主题:【原创】从能源说起 (1) -- puma2011
这个题目太大了,恐怕世界上能够给出比较全面答复的人很少。为什么,能源产业太大太复杂了。已成熟产业,如化石能源,本身已经非常复杂,又和政治经济挂钩,进一步复杂化了。新兴能源,如太阳能、风能、潮汐能、核能等,又泥沙俱下,本来就属于未知领域,其中鱼目混珠骗钱的又太多。
如果再加上能源的运输和转化,这个题目,很多人在做,但是要说有个全面客观的结论,难。
1. 电的存储非常严重,这我同意。但你的结论我不同意。什么叫做“比例不能太高?”多高是太高?就目前的技术手段而言,20%的发电比例是安全可以的,如果demand prediction和supply prediction作的更好一点,超过20%也不是不可能。你如果有access的话,GE Energy consulting,或者西门子的相应的组都应该有结论。公开的资料可以去ewea, awea, eere的网站上去找。
事实上,我想写这个文章的最重要的原因,就是中文网络上很多广为流传的错误观点,这个所谓的比例就是其中的一个。当然,风力发电和太阳能作为baseload是不可能的。在我个人的设想里面,baseload还是要由coal + gas + hydro + nuclear来实现,对中国而言,完全放弃煤是根本不可能的事情——除非中国的核能突然上了台阶,而且必须是不依赖铀的核能,因为中国似乎是贫铀国。
电动车的未来,在我看来也没有那么复杂。尤其在中国没有那么复杂,在美国相对复杂,因为看不见的黑手的缘故,不相信的可参考35半导体(GaAs for example)的发展.
不过我倒是同意你说的这类文章很难写。不过,我也没想要在这里出名,不过对我自己的一些想法做个总结而已。
不要试图买太多原油因为那样会推高油价并妨碍全球经济复苏,哈哈
潮汐能现状的调查为公司做决策支持,结论是跟踪但暂不投资。从能“经济的”开发的总量来讲,潮汐就是个joke。
是不是As的毒性问题?
如今的能源可是命脉了。
GaAs的优越性的文章不说一万篇,8000篇总是有的,但三十年过去了,除了少量的军用高速器件,产业化几乎没有进展,为了保护过去的投资才是背后真正的黑手。
5. 风力发电
风力发电是个好东西。好就好在: 1.) 技术相对成熟,而且绝大部分技术国产基本没有问题。 2.) 成本比较低廉。美国这边风力发电的LCOE (levelized cost of electricity)已经降到6cent/KWH左右( on average, project specific and taking into account the PTC)。我们只到PTC 在2012年底过期,可以基本上肯定不回被续,但除掉这个PTC,LCOE还是会在8c/kwh以下,如果各方压缩开支这个数据还可以减下来。 这个价格,和煤,核电相比已经非常有竞争力。3.) 中国的风力资源非常丰富,而且这个东西符合现在的主流政治审美。
上次说到我要做model,试图找一些关于中国的数据以后放弃了。无他,数据太难找,我毕竟还有其他的事情要做。说来很奇怪,为什么国内部能搞一个类似EIA的机构了?
中国的风力发电装机总量已经是世界第一,今后肯定会一直保持世界第一,并且如果现在的势头一直保持不变,世界风电市场将会分成两个:中国市场和非中国市场,也就是中国的市场容量和全世界其他地方的总合可能差不多,哈哈。2011年的装机总量是40GW,发电量占总发电量的1.5%。至于发展前景,数字年年变。2008年的时候预计到2020年中国的风力发电将会达100GW(保守路线)或200GW(激进路线),其中保守路线和美国的目标差不多,但美国的目标基本可以断定达不到,而中国的数据肯定会超过,因为2011年的风电报告里面,政府的目标已经修改了,变成了保守路线200GW, 哈哈。前次连烽际天转纽约时报的报道说世界上一半的风机在中国生产,我一时兴起作了个评论,数据上讲虽未至亦不远也. 链接出处
回到数据上,简单计算发现国内风电虽然装机容量大增,但发电量却有限,按照2011年的发电量算一下,capacity factor小的可怜,居然只有0.02!!!! (我简直不敢相信自己的眼睛!)这是对资源的极大浪费。
下面有人说到储能是个大问题,确实,电的最大问题就是存储,这就是我认为风电的进一步发展要靠电动汽车的原因。无数电动汽车加起来,其实就是一个distributed electricity storage network. 当然了,假如所有的风电全拿来给电动汽车用,还是不够地 ,具体数据我懒得算了。
Anyway, 结论:
1. 风力发电在中国大有前途,但是目前问题很多,主要在于电网的限制,用电中心和发电心的距离,以及输电线路的容量。——解决方案:远距离特高压直流输电(这是美国能源部长所说的中国领先的技术领域之一)+社会主义优越性 (非常重要);
2. 风力发电自身还不足以完全解决运输的能源需求,还需要其他的source, 但是会给中国的能源战略提供非常大的空间
俺去年的总结
中央对于GDP的预测也很搞笑,2007年十七大报告说2020年人均GDP要争取达到3500美元,结果2009年就完成任务了,娃哈哈,俺在想,是不是战略忽悠局的人在做规划啊?
不过正如有很多问题的中国经济一样,高速发展的行业迟早会解决这些问题。
主要问题:
1. 技术方面, 国内风电行业的技术上还是比较落后的,风机的质量可靠性还有很大的提高空间。其次,技术主要来源是欧洲,自主技术力量相对薄弱;齿轮变速箱,风机控制,pitch control, power converter都需要大力提高国产化率。这又要提起高铁。IGBT这个至关重要的东东也是借高铁的东风才从英国搞回来的技术。感谢刘跨业!
2. 政策方面:中国现在的investment credit和RPS政策是导致目前整个风电行业capacity factor比较低的原因之一,急需改变
3. 2012年,全球的风电产业会迎来最后一个高潮,然后进入寒冬。让我们来冷眼观看中国企业的表现。
说点光明的,金风终于登陆美国,在加州成立了他的北美研发中心。我以前的一个同事跑去做那里了,这是一个趋势。
第二,中国必将引领下一代风机的代表技术direct drive + permenent magnent generator。
风电为啥利用系数低,咳咳,这个原因和解决方法在2009年大会上就讲过了,没人听,现在看又一堆专家学者再重新发现原因。
Si上用SiO2做insulator,GaAs上没那么方便。
GaAs是合金,晶格要做的好比单晶的Si 难多了。掺杂也难做。不管MBE还是MOCVD,都很慢,成本比Si高的多。
从70年代GaAs就是“未来的半导体”。到现在仍然如此。IBM,TI都曾经有GaAs部门,都卖掉了。日本当年野心勃勃赶超美国的时候,也对GaAs寄予厚望。GaAs 的境况,有技术和经济的多方面原因,不能算是黑幕。
产业化方面,GaAs也不是没机会。90年代末泡沫的时候,通讯IC是大热门。因为速度要极快,TQNT主推GaAs IC,IBM推SiGe。下面?结果silicon BiCMOS够快了。下面没有了。
就算silicon本身,早期大家都用BJT,后来除了特种应用,全是MOS了。为什么不保护BJT上的投资了?主要还是考虑功耗和集成度。
不过我个人很小人的认为如果GaAs能有Si的投资力度,结果很可能不一样。
算我一家之言。
中国之所以大规模上风电,是有国家层面的政治原因和发电集团的经济利益在里面。
所谓新能源是有弱点和使用限制条件的,能量密度、间歇性等等。你提出来的风电上网的解决方案中,没看出特高压直流输电和风电有什么必然联系。
个人认为,energy不等于power,现代社会要的是power。即便是能源,就像Tojinge所说,这也是一个非常复杂的话题,需要对相关技术有深入了解再评价和下结论。
review的文章最难写。