一年完成15个三峡电站装机量。中国正在成型的超级电网

闲说宇俊星 2024-06-08 07:22:15

中国发电量在2012年才超过美国,但在不知不觉中美国工业用电已经变为中国的1/6了。

这30年中国发电量增长是一条陡峭的曲线

2023年美国整体用电量已经降为中国的48%左右。整个西方7工业集团工业用电和中国差不多。

中国式的增长

建国后70年时间中国建设了世界规模最大的电网

单从数据看中国电网装机容量很大,但是大家感受不深,需要找一个参照物出来。我就选大家耳熟能详的三峡大坝来举例。

三峡水电机组装机量是2250万千瓦,年发电量是1000亿度左右。93年刚建设时,三峡的设计发电量能占到全国的1/10,而现在是全国发电量的1/95。

去年我国完成了电网+电站1.5万亿的投资。

超高的基数下,中国的电力需求还在猛增

太阳能发总电装机容量6.095亿千瓦,去年同比增55%。新增装机容量55%是2023年一年的新增装机等于之前所有年的55%。

去年太阳能装机量增加了近2亿千瓦,这是什么概念呢,去年一年光伏装机量相当于建设了9座三峡大坝。

风电新增装机0.7亿千瓦,风电装机量新增了3.5座三峡大坝。

光伏+风电的建设势头还在持续

这个势头还在持续,再看看最新的数据。能源局公布的1—4月,全国新增发电装机容量8882万千瓦,比上年同期多投产890万千瓦。

其中,风电新增装机容量1684万千瓦,比上年同期多投产264万千瓦;

今年到目前为止太阳能发电新增装机容量6011万千瓦,相当于3个三峡大坝的装机容量,比上年同期多投产1179万千瓦。

除了新能源,水电的装机量也在猛增

目前一年新增装机容量3亿千瓦(今年可能达到3.7亿千瓦)。新增的装机相当于日本所有机组的装机量。

如果看我们装机容量和最高负荷,2024年中国最高负荷占装机容量不到50%,我们的发电能力提供极为宽松和安全的负荷冗余。

投资增速有快有慢,但全国各地都在大搞电力建设

除了电网的大冗余以外,中国还是全国一盘棋,西部的电可以通过特高压送到东部,也能把西部的煤炭运到东部来发电。种种因素造就了世界上最大的一张用电网络,这也是中国制造业的基石。

2023年,我国非化石能源发电装机首次超过火电装机规模,占总装机容量比重也首次超过50%,煤电装机占比首次降至40%以下。即使如此去年火电也增加了4.1%,就是一年建了以前所有年头的4.1%。

去年全网的火电、风电、光伏的装机情况(微博 HR本人)

火电还特别值得多说两句,之前因为西方环保主义宣传和国内碳达峰要求,火电厂前几年有点憋屈。

火电不仅是目前发电的主力(火电机组发电时间比较长,其他发电方式机组利用时间相对短),未来为了平衡风电和光伏发电的不稳定性。火力发电在电网中调节作用依旧很重要。

之前几年下马和限制了很多火电机组也造成了不良影响。

2022年居然碰上十几年都没有碰上的限电现象。最惨的是东北部分地区连交通信号灯的电都没有了。这两年我们抓住欧美日火电复辟的契机,也对火电下大力气建设。

2022年后欧洲大量重启火力发电站,煤炭消费抬头

我们为了子孙万代计保护环境的意图是好的,但也要兼顾当代人的饭碗。中国自身煤炭储量高,不受国际能源供应的限制。中国火电机组水平高,燃烧效率高基本都是超超临界机组,250克能发一度电(国外普遍的要320克以上),而且经过去硫之后排放就是达标的尾气,那火电也是不污染环境绿色的电。

超超临界机组发电效率极高

我们自己不能困住了手脚,因噎废食。去年电力大投资,除了光伏风电继续加速外,火电也是迎来第二春。

最近刚投产的就有一堆,随便列几个火电项目:

5月13日,由中国能建科技公司所属西北电力试研院负责调试的国能广投北海电厂2×1000兆瓦工程1号机完成168小时满负荷试运行;

5月18日,华电青岛燃机项目6号机组顺利完成汽发并网;

5月13日,由中国能建科技公司所属西北电力试研院负责调试的国能广投北海电厂2×1000兆瓦工程1号机完成168小时满负荷试运行;

电不够用了欧洲环保开始走回头路,大量火电机组重新启动

这次加速火电建设,国际舆论没什么反应,因为欧洲因为能源危机被烦的焦头烂额。被迫重开了不少火电站。

既然你们敢用回煤电,那中国就玩更大的,2023年中国新开工燃煤电厂占全球95%。而且大部分是最先进的超超临界机组。规模大效率高,单位发电成本低。

前几年我们和欧盟美国达成协议,“为了地球的未来,电力设备大国不再向外国输出大规模火电机组技术”。像越南这些经济快速发展,需要电的国家只能买电或者自己钻研高端的火电机组了。

中国负责建设的印度去年投产的超超临界机组火电站,印度用这个电站卖电给孟加拉国

中国还算负责任,之前的协议我们继续履行。比如印度之前几个电站我们都执行完合同了,而且大部分是超超临界机组的火电站。

中企帮印度建了十大电厂里的三个。最有名的是信实找上海电气做的莎圣电厂,6套66万千瓦机组(尾款还在打官司)。阿达尼找中企做了两个排名第二、第五。

印度这些年发展也有中国的助力

2023年中国开工了70.2GW的燃煤电厂,是2019年的4倍;2年中,中国批准了218GW(2.18亿千瓦)的煤电厂,规模超过日本全国装机容量。

在中国发电量站到了10万亿度(可能今年就能达到)这个人类历史上前所未有的高度以后,中国的电网投资还没有停下来。

中国这么发展,美国人也头疼

中国目前这么高的基数还在狂增,看到这种数据我要是美国总统我也头皮发麻,不知道中国人这是要做啥。

目前我国发电结构

2023年我国发了9.2万亿度电,是第二名美国的2倍多,第三名印度的5倍。工业用电量是G7国家的总和。这已经是人类历史上史无前例的成就。

目前发电量结构为:火电66.2%,水电13.5%,核电4.6%,风电9.4%,太阳能6.2%。

为了应对新增的电力增长,近年来大量储能电站拔地而起

很多人说这样建设太浪费了,很多光伏电都没接到电网里面。但是随着光伏风电的成本还在降低。未来的发电成本还会继续降低,这些低成本的发电能力是未来中国能源安全的“蓄水池”。

怎么能接纳这么多的新增发电能力,我们的手段就是继续大修火电站、抽水蓄能电站,把电网调峰能力“修炼”出来。这种电网大投资估计还需要10年时间。

这么高基数为啥还要建电站。

能源是经济发展的基石,要发展制造业,人民享用便利的设施都需要大量的电能。我国的电力之前太依赖火电,每年7成的电都是火电站发的。中国一年要挖掉45亿吨煤炭,一半炼钢一半发电。尽管中国煤炭储量还比较丰富的,但也要节约着花。

青海等省份的光伏电价已经低于东部的火电价格

这十几年国内光伏、风电突飞猛进,不单单规模起来了,而且能不依赖补贴和火电竞争上网了。光伏组件的单位成本还在持续下降,我国中西部广大的无法利用的荒漠滩涂也能“废土利用”了。不过光伏和风电有一个非常大的毛病就是人为不可调节,发电量起伏大。

很多年前电网内部都说光电和风电是"垃圾电",这种波动的电接到电网中非常让人头疼。

加州大停电

加州接入了大量新能源,导致电网一天之内的波动变大(图中2015的浅色曲线是没有新能源接入时的负荷变化)

前几年美国加州等地因为接入的光伏电太多,对原来的电网造成了巨大的冲击发生了大量停电现象。

这些现实的例子和国内前两年出现的限电都告诉我们。要想把新能源大规模的用起来,输配送网络还需要升级,需要更大规模,更快响应的调峰能力。结论就是还要修更多的火电站,抽水蓄能电站,权当电网冗余的备份。

储能电站的投资也在大增

如果说美元的基础是石油+美军军事能力的话,人民币的基石就是稳定且足量的电力和门类齐全的制造业,用人民币能换来所有门类的工业品。

人民币能买到几乎所有工业品

现在的电网升级就是“大力出奇迹”,前期先把备份电站搞多一些,后面有了调度经验或者AI训练这些办法慢慢再去优化电网调度把效率提升上去。

我想国家这几年还这么大力投资也是有其他考虑的,从2022年开始人口开始负增长了,以后的人可能不如现在这一代人这么能搞基建了。

要知道美国、欧洲、日本在发展初期也是非常能搞建设的。所以还要抓住这个机遇期把国内的基础设施短板都补上。

ai模型在电网的运用

中国为了电网稳定性,创造了“冗余装机”的办法。目前发电设备年平均使用时间只有50%,连火电机组很多都没有满发。这是一种非常狠的解决问题的办法,是电力大基建的奇迹。

中国未来的智能电网,新能源电力有多牛,成本低到什么程度,将会给世界各国巨大震撼。中国能成为另类的全球最大电能输出国。

未来电力供需形势预测

今年官方数据:

“2024年电力需求保持较快增长。综合考虑经济、气温等因素,推荐方案,预计2024年全国全社会用电量为9.82万亿kW·h,比上年增长6.5%左右。”

未来中国发电量肯定会站上10万亿度一年,2030年之前突破14万亿度。这么大的电能背后是巨量的工业产能,也是中国商品继续外销的压力。所以这些年一直在广大新兴市场做拓展,比如在散哈拉以南非洲建立一些简单的加工业,毕竟当地老乡富裕起来才能消费更多的中国商品。

未来十年我们可能会看到一个很诡异的现象。

对中国张牙舞爪的G7国家产能加起来不到中国的一半。他们实施了除战争以外的一切手段也不能阻止中国的发展。

轻舟已过万重山!

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