国家之间的关系很微妙,竞争的基本面上,总有一些共同话题。“碳中和”就是能让国与国产生同频共振的国际话题。除了中国,还有日本、韩国、英国、加拿大、德国等120多个国家和地区在近几年陆续宣布了碳中和目标。
#碳中和,真的起风了
春风如贵客,一到便繁华。今天的“碳中和”行业,包括储能、设备制造、乃至上游的原料,都和十几年前的数据中心行业一样,千树万树梨花开。
毋庸置疑,3060是中国经济的未来数十年一个重要经济新增长极。这里有两个层面的原因:
地球和人类的关系可以被看成是身体和寄生菌。迄今为止,地球还是把人类当成了益生菌,但是,随着工业化的进程,人类的行为举止在日益加重地球的负担。如果再不悬崖勒马,做出相应的改善,保不准哪天到了一个临界点,地球就会毁灭一个文明,再起一个文明。碳中和的目的不是地球,而是为人类自己。这个层面,重点强调的是中华民族永续发展的问题。
第二个层面,中国需要尽快通过能源结构优化改革,解决“能源安全”卡脖子问题,这是国家能源战略安全的问题。
中国正需要“碳中和”这样可持续发展的新赛道:它的池子足够大,目标足够长远。这也是为什么,全球资本汹涌澎湃地流入这个赛道。
#实现碳中和,电力生产减排是重点
分解双碳目标,可以得到“碳减排,碳捕捉,碳存储,碳利用”这四大板块。后面三个,大家应该相对陌生。但是碳减排大家很熟悉,碳减排里分建筑减排,农牧管理减排,交通减排,生产提效减排,电力减排。
那么,究竟是什么生产活动造成了碳排放?
根据国家的统计数据,排名第一的,是电力的碳排放,占到整体碳排放的42%,排名第二的石油加工,才占到11%。而在电力生产中,煤炭占据了近7成。做减法的思路是抓大放小,就像买东西时,我们通常拿清单中占比最大的去砍价,杠杆最好,收益最高。那么在碳减排照顾版块里里,最值得重点抓住的就是用来提供电力二次能源所制造的碳减排。
使用清洁能源来到达电力减排是一个很自然的思路。这里也可以拆分出很多方向,有核能,氢能,水能,地热,海洋能,生物质能,还有风光。水能受地理位置限制,有门槛。核能门槛更高,其它的则资源有限。很显然,风、光是目前产业最成熟。资源分布最广、最充沛的。
风光无限,普惠大地。而能源的产生和消纳最高效的模式都是就近消纳,这也是为什么分布式能源会是重要发展方向。我们畅想未来格局,分布式风光储荷,形成无数个能源自治域,能源的楼宇自治域,园区自治域,社区自治域。集中式的能源加特高压输配网作为大负荷的支撑和主要补充,减少能量穿越,助力电力减排。
#储能,电力生产减排的必由之路
风、光开发空间想象空间也很大,到2060年,风+光装机可以到60亿+千瓦(中国19年和20年的所有电力总装机量也只不过20+亿千瓦)。可是,风、光属于间隙性清洁能源,需靠老天爷赏饭吃。
怎样把它们变成可用的稳定性电源,储能就很关键了。
众所周知,电力的发输配用,是必须瞬间平衡的,发多少就必须用多少,否则就会引起大网不稳,这是一个非常刚性的平衡要求,足够大的储能才可以将电力的发和用,从计划性平衡变成弹性平衡。
#八仙过海的储能技术
细分储能技术,同样是八仙过海,各显神通:飞轮,蓄热蓄冷,压缩空气,铅酸铅碳,三元锂,太酸锂,钒液流,磷酸铁锂……。其中很多技术并不成熟,比如说飞轮储能时间太短暂;三元锂太活跃循环次数少;钛酸锂太贵;钒液流工程化痕迹太重,一个钒液流储能站好比一个化工厂,其转换效率偏低,关键阀门等设备严重依赖进口。
我们判断一个技术是否能够进入大规模应用,有些逻辑的使用显得很重要,比如,“产业配套是否成熟?”最好技术往往不一定是最适用的技术。新技术的应用得看看上下游产业链是否起来了,现在还有再增加一条,“核心技术是否在我们国内?”另外,必须考虑“是否已经商业自洽?”也就是帐能不能算的过来。
很显然,磷酸铁锂这个储能技术路线是满足以上要求的。它的产业链由电动汽车驱动,原材料生产已经配套,下游应用丰富。而且,磷酸铁锂本身技术经过20多年的演进,已经成熟。
“磷酸铁锂电池的生产配方含金量,绝不亚于茅台!”在与数十家头部电池厂商打交道的过程中,我们偶尔如此打趣。其有机碳酸脂类和六氟磷酸锂的配方比例、加上正负极材料厚度克容比、保证注液均衡的工艺……一整套生产流水线里,关键节点不胜枚举。
更可喜的是,磷酸铁锂的储能通过部分区域的峰谷套利已经能够商业自洽,有些已经实现一定的利润。总而言之,磷酸铁锂电池是比较被看好的储能技术方向。
固态的电池有一个很明显的缺点是,它们无法持续提供电能,始终绕不过电池组更换电池时的中止供能状态。液流电池什么时候可以像柴油一样成为能源载体,储能设备就能在什么时候替代柴发。因此虽然液流电池这一技术发展缓慢,我们仍然应该保持审慎对待的态度。
碳中和的圈内人,一只眼睛盯着技术,另一只眼睛还要盯着政策。目前比较重要的宏观政策有固定电价制度、可再生能源消纳政策、绿色电力证书政策,以及可再生能源补贴退出政策。这些其实还不够,很多圈里的朋友一致认为,电力系统还在酝酿一场大的政策改革,在“发输配用”的链路上,逐渐抓住中间,放开两头。届时,处于两头的大型发电企业和用电企业会第一批吃到红利。关于碳中和政策解读,之后我们在这个号上再展开讲讲。
在我们说碳中和的时候,我们可能会说到全球局势、各国政策、实现路径、对企业的影响、技术的演进、资本的推动。随着碳中和进度条的推进,中国终将孵化出具有国际竞争力的碳减排产业生态圈。