低到全球变暖之前的水平。

  《B模式3.0:紧急动员 拯救文明》/莱斯特 · R,布朗 著 刘志广 金海 谷丽雅 等译

  《地球简史》【英】理查德.福提/Richard Fortey/著,齐仲里 王富滨/译,中央编译出版社

  2.5亿年前地球生物大灭绝:“元凶”已查出 - 生物大灭绝,海洋 - IT之家

  太阳能和风能倒底环不环保?燃煤电厂排放达标后污染大不大?可能很多人并不太了解。说实话本人不是专业人士,就是看到了一些情况。

  本市有一家多晶硅公司,前些年价高的时候投资的,一建成行情不好就亏,后来估计停工了,差点把老板别的事业拖垮。产生的废料又有剧毒不好处理。现在总算缓过劲来了。在我们市建了个100mw的电站,场地以前是森林,松树杉树长到直径三十公分,白天从那走人害怕。把树挖光山搞秃,建了电站,附近村民去上班,清洗板子,除草,一个月一两千块,基本没多少事,因为占了他们的山场。洗板子的水有没有问题不知道,只听本地安装板子的工人说摸长了手烂,可能是出厂时上面带的粉尘。除草就是打除草药,成车的用。不巧的是旁边有个水库是开发区所在那个镇的饮用水源地,下雨电站的雨水都要流到水库里的。太阳大时一天的收入我不清楚,不知多少万?当时有农民不愿征收,解决不了直接打死赔钱。这是不是怪胎?

  从宏观上讲,新能源除了核能,基本上都不能称之为稳定。那都是垃圾?显然不是....

  光伏和风能消纳,在未来几年恐怕都会是“多、快、大”省份,新能源从业者永远的痛!

  去年新疆弃风弃光率45%,为什么弃,是不是真有必要弃,电网一句话而已。

  今年发改能源局一句话:需要保证风能,光伏利用小时数,于是乎这个值瞬间下降了。

  厂网分离,造成电网缺乏动力去解决当前新能源(大干快上的造成)的负面影响。

  哪怕光伏目前在开发的,带消协的、电网友好型逆变器,风能大量投资的,带有消峰储能的调控装置,也得等某某某判断后方可使用,哪怕有全套检测、评估及实施方案也不行。

  首先,我支持包含光伏发电在内的新能源,但我仍然不太认同目前高票的容云答案,利益相关的味道浓的不得了也就算了,文不对题也太严重了,这种作文说离题不过分吧,通篇没有多少内容和题目有关的一看就是黏贴复制的产品;

  其次,新能源不等于清洁能源,比如有人吐槽光伏能源,槽点就是光伏能源的每单位生产成本包含污染成本居然大于火力发电,实在不配清洁两个字(我个人觉得还好,只要还有提高进步的可能)

  最后,从电网角度,上述发电方式无法大规模生产/无法稳定生产/成本过高 是主要原因吧

  在正式回答问题之前,先容吕某简单地把这个问题里的几个概念说明一下,方便对于能源行业不是太了解的朋友们能看得更明白些。

  先来说说火电、风电光伏和电网三者之间的关系。打个比方,风电光伏好比电动车,政府大力扶持、外加不用摇号;火电则是长期以来占据主流市场、如今面临市场被挤占危机的内燃机汽车;而电网就是本地的交通管理部门。

  由于电动车的出现,交管部门就需要在之前的基础上重新规划电动车充电桩,还不能从中赚钱。那你说普通的内燃机汽车车企和交通部门能待见电动车吗?显然不能。他们会说电动车续航能力不高、路上充电桩不够,总之七七八八肯定能说出一堆毛病。

  ,其背后的“怨念”可见一斑。吕某在这里随便给大家整理几条他们最常用来指责可再生能源的”罪名”:第一条,前面的回答者已经提到了,就是风电和光伏有波动性的问题,我们国家现有的电网还承受不了大规模的风电光伏并网。其次,不少风电场光伏场选址较偏,输电的距离较长,而比起相同装机的火电来说,风电光伏的发电量小于火电,因此发展风电光伏是“不划算”的。但掌握可再生能源的基本知识的人稍加推敲就不难发现,

  。根据眼下的形式,可再生能源优先发电和消纳的权利会愈加受到重视,在多能互补的情形下,一部分火电难免会被淘汰,或者是进行灵活性改造,作为调峰机组运行。本身火电就是产能过剩的,利益空间已经不大,比如在黑龙江、吉林等煤电建设风险(出现大气污染形势严峻、水资源量不足、煤炭消费总量亟需控制,新投运项目的投资回报率低,煤电装机明显冗余等情况)呈现最严峻的红色预警的区域,国家能源局已建议暂缓核准和新开工项目。

  在这样的情况下,火电企业再被要求进行去产能或者是灵活性改造,企业当然会不满。

  。风电和光伏行业发展不过短短几十年,无论规模、技术还是市场环境,确实还有很大的提升空间,但这不代表它们就是“垃圾”,

  。在很多国家,风电和光伏的占比已经超过了全社会发电量的20%;而在德国、丹麦等国家,风电光伏的占比已经全社会用电量的30%到40%。随着电力市场改革和电力市场交易的推进,发电端和售电端会慢慢市场化。若是能源的价格能够更好地体现环境成本,那么可再生能源发电和煤电会处于更加平等的竞争地位。

  根据国际能源署的预测,到2020年前后,中国普遍的太阳能光伏项目将比新建的和已有的燃气电厂成本更具成本优势。到2040年,新的太阳能光伏发电成本将低于已有燃煤发电厂的预计运营成本。相信到了那个时候,“光伏发电和风电是‘垃圾电’”这种说法,已经没有立足之地了。

  个人认为之所以太阳能现在的被称为垃圾电,主要原因在于其不能保证供电的连续性。如果光伏发电系统能将白天发的一部分电能储存起来,晚上再将这部分能量发到电网上,就能保证供电的连续与稳定。那么电网基本就可以摆脱对火电的依赖,光伏发电就能与火电发挥同等作用,进而取代火电在电网的地位,基本淘汰火电。

  太阳能,风电被称为垃圾电。个人不赞同,但是回归到中国的内实际情况,就更是,那些说火电的,缺忽略中国的水电作用。火电在中国是主力但是你不能忽略其他的能源。水电才是可控能源的主流。对于水电战的调控完全可以适应用电和电网负载。

  电网负载出了问题归结到后来者,这逻辑也是足够排外的了。中国的电有7成都是烧出来的,不是烧煤就是烧油,原则上这些东西都是不可再生。甚至有些依赖进口,一旦经济贸易断裂。就都晚了。

  只有做到能源自足才是独立的强国,不然你看欧洲和俄罗斯之间的天然气贸易,一出点政治问题,俄罗斯就能挤出杀手锏断天然气。现在10月,等着看俄罗斯再次看裹挟欧盟。

  中国要想真发展,必然需要电。但是能源的取向自然也必然走向自给自足。而火电则制约与煤炭产量。天然气石油则看外部进口,比煤还缺。

  现在回归局部,谈电网调控,和用电调控。中国是大国横跨时区达5个,全国并网自然回避掉用电高低峰的问题。西部太阳能的电东调自然对掉东部的午高峰和晚高峰,局部地区还能通过水电微调,大坝什么时候放水怎么放,放多少都可以平衡和协调。火电完全可能适时放弃一部装机容量,烧煤就是烧钱。

  至于用电时间,也是可以通过价格杠杆定时的方式实现充电。对于三四线城市,下班回家给电动车定时充电应该也不是问题。越来越多的交通工具比如公交车选择用电,或者夜间也必然平复电网的波谷。最简单的方法就是电网根据当前供求关系实时的公布当前区域的用电的价格,这里完全可以按照比特币的那种机制,而那些用电的大户自然也会主动平衡波峰和波谷。

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