中国向西

抽水储能
抽水储能电站的工作流程:白天采用光伏能量将多余的电能——当然是设计时就多余了——用于抽水储能发电站抽水从下水库(储水水库)到上水库(储能水库),夜晚光伏电站不能发电时,由抽水储能电站储能水库将水倾泻到储水水库发电,给电网供电。
抽水储能的效率:抽水储能的效率没有锂电池高(和铅酸电池储能效率相当,比氢储能要高得多)。高水头——抽水发电落差大于200米——的抽水储能电站的储能效率能达到75%左右,抽水效率能达到80%,发电效率能达到90%以上。通常的说法是4度电换3度。即用白天的4度光伏发电,换取夜晚的3度抽水储能发电。
比较各种电网的集中储能方式,我仍然看好抽水储能。粗略衡量储能方式的效益指数P:
P = 储能循环次数*储能效率/单位储能价格
储能循环次数:抽水储能至少工作50年,循环次数50*365次。
锂电池储最多工作10年,循环次数3650次。
储能效率: 抽水储能75%,锂电池储能90%。
单位储能价格:锂电池单位储能价格为1500元/度。
抽水储能单位储能价格为2500元/千瓦。
两种储能方式单位储能价格的量纲不同,我们将抽水储能量纲大致作一个转换。
假定白天功率1千瓦抽水储能电机工作10小时,抽水储能耗电10度电,能在夜晚发电7.5度。抽水储能单位储能价格转换为:2500元/7.5度 = 333元/度。
抽水储能效益指数: 50*365*0.75/333 = 41.1
锂电池储能效益指数:3650*0.9/1500 = 2.19
抽水储能效益指数是锂电池的20倍。


从下图中可见,抽水储能在储能系统功率,储能能量,和投资效率指数上完胜其它储能方式。在使用寿命(循环寿命)上抽水储能也不输于其它储能方式,储能效率也尚可。氢储能系统(氢压缩或液化)效率较高,但算上电解氢和氢燃料电池或燃气轮机效率后综合储能效率非常低,不到40%。





衡量抽水储能电站的能力不是储存的能量,而是抽水储能电站的功率。通常抽水储能电站储存的能量远大于其机组10小时发电的能量,往往是其3~10倍。按电池储能的话来说,就是每天的放电深度只有10% ~ 30%。因此抽水储能电站能对电网进行多日的调整,避免天气影响导致光伏电站供电不足。
光伏能源的存储,就现有的技术,抽水储能是绝配,它储存能量巨大,能有效调整电网丰谷,储能效率尚可,投资效率特高,是光伏储能的首选。如果今后各位朋友看到德国、日本甚至美国在电力储能系统中大量采用氢储能或其它什么储能。不要感到奇怪,也不要盲目跟风,因为这些国家没有抽水储能的地理环境,那是他们无奈的选择。
抽水储能的不足:
1.与其它储能方式不同,不是什么地方都能建设抽水储能电站,采用抽水储能。世界上绝大多数国家都没有建设大型抽水储能电站的地理环境。
2.建设周期长,建设一个超级抽水储能电站至少需要10年时间。抽水储能一定要走在光伏电站的前面。
现在朋友们清楚为什么本文前面一直强调建立香日德河和黄河的抽水储能电站了(还有更前的精河抽水储能电站,与准噶尔盆地的光伏电站配合),它们或在柴达木光伏能源中心的附近,或在柴达木向内地输电的通道上。它是为光伏能源准备的杀手锏,并且一招制胜。


楼主 中国向西  发布于 2019-08-31 18:37:14 +0800 CST  
抽水储能电站
根据现在的技术,抽水和发电采用同一电机装置,可逆运行,抽水时用光伏电能驱动电机正转,带动水轮叶片从下水库抽水至上水库,发电时上水库放水至下水库同时驱动水轮叶片反转,带动电机发电。
以香日德那日河支流抽水储能发电为例(其它抽水储能发电略)
设想中的香日德河的那日河支流抽水储能发电工程共有4~5级发电水库,储水水库和香日德支流共用,其中发电水库落差800米,平均每级水头160~200米,储水水库面积130平方公里,储能水库面积127平方公里
看看香日德河抽水发电工程怎么工作:
如果每天从上水库以每秒10000立方米的水量穿过4~5级水库的发电大坝以800米落差发电。发电功率为:
P = M*g*h = 10000吨*9.8*800 = 78400000千瓦=7840万千瓦
如果每天发电时间为10小时,发电效率为90%,年发电量为:
Q =73500000千瓦*10小时*365天*0.9=2575亿度电。
10小时发电用水量:10000立方米/秒*3600秒*10小时 = 360000000立方米=3.6亿立方米
下水库面积为130平方公里,下水库落差为360百万立方米/130百万平方米 = 2.77米(两座发电站5.54米)。
上水库面积为127平方公里,上水库落差为 360百万立方米/127 =2.83百万平方米。
即下水库每天发电后比发电前涨2.77米(5.54米),上水库落2.83米。抽水后下水库落2.77米(5.54米),上水库涨2.83米。
该水库可以成为多日调整水库,即使出现多天太阳能条件较差的情况,水库仍然可以保证晚上送电,甚至白天给电网补电。
如果下蓄水水库每天也花10小时时间向上水库抽水,忽略下水库放水量,假定电站仍然以每秒10000立方米的水量从下水库抽水到上水库,抽水效率为80%。抽水功率为: 10000*9.8*800/0.8 = 9800万千瓦
抽水储能电站要达到预想的发电量,必须考虑电站抽水功率。设计电站功率为10000万千瓦。4~5座发电大坝,每座大坝的装机容量为2000~2500万千瓦。
采用世界上最大的抽水储能发电机,每台容量为50万千瓦,每座大坝需要安装50台,每台间距50m,需要至少2000~2500m大坝长度(或抽水发电厂房长度)。
设想的抽水蓄能发电采用了两条香日德河河道,左河道那日河落差800米,右河道香日德河落差700米。
在前面通疆工程介绍的抽水储能发电站有
香日德左河道抽水储能发电站: 功率 :10000万千瓦 年发电量:2500亿度
香日德右河道抽水储能发电站: 功率 :8500 万千瓦 年发电量:2000亿度
黄河曲什安抽水储能发电站: 功率 :12000万千瓦 年发电量:3000亿度
黄河抽水储能发电站: 功率: 6000万千瓦 年发电量:1500亿度
黄河其它支流抽水储能发电: 功率: 6000万千瓦 年发电量:1500亿度
由于水电对电力负荷调整能力很大,在夜间负荷峰值时,可开启全部电机发电。在夜间用电低谷时,只留很少一部分电机发电。
以上只考虑了太阳能在白天均匀发电抽水的情况,实际情况是由于太阳能发电能量不均,抽水电机的最大功率应是以上计算值的1.5~2倍。
随着我国光伏能源的大量推广使用(比如再开发我国内蒙的大片荒漠的太阳能),这些抽水储能发电站肯定不能满足要求,怎么办,最后的办法还是在黄河上打主意。
黄河径流量比长江差得远,水能也不如长江丰富,但对于抽水储能发电,黄河就有优势了。
首先,黄河经过的地区,太阳能丰富,为抽水提供了宝贵的能源。其次,黄河上游的支流峡谷地区荒凉,几乎无人居住,从现在的技术角度看,也无其它开发潜力。
比如黄河龙羊峡上游的很多支流上还可以建设抽水储能电站。并且在龙羊峡水电站,拉西瓦水电站,李家峡水电站,刘家峡水电站等地的峡谷地区也可以建大坝,将原水电站作为下游储水电站电站,将峡谷地区作为水电上游储能电站。随着今后光伏能源发展的深入,可将黄河龙羊峡地区开发成我国巨大的光伏储能中心地区。

黄河大大小小的荒漠峡谷还有很多,这些抽水储能电站的建设,必然增加黄河上游水库的蒸发量,减少黄河下游的径流,甚至使黄河去无归处。伟大的黄河。

楼主 中国向西  发布于 2019-08-31 21:44:33 +0800 CST  
光伏储能系统展望
铝空气电池
铝空气电池是一次性电池,实质上就是燃料电池,它具有如下特点:
1. 比能量大。铝空气电池是一种新型高比能电池,理论比能量可达到8100Wh/kg, 目前研发的产品已经能达到300-400 Wh/kg,高于当今各类电池的比能量。
2. 比功率低,由于空气电极的工作电位远离其热力学平衡电位,其交换电流密度很小,电池放电时极化很大,导致电池的比功率只能达到50-200 W/kg。
3. 使用寿命长。铝电极可以不断更换。因此铝空气电池寿命取决于空气电极的工作寿命。
4. 环保无毒。电池电化学反应消耗铝、氧气和水,生成Al2O3•nH2O。
5. 电池负极原料铝廉价易得。相比于其他的金属,金属铝的价格比较低,铝负极的制造工艺简单。
6. 电池构造简单,价格低。
作为光伏储能电池,铝空气电池的储能发电循环与氢储能相同,即用光伏能源电解三氧化二铝(Al2O3)制作铝电极,铝电极在电池中电化学反应释放能量消耗铝生成三氧化二铝(Al2O3)。和氢燃料电池不同的是,铝空气电池必须经常换铝极板甚至电解液。最有可能的是晚上发电,白天换铝极板。
与氢电池比较,铝空气电池的能量存储在铝极板中,存储铝比存储氢优越太多,存储密度大,存储投资小,存储时间长,存储安全可靠,运输方便。铝极板生产厂肯定就建在储能发电厂旁,直接利用电厂排出的三氧化二铝和光伏能源电解铝。
或许铝空气电池还是唯一能解决冬季储能的方法。夏季利用多余的光伏能量,生产大量的铝极板,提供储能电厂冬季发电。
•铝空气电池的比功率低对于电动汽车来说的确是问题,但对于光伏储能来说问题就不大了。其400Wh/kg的比能量,如果夜间稳定发电10小时,比功率也就需要40W/kg。比现有铝空气电池能达到的比功率50-200 W/kg还小。
电池的热负荷大也不是问题,和电动汽车比较这么大的储能电厂还不能解决散热。况且氢燃料电池同样是氢氧结合成水,热负荷比铝氧合成三氧化二铝还大。
说了这么多铝空气电池的优点,是否该电池用于光伏储能就天下无敌了。
NO,就整个储能循环来说,即用能量电解三氧化二铝产生铝储能,铝空气电池释放能量发电,它的综合储能效率在15%~20%。即5度电换1度电。和4度电换3度电的抽水储能效率差太多。
不过,由于近年来锂电的蓬勃,加之铝空气电池功率密度低,又是一次性电池的固有缺陷,铝电完全没有用武之地。随着光伏事业的发展,或许对铝电是一次契机,如果随着今后技术投入增加,使铝空气电池的综合储能效率能达到33%以上,即3度电换1度电,对于冬季人们用电,未尝不是一件幸事。
钠离子电池
钠和锂是同族元素,性能相似,因此很多锂电池的研发生产技术可以照搬到钠离子电池中。这是钠离子电池的先天优势。
钠离子电池和锂离子电池比较又有什么差异呢,首先说钠离子电池的缺点。
1. 钠离子电池的比能量肯定较锂离子低。我前面也强调了,光伏储能不在乎这点。
2. 其次,钠离子比锂离子大,因此在充放电过程即钠离子转移过程中容易损坏正极物质结构,使钠离子电池循环次数少。光伏储能很在乎该问题。
3. 电池负极不能采用石墨这种便宜的材料。但即使采用价格更高的硬碳材料,对电池的总体成本也没多大影响。
但是和锂离子电池比较,钠离子电池却有其先天的优势。
1. 钠在地球的储量非常丰富,想想我们的食用盐,想想海水。这对大规模储能非常重要,对降低蓄电池成本也非常重要。
2. 钠离子电池使用比锂离子电池安全。
3. 钠离子电池不会对环境造成污染,它的材料及生产工艺非常环保。
当铁锰铜成为钠离子电池正极材料的不二选择(选择钴、镍、钒又退回锂电的资源问题),当钠离子电池循环次数超过5000次时,钠离子电池也必然顺理成为光伏储能行业的翘楚。人们可以不再担心锂电池的资源问题了。
楼主 中国向西  发布于 2019-08-31 21:47:40 +0800 CST  
柴达木光伏电力的分配
假定柴达木年光伏发电能力为90000亿度,电能分配:
10%电能经香日德河左河道抽水储能电站转换后,留在本地和新疆东部,甘肃西部发展。
10%电力经香日德河右河道抽水储能电站转换后输送到东北、内蒙和宁夏。
15%电力经黄河抽水储能电站转换后输送到京津冀、山西和山东地区。
10%电经黄河抽水储能电站转换后输送到甘肃东部,陕西,河南。
5%的电输送到西南云、贵、川、重庆、广西地区,这些地区有丰富的水电。
15%输送到华东地区,15%输送到华南地区,20%输送到福建宁德。
假定柴达木盆地图中圈定区域一年能发电9万亿度电,光伏送出的电量:
留存: 白天——6400亿度; 夜晚——2000亿度 香日德河左河道电站)
东北方向:白天——5700亿度; 夜晚——2500亿度 香日德河右河道电站)
华北方向:白天——10400亿度; 夜晚——3500亿度 (黄河和支流电站)
中原方向:白天——5700亿度; 夜晚——2500亿度 (黄河和支流电站)
宁德方向:白天——18000亿度; 夜晚——抽水发电1350 0亿度供华东华南
华东方向:白天——13500亿度: 夜晚——接受宁德发电6750亿度
华南方向:白天——13500亿度: 夜晚——接受宁德6750亿度
西南方向:白天——4500亿度:

在电力分配的图中可见,有两个地方没有夜间送电。就是西南地区和华东华南地区。
西南地区很自然利用该地区强大的水力发电夜间供电,并且还能补充白天光伏电力的不足。华东华南地区怎么办呢。有办法,那就是海洋抽水储能发电。


楼主 中国向西  发布于 2019-08-31 22:35:30 +0800 CST  
海洋抽水储能发电
海洋抽水储能发电站是利用海洋作为储水下水库(这个水库也够大),在峡湾出口处筑坝形成一个储能上水库,在电能充足时,从海洋抽水储存在储能上水库中,在电网电能不足时,利用储能水库和储水水库(海洋)的落差发电。
不过,建设大型海洋抽水储能水库我认为也有几个必要的条件。
1,要有足够大的峡湾面积,最好能大于100平方公里。
2.要有足够高的落差,最好落差要大于200米。否则同样的发电输出功率峡湾面积要增加,且发电效率要降低。最好要有200米落差,峡湾周围的山必须大于200米。
3.还必须有足够的太阳能或其它能源产生的电能供其抽水。
4.还必须有用户吸纳其发电电能。
纵观全球,适合建大型海洋抽水发电的地方并不多。仅仅第1,2条就难倒众多英雄好汉,比如英国的苏格兰西部,挪威,加拿大西部的峡湾适合满足第1,2条,但这些地方哪里有足够的太阳能。
希腊的科林斯湾,可是个建造海洋抽水发电的绝佳地方,面积4000多平方公里的蓄水水库,200米的落差。堪称世界第一。但可惜的是希腊没有建造大型光伏电站的土地,要么从土耳其中部穿过达达尼尔海峡输送光伏电。要么从利比亚通过海底电力电缆输送利比亚东部和埃及西部的光伏电,不仅400多公里的海底动力电缆输电费用极高,而且深度达1000多米的海沟铺设海底动力电缆技术上是否可行。如果有必要修建,我还是认为希土两国摒弃前嫌,携起手来赚欧洲一笔为好,反正土耳其也没有合适建抽水电站的地方。
加拿大温哥华附近的杰维斯湾,也是个建造海洋抽水发电的好地方,但是光伏电从哪里来是个问题,从美国的光伏丰富但路途遥远的内华达、亚利桑那来,还是就近的本国的卡尔加里。输送到哪里去也是问题,输送到本地附近甚至美国西南部加利福尼亚还行,输送到加拿大和美国东部路途太远,4000公里的输电距离即使是1100kV特高压输电也够呛。我觉得搞不成。
美国西部也有一些小型湾区可以建中小型海洋抽水电站。西部一些河流上也可以建中小型抽水储能电站。
摩洛哥北部濒海地区可以建一些中小型海洋抽水电站,收集本国和邻国阿尔及利亚的光伏电,通过直布罗陀海峡向西欧国家法意德等国供电。
很遗憾,光伏能量最充足的撒哈拉沙漠和阿拉伯半岛地区,完全没有建造抽水发电的地点。否则无敌。
楼主 中国向西  发布于 2019-09-01 00:08:28 +0800 CST  
宁德湾——罗源湾
我国情况如何呢,上海以北的海岸线都很平缓,没有建造大型海洋抽水电站的条件。甚至连小型电站的地方都没有。因此还必须靠浙江,福建和广东沿岸。
在浙江、福建、广东沿岸有两个地方适合建巨型海洋抽水发电站。第一个是浙江温州附近的大渔湾,第二个是福建的宁德湾或罗源湾
宁德湾或罗源湾非常适合发展抽水储能发电,首先可以建200米高坝,水库面积达1000平方公里,可建成巨型抽水储能发电站。
谢天谢地,正是有了这些抽水储能电站,才使得我国具有凌驾于世界的光伏能源开发的地理条件。
尽管离输电区柴达木盆地较远,但是地处受电区珠江三角洲和沪宁杭地区中心区,距离500-700公里,均在500KV输电的射程范围内,由于其离台北的距离也就200公里左右,甚至可以通过福建平潭岛,铺设120公里的海底输电电缆,将电力输送到台湾。

不过,宁德湾抽水储能发电站工程量较大(迁建费用太高),可选择隔壁的罗源湾。罗源湾也可以建200米高坝,抽水电站水库面积300平方公里。它有一个4公里左右的主坝,一个6.5公里左右的副坝,付坝主要是保护罗源县城不被淹,(减少迁建罗源县城的费用,没有副坝水库430平方公里)。还有40公里左右的抽水发电区(图中绿色区域)。

罗源湾水深只有几米(加拿大和挪威这些海湾,水深都几十米甚至上百米),建设大坝非常简单。
罗源湾抽水电站的装机容量可以达到多少呢。200米落差,1吨水发电约0.5度。我们取一天最大水位变化25米。罗源水库300平方公里,一天用于发电的水量为:
3亿平方米*25米 = 75亿立方米 = 75亿吨,一天发电量 = 75亿吨*0.5亿度电=37.5亿度。
当然,随着水位降低,1吨水发电量要减少。假定每天发电约为35亿度。一年发电量12775亿度。
前面介绍了,抽水储能电站发电量多少取决于抽水能力,每天要发电35亿度必须抽水75亿吨。
抽水效率为80%,每天抽水10小时。
抽水发电机组功率:75亿吨*9.8*200米/(10小时*3600秒*0.8)= 5.1亿千瓦
不过,考虑到白天太阳日照的不均,抽水发电机组功率肯定要增加。
需要要安装(抽水)发电机组约5亿千瓦,考虑到光伏能源特点还会增加。
如果采用100万千瓦的可逆发电机组,即正转发电,反转抽水,需要安装500台(目前国内只有100万千瓦的水轮发电机组,可逆发电机组最大的是40万千瓦,需要研发。)由于可设置40公里的抽水发电区,每台机组间距80米,位置足够。
罗源湾的缺点就是水库面积太小,每天发电需要消耗25米落差,无法进行多日储能调节(如果100米是发电死水位,最多仅有3天储能)。

除罗源湾外,适合建大型抽水发电站地方还有浙江温州南部的大渔湾。大渔湾蓄水高度也可达200米,且迁建费用较罗源湾小。但大渔湾水库容量较小,面积仅90平方公里,其次大渔湾主坝较长,有15公里,必须一次性建成,抽水发电机基本上安装在大坝下。而罗源湾主坝短只有4公里左右,抽水发电机和电站可以根据需要逐渐安装建设,安装一台抽水发电机只需要钻一条1~2公里的隧道。

大渔湾可以作为抽水储能电站的备份。再来看看宁德湾海洋抽水发电站规模。红色线是水库主坝、副坝以及宁德市的保护坝。

如果今后光伏储能技术有了较大进步,宁德湾水库可能永远不会有。当然,最好的选择是迁建罗源县城,一是不需要修建副坝,最重要的是增加了130平方公里的蓄水面积,可以一锤定音。




楼主 中国向西  发布于 2019-09-01 00:22:33 +0800 CST  
光伏系统投资
要构建全国的光伏系统,以柴达木盆地为中心,建立光伏电站,香日德河、黄河系列抽水储能发电系统,柴达木向全国的输电系统,罗源湾海洋抽水储能发电系统。这是一项前无古人的浩大工程,必然需要巨额投资。当然这些投资并不是一蹴而就,而是需要20年、30年甚至50年持续投入。这里只能对其投资作一个估算,声明一下,这个估算可能非常不精确。
光伏发电站投资
前面已介绍,利用柴达木盆地的96000平方公里可以建电站的峰值功率为60亿千瓦。每年能发电 10.8万亿度。
建立60亿千瓦光伏电站需要多少投资呢。
近十年来,光伏太阳能发电技术进展神速,价格水平成倍降低。按照现有技术水平,依靠柴达木盆地成本低廉的土地。电站建设成本可控制在4000元/千瓦水平。
按4000元/千瓦的建设成本计算,建设60亿千瓦光伏电站投资为24万亿元。
不过,前期光伏电站建设是按4000元/千瓦投资,10年、20年后呢。有人根据1976年到2016年20年间光伏电站建设成本下降规律得出一条曲线,即光伏电站装机总容量增加一倍,光伏电站建设成本下降22%。
2018年中国累计装机1.74亿千瓦,增加60亿千瓦后达到总装机容量60亿千瓦+1.74亿千瓦=61.74亿千瓦。是1.74亿千瓦的61.74/1.74=35.48倍,算32倍吧。
光伏电站容量每增加一倍,建设成本按下降15%计算。待建成60亿千瓦最后一块光伏组件的电站建设成本为:
4000*0.85*0.85*0.85*0.85*0.85 = 4*0.4437=1775元。(25=32,所以需要5个(1-15%)=0.85相乘)
建设成本下降66%,这有可能。
建设60亿千瓦的总投资计算比较复杂,我们做一个简单的估算。即将4000元和1775元平均后作为每千瓦电站的投资,即60亿千瓦光伏电站建设完成后,光伏电站平均单位投资为:(4000+1775)/2 = 2887元/千瓦
建设完成后建设总投资为60亿千瓦*2887元/千瓦= 173250亿元,即17.3万亿。
光伏电站建设需要17.3万亿投资。
楼主 中国向西  发布于 2019-09-02 00:09:54 +0800 CST  
抽水储能系统投资
下面列表是我国近期建设的抽水储能电站单位投资情况,尽管这些抽水储能电站规模远不能与香日德和黄河抽水储能电站比较。
河北丰宁 输出功率:360万千瓦;总投资:119亿元 ; 单位投资:3300元/千瓦
江西洪屏 输出功率:240万千瓦;总投资:50.0亿元 ;单位投资:2080元/千瓦
广东惠州 输出功率:240万千瓦;总投资:81.3亿元 ;单位投资:3389元/千瓦
广东阳江 输出功率:240万千瓦;总投资:76.2亿元 ;单位投资:3187元/千瓦
浙江长龙山 输出功率:210万千瓦;总投资:79.2亿元 ;单位投资:3761元/千瓦
香日德抽水储能发电系统投资
由于香日德抽水储能电站移民量少1000人,迁建费用低,再加上总输出功率大(1.85亿千瓦),与以上抽水储能电站建设相同,大坝不需要泄洪设施,建设时不需要引流和围堰。
估算其单位投资2000元/千瓦。总投资3700亿。
香日德抽水储能电站年发电站投资3700亿
香日德抽水储能电站年发电4500亿度,度电投资:0.82元/度.年

黄河抽水发电系统投资:
装机容量为2.4亿千瓦,单位投资与香日德相同,但是移民人数估计有2~3万人,
考虑移民平均每人投资50万元。3万移民就是150亿元。
黄河及其支流抽水发电系统投资为:2000元*2.4亿千瓦+150亿 = 4950亿元。
黄河抽水储能电站年发电6000亿度,度电投资:0.82元/度.年

罗源湾抽水储能系统投资
罗源湾电站建设迁建费用巨大。不过,由于罗源湾装机容量巨大,迁建费折算到单位装机容量中比例并不大,由于罗源湾运输成本较低,降低了建设成本。考虑电站单位投资2500元/千瓦计算,罗源湾电站的投资为5亿千瓦*2500元/千瓦 = 1.25万亿元。
罗源湾抽水发电站年发电12775亿度,度电投资:0.98元/度.年。

抽水发电系统总投资为:2.115万亿元。
楼主 中国向西  发布于 2019-09-02 00:21:36 +0800 CST  
光伏电站系统单位建设投资和其它发电系统比较
单位投资实际上就是发电系统每年每度电的建设投资,它直接决定了发电成本和电的使用价格。
我们先来看看其它发电方式的单位建设投资。
热电站单位建设投资: 0.60—0.75元/度.年
核电站单位建设投资: 1.70—2.00元/度.年
风电站单位建设投资: 约3.75元/度.年
水电站单位建设投资:1.39—2.72/度.年
水电站建设投资差别很大,以近期建设和在建的金沙江四姐妹电站:向家坝、溪洛渡、乌东德、白鹤滩电站为例,其中白鹤滩投资大主要还是迁建费用高。
白鹤滩:1600万千瓦 624亿度 1700亿元 2.72元/度.年
乌东德:1020万千瓦 389亿度 760亿元 1.95元/度.年
溪洛渡:1386万千瓦 571亿度 792亿元 1.39元/度.年
向家坝:640万千瓦 307亿度 542亿元 1.77元/度.年
光伏系统建设单位投资需要多少。

前面曾谈到,柴达木地区光伏电站单位投资1千瓦为4000元左右,1千瓦光伏组件年发电量为1800度。
因此光伏电站单位建设投资为:4000元/1800度 = 2.22元/度.年(不计算电站自身储能)。
但这不是光伏系统建设综合单位投资,与火电和核电不同,光伏系统还需要考虑储能。通过下面公式可计算光伏系统综合单位投资G:
G = (1+α((1/η)- 1))*A + α* B
式中 A:为每度光伏电站投资(2.22元/度.年)
B:为每度光伏储能投资,(抽水储能:0.82元/度.年;锂电储能:1500元/度/365 =4.1元/度.年)
α:为夜间发电占比(现阶段1/3)
η:为储能效率(抽水储能75%,锂电储能95%)
如果采用抽水储能,光伏系统综合单位投资为:
G = (1+ 0.33*(1/0.75 – 1))*2.22 + 0.33*0.82 = 2.74元
采用抽水储能的光伏电站的综合单位投资(2.74元/度.年)已与近期在建的白鹤滩电站单位投资相当(2.72元/度.年)。风电3.75元/度.年(不计算储能费用)的投资根本无法和光伏比较。海上风电6—10元/度.年(不计算储能费用)的投资就更别提了,完全就是个渣。
本人保守估计,如果国家加大对光伏建设的投入强度,2030年左右,光伏电站建设的单位投资会下降到1.30—1.50元/度.年。夜间发电占比会由现在的1/3下降到1/5。光伏系统的综合单位投资会下降到1.60—1.80元/度。
光伏投资的另一个优势是收益快,大型光伏电站设计简单,建设标准化,建设时间不超过1年(抽水储能不算),而大型水电站建设从勘探,设计,施工,发电至少需要10年。当光伏投资者已躺着数钱,另一边还在挥汗如雨。
因此,随着光伏技术的进步和规模的扩大,光伏能源的价格必定比热电甚至水电便宜,这是一个无法阻挡的趋势。
楼主 中国向西  发布于 2019-09-02 09:09:57 +0800 CST  

楼主:中国向西

字数:60302

发表时间:2019-07-25 09:13:25 +0800 CST

更新时间:2019-09-02 10:04:02 +0800 CST

评论数:161条评论

帖子来源:天涯  访问原帖

 

热门帖子

随机列表

大家在看