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谁最有资格参与中国版的马斯克宏图计划?
  来源:三对夫妻的快乐生活理论/知乎精选  更新时间:2023-12-11 01:08:24



马斯克与特斯拉不仅有火星殖民 、多行星物种等疯狂的参中想法,还有像宏图方案第三篇章(简称宏图方案3)这样接地气的国版方案。

今年3月1日  ,斯克马斯克对外透露了从地球上抹去化石能源消耗的宏图缜密路线图——宏图方案3,用240TWH的最有资格储能、30TWH的参中可再生电力 、14.4亿辆不同类型的国版电动汽车 、消耗电力20PWh/年的斯克热泵组合 ,在制造领域砸10万亿美元 ,宏图但仅仅需要0.2%的最有资格土地面积,不到化石燃料一半的参中能源  ,就能让这个地球上的国版国家和人口运转下去。

人们已经习惯了马斯克的斯克天马行空,实际上仔细看宏图方案3的宏图话,其背后的逻辑和缜密程度 ,要比马斯克的“嘴”靠谱得多。

拆解下会发现,宏图3=光伏+风电+储能+氢能+热泵+电动汽车+电动飞机+电动轮船的一揽子组合,而且这些要素并不是简单拼凑在一起 ,而是像魔方一致工作 ,通过一套智能化的调度和协调控制系统 ,彼此耦合且高效协同,最终实现能源低碳绿色化,成本最低 ,效率最高 ,能源消耗最小 ,实现供需平衡。

要是把宏图方案3放在中国能源转型身上  ,就要复杂得多。

未来20年 ,中国将从集中式能源向分布式能源转换 ,目前关注度颇高的“光储充(微电网)+虚拟电厂”的一体化发展思路,某种意义上讲,既是特斯拉宏图方案3的缩小版,同时也是解决中国能源走向碎片化的最优解。

中国“源网荷储”的产业链构成

在复杂中寻求答案 ,难度不亚于哥德巴赫猜想。那么,谁最有资格输出相关方案呢?这就要从中国能源结构的今天和明年谈起 。

在以火电为主力电源的时代 ,从生产、输配电到消费端 ,是更为松耦合的形态,“源随荷动”的产业链关系比较简单,智能化、自动化特征并不突出。

目前中国一次能源结构仍以化石能源为主 ,占比超过80%。2022年非化石能源占17%,天然气8.9% ,石油18.5%,煤炭56.2%。但这一结构会在未来发生逆转 。

国家能源局披露的数据显示,今年1-4月 ,我国风电装机3.8亿千瓦 ,光伏装机4.4亿千瓦,合计占发电装机的30.9%,火电装机规模首次降至50%以下 。全国风电光伏发电量达到4828亿度 ,占全社会用电量的17.2%。



能链研究院预测,在一次能源结构中,2030年化石能源占比将降至72%,光伏发电占9%,风电占8%;到2040年,化石能源占比继续降到52% ,光伏占比提升到21% ,风电13%;2050年,光伏占比增至33% ,风电占17%,煤炭 、天然气、石油的化石能源仅仅剩下31%,风光合计超过一半。

这个数字意味着什么呢 ?火电在供需平衡上是可控的,堆叠机组容量即可 。但天生波动性、随机性强的风光电是“破坏王” ,不改变了供需对接系统的逻辑,将走向“失控” 。

一旦光伏  、风电等可再生能源占比达到50%以上,光伏 、储能 、微电网 、虚拟电厂等在电力系统中角色会增强,需要高集成 、高融合、高智能化系统来协调控制,解决新能源大规模消纳 、多样化负荷即插即用、电网稳定性的问题。

在中国既有的能源版图上 ,谁能担当重任呢?可以从电能的源网荷储一体化产业链结构中理出头绪。


源网荷储一体化产业链图谱

先看“源”端,主要是指传统的五大发电集团和四小豪门,包括华能 、大唐、华电、国电、中电投和国投电力  、国华电力 、华润电力、中广核 ,业务涉及火电 、水电、核电 、风电、光伏等。除了五大四小外 ,未来还会有广泛存在的分布式光伏 、风能等运营商 ,深入到各个用电场景 ,内外兼修 。

“网”更不用说了 ,国家电网  、南方电网两张网,按照中国电力、天然气等能源改革的核心思路,就是“管住中间,放开两头”。输电网就如高速公路 ,配电网就是支线的道路和节点 ,连接末端 。电改的目标就是让电网透明度更低,两头则引入竞争机制,中间收“过路费”就行。

“荷”是新型电力系统中体现“灵活能力”最重要的一块 ,也是最核心的用户侧调节资源 ,网荷互动、源荷互动 、储荷互动 、光储充、微电网均体现了这一点 。

在可控负荷中,首先是工业负荷  ,在用电结构中占到66%的比例 ,但仅仅有部分非生产负荷、辅助负荷可调 ,调节自由度不高;其次是能耗占到20%的交通负荷 ,以及分散的照明、空调等家庭 、商用负荷 ,这是最大的两块用户侧可控负荷。

特别是快速增长的电动汽车充电负荷 ,可调空间最大 。这里可以简单做一个对比,一般三口之家的家庭每天平均用5度电 ,而电动汽车一次充电就需要30度电 ,相当家庭一周的用电量。

而且未来 ,电动汽车充电量会是一个天文数字 ,预计到2030年会达到1.45亿辆 ,公共充电量将超过4650亿度。V2G车网互动、有序充电 ,甚至作为可调度的储能单元 ,都是最大的可控变量。这是能链智电、特来电等充电服务商 、运营商的地盘 。

“储”自不必说 ,是未来新型电力系统中最核心的组成部分 。储能更像是标配,会普遍存在于源网侧 、用户侧 ,又可以单独应用在工商业、家庭用户端 ,光储充 、微电网等都离不开储能。其中 ,EMS(能量管理系统)作为内外沟通 、连接电网的调度和控制中心,海博思创、中天科技 、科华数据等深耕于此  。

可可见,最能体现源网荷储一体化“弹性”价值的,除了“储能”这一条核心主线,两个可控负荷场景是咽喉之地 ,一是电动汽车、充电站,可控可调节能力最强 ,发挥空间最大;二是,家庭及工商业领域 ,包括家庭可控负荷 、工商业负荷等。

谁有资格参与“宏图3”中国版 ?

如此推断 ,中国有哪家企业身上具有这样的“潜质” ?答案必定不是光伏 、储能 、充电服务 、氢能等单一赛道上的大块头,也不是在某一产业链上纵向打深井的巨头 ,虽然他们的市值已达数千亿 。

特斯拉市值上万亿美元 ,中国也没有通吃全盘的特斯拉式的企业,用能场景又分散 、复杂,需要聚沙成塔,必定是做连接器的平台才能跑出来 。

耦合 、协同 、开放 ,深耕某一关键场景 ,且具备较强的数字化、智能化能力  ,以及智慧能源管理和运营的基因 ,要有在新能源全赛道精细“绣花”的本事。

于是,能链智电(NASDAQ :NAAS)  、特来电及储能 、虚拟电厂的部分运营商进入了视野 ,他们是未来20年中国能源进化的主要推动力量。

6月16日,能链智电发布了2023年一季度财报:公司净收入3620万元(530万美元) ,同比增长150%。能链智电预估,2023财年净收入将达到5-6亿元,而去年收入不足亿元 ,这意味着今年要增长至5-6倍 。

其实,是否有资格参与中国版宏图3方案,无关乎收入规模,盈利与否 。能链智电虽说体量和名气远没宁德时代、隆基、比亚迪大  ,但有的是与特斯拉宏图方案一致的“道”与“术”,至少目前望过去 ,以第三方充电服务为连接器,将充电桩建设、分布式光伏 、储能、虚拟电厂串接在一起,这样的一幅”光储充+虚拟电厂”的画面  ,与马斯克的想法是不谋而合的。

而且完整拼图已经就绪,开头穿针引线了  。

今年上半年 ,这家公司频频动作 ,能链智电先是战略投资了工商业储能创新企业乐驾能源(已更名为乐创能源) ,又与国内份额排名第一的储能系统集成商海博思创成立了合资公司 ,同时布局目的地共享充电服务 。最近 ,能链智电更是收购了香港分布式太阳能领域排名第一的香港光电89.99%的股权,并发布了虚拟电厂业务。

一系列眼花缭乱的动作后,一张“光伏+储能+充电服务+虚拟电厂”的画卷跃然纸上 ,恰恰暗合了上述源网荷储产业链的微妙变化。

不配置光储,充电站将无法运营 ?

一切面向未来的宏大Plan,都需要接地气,找到合适的落地场景进行实践和打磨 。

电动汽车 、充电站的规模和容量足够大,且对光伏、储能 、充电 、虚拟电厂都高度依赖,并能无缝衔接在一起 。从国常会到国家能源局、发改委、工信部等各个部委的三令五申 ,提速的窗口已经开启。

而且 ,这个场景是典型的“能量搬运”行当 ,可调节能力甚至超过占15.5%的生活用电负荷 。

为什么这么说呢?按照能链研究院预测,2030年 ,中国新能源汽车保有量将达到1.45亿辆 ,公用充电枪数量2635万把 ,公用充电量3378亿度电 ,占中国全社会用电量的4%左右;2040年 ,新能源汽车保有量突破2.7亿辆,公用充电量7735亿度电 ,达到全社会用电量的6.5%;2050年 ,新能源汽车保有量突破3.28亿辆,公用充电量9825亿度电 ,占社会用电量约7%。

目前  ,新能源汽车公用充电量仅占社会用电量的0.16% 。这意味着,2030年电动汽车公用充电量占比将翻24倍 。届时,单个充电场站容量将大幅提升至2500千伏安,单枪平均功率120KW以上,成为名副其实的用户侧大户 。

而随着两部制中的充电桩容量电费免收政策的结束,2030年,有合适条件的充电站将大幅配置光伏 、储能,甚至不配光储的话  ,充电桩几乎无法运营下去。因而用电成本高,不具备光储充协同运营能力 ,竞争力就要弱很多 ,自动被市场淘汰 。也不排除 ,为了缓解电网面临的充电压力 ,政策层面强制要求配储的可能性。

光储充协同性带来的利益是显而易可见的 。

一方面是提升光伏发电的自发自用率,减少电价较高的尖峰 、高峰用电量 ,降低用电成本;另一方面,通过储能,在中午光伏发电大发 、电价平段时将电能储存起来,尖峰、高峰时放电给充电车辆 ,相当于延长了平价段时长,少交了电费 。此外 ,一旦充电桩领域免收容量电费政策取消,充电站配建光储还能大幅削减容量电费部分支出,进一步降低充电运营商的用电成本 。

而且还能带来额外收益 。以储能为例 ,今年开头,各省市陆续调整分时电价政策 ,上午高峰时段从1个小时延长到2个小时 ,并设置尖峰电价,充电站储能可以实现两充两放。峰谷价差进一步拉大,广东、浙江、江苏等地区最大价差增至1.2元/Kwh,远远高于锂电储能LCOE度电成本6-7毛/Kwh的水平  ,投资回收周期压缩到4-5年 。

因此说,在新能源汽车充电场景下 ,光储充会成为标配 ,甚至延申出来微电网的自治生态。

充电站的“光储充”价值几何 ?

基于充电站的“光储充”市场究竟有多大呢?可以粗略算一笔账 。

以单个标准车位配置3.75Kw光伏、单场站建筑配建20Kw光伏,20%车位适合建设光伏计算 ,2030年光伏累计投资1811亿元 ,光伏装机总容量32GW,年发电量362亿度 ,相当于公用桩充电量的11%由光伏替代;2050年  ,光伏累计投资接近4000亿元 ,光伏总装机量为65GW,年发电量761亿度  ,占当年公用充电量的8%。

充电站配建储能的投资规模要远远高于分布式光伏投资 。

澳大利亚知名投行麦格理发布的报告显示 ,围绕充电服务的相关市场在未来8年内将迎来大爆发,2030年充电站配建储能市场空间将达到8740亿 ,以平均1.6元/W,充放电时长2小时计算 ,装机功率约250GW;充电桩EPC服务市场(含充电桩购买和投建)将达到4770亿 ,充电服务市场(含电费和服务费)将达到4340亿元。

以上加在一起 ,2030年仅仅是光伏+储能+充电服务 ,围绕着新能源汽车充电站的光储充市场总规模就超过1.8万亿元。未来,参与电力现货市场、辅助服务及虚拟电厂,还能带来额外收入 ,并随着电力市场交易机制的成熟及规模扩充而持续放大。

目前,在中国54亿吨标煤的终端能源消费大盘里 ,电能所占的比例约27%。2050年,电能在终端能耗中所占的比例将提升到60%以上 ,社会用电量将是现在的2倍以上,达到17万亿度电左右。

相比石油、煤炭、天然气等化石能源 ,电能更容易被数字化管理和智能化控制。未来十年,电能的灵活调节和智能化运营能力会变得越来越重要  ,越来越有价值。特斯拉宏图方案3的精髓在此,能链智电布局光储充和虚拟电厂 ,2023年净收入增长至5-6倍的底气同样在此 。


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