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寻电之路:制造到回收 追溯电池的一生

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疑问二:发展清洁能源,但“电”依然来自于“煤”

  能源的需求增速是由能源消费决定的,当鼓励向“新能源”发展的同时,中国在“产电”这件事上也是被热议的话题:当发电依然强依赖于火电时,新能源还算是清洁能源么?

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  中国一直是煤炭消费大国,在2018年能源消费的总占比中,煤炭消费占总量的59%,而在煤炭消费的占比中,53%都用于了电力行业。这似乎在一定程度上论证了很多人的质疑:“因为强依赖于火力发电,新能源汽车在整个生命周期内的“减排”效果并非优于传统燃油车。”但事实上真的这样么?

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  我们也找到了一组数据,除了传统火力发电外,2018年中国风电和水电发电量分别增长了21%和3.2%,而此前最受质疑的“风电浪费”情况也下降了7%,弃风率在过去几年中持续好转。新的清洁能源形式对于逐步降低“火电依赖”起到了很大程度的帮助,并且中国在“西电东输”战略上的持续推进,也在持续改变中国东部地区的用电压力。

  有资料指出,中国几年前存在的风电浪费问题,背后最大的原因还是电网建设速度跟不上清洁能源发展的速度,简单来说就是社会的电量需求增长与输电设施的投入不匹配。而在推动新能源产业发展后,需求量的带动,从而改善了源头“发电、输电”问题、产业关注度提高,投资自然也就提高,被浪费掉的电,也自然能够输送到下游去。

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  有资料称,终极的清洁能源体系几乎可以让电力的市场价格为负。解决好电力输送问题,风电和光伏发电在接下来有极大的成本下降空间,而最终也社会用电成本形成帮助。

  我们再回看“火电问题”,火电=高污染是从“雾霾”开始遗留在我们心中的影子。但“超低排放+改造措施”是过去几年中,中国对于传统火电行业的扭转,目标就是:“即便是依赖煤炭发电,也要确保清洁能源,并成为世界领先的低排放发电。”

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  我们查询到了一组冷门的资料,煤炭发电率与火电锅炉蒸汽温度是正相关的,蒸汽温度越高发电率(热效率)越高。有资料显示,近两年中国主要发电厂开始了“超超临界发电技术”的推进,这是一种先进的增压提温技术,可以大幅度降低每度电的耗煤量。

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  我们直接来看数据吧,在2008年中国初步开展“超超临界发电技术”时,就已经实现了煤耗率286克/kWh,比同期其它火电机组煤耗率降低了约60克/kWh,之后这一指标继续降低达到了276克/kWh。截止到2018年底,中国百万千瓦级的超超临界机组已经达到111台。

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  此前,全球火力发电厂的技术代表是丹麦Nordjylland电厂,其煤耗率为286克/kWh,而如今中国在火电煤耗率上已经实现了超越,同时老旧的“火电”设备均在逐步关闭。但这就结束了么?并没有,有资料表明最新一代的超超临界发电技术目标是继续降低10%的煤耗率,一旦实现将是全球火力发电技术再次向前的一大步。

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  根据英国《自然·能源》杂志在2019年发表的学术论文《中国发电厂实现大幅减排》中提到,自2014年以来,中国针对燃煤火电机组采取的超低排放改造措施已经取得显著成效。根据中国电力企业联合会的统计,2012年至2017年5年间,火电产生的二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量下降幅度达86%、89%、85%。

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  如在上一个“质疑”中讨论的一样,中国在转向清洁能源后,能源消费结构在逐步转型。2018年,全社会用电量约 6.8万亿kWh,同比增长8.5%,较2017年提高1.9个百分点,创近年来新高。其中第二产业(含交通)用电量增速为7.2%。

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  当风电、水电还有光伏发电得到合理的配电、输送和应用后,电价也将与火电形成平衡。专家表示,可再生能源若想不断扩大市场占比,必须正视与成本低廉的火电等传统能源的竞争,如果要按期完成我国向国际社会承诺的2030年非化石能源占能源消费总量比例达到20%的目标,必须加快可再生能源平价上网步伐。

《寻电之路》开篇总结

  通过上述的内容中我们能感受到,在“传统石油能源依赖进口“和“中国大力推进清洁能源技术”两个背景下,新能源汽车产业的发展必要性似乎在“用电”源头上找到了一些答案。在《寻电之路》第一期的内容中,我们之所以要延伸这一部分脱离汽车产业的内容,就是希望能够让我们正视中国当前的能源现状问题,也从而让我们接下来去挖掘新能源汽车产业的合理性具备了基础。

  在第二集中,我们也将正式开启《寻电之路》第一季的核心内容——电池从无到有的一生,因为有了第一集的铺垫,作为新能源汽车发展根基的“电池技术”追溯,将会给大家带来更多的看点以及你从未思考过的问题。小小的电池背后到底会有什么故事,第二集中我们有更多干货要分享。(本期策划/姚嘉 文/汽车之家 姚嘉)

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本期内容相关数据提供及资料参考:

  2016-11-16人民网《2030年我国非化石能源占消费总量比例达到20%》
  2018-11-02 和讯网《中国进口俄罗斯原油创纪录新高》
  2019-4-29 中国能源报《中国能源发展报告2018》
  2018-11-01中国电力企业联合会《全国电力供需形势分析预测报告》
  2019-03-24《中国油气产业发展分析与展望报告蓝皮书(2018—2019)》
  2019-10-13 微博作者:电池王《中国电力的清洁化之路:干净的煤炭发电》
  2019-10-7 英国《自然·能源》《超低排放标准出台后,中国发电厂实现大幅减排》
  2019-3-07《2019-2025年中国火力发电行业竞争格局分析及投资战略咨询报告》

文章标签: 电动车技术
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