Giảm carbon khoa học phải đạt được tổng chi phí thấp nhất cho toàn xã hội, chi phí kinh tế nhỏ nhất và quy trình tốt nhất. Vì lợi ích của tính trung lập carbon, chúng ta không nên tập trung hỏa lực vào tất cả các ngành công nghiệp có hàm lượng carbon cao để chống lại một cuộc chiến tranh hủy diệt hoặc chiến tranh cơ động. Trong quá trình trung hòa carbon hiện nay, mối quan hệ giữa năng lượng mới và các đơn vị nhiệt điện đốt than phải là bổ sung, phụ thuộc lẫn nhau, cộng sinh và cùng thịnh vượng, chứ không phải là một trò chơi có tổng bằng không trong đó tồn tại sự tăng trưởng và kiềm chế lẫn nhau.
Quan điểm: Năng lượng mới và nhiệt điện than cần bổ sung cho nhau, cùng tồn tại và cùng thịnh vượng
Các chuyên gia trong nước tham gia vào công nghệ nhiệt điện và đánh giá kinh tế nhìn chung thích sử dụng chi phí điện năng để đánh giá tính kinh tế của một dự án. Khái niệm cơ bản về chi phí điện là chi phí đơn vị phát điện, nghĩa là tổng chi phí chia cho tổng sản lượng điện trong thời gian vận hành. Chi phí cho mỗi đơn vị điện năng có thể tạm chia thành chi phí cố định và chi phí biến đổi. Chi phí cố định bao gồm khấu hao vốn cố định, khấu hao tài sản vô hình, chi phí sửa chữa và chi phí tài chính,...; chi phí biến đổi bao gồm chi phí nhiên liệu, chi phí nước, chi phí vật liệu, chất khử lưu huỳnh, tác nhân khử nitrat, v.v.
Các tổ chức năng lượng quốc tế như Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) thích sử dụng LCOE để đánh giá toàn bộ chi phí phát điện của các dự án đầu tư. LCOE là chi phí điện năng quy dẫn, tức là chi phí tính trên một suất điện năng trong cả vòng đời (bao gồm cả giai đoạn xây dựng và giai đoạn vận hành). Tổng chi phí trong toàn bộ vòng đời (tổng giá trị hiện tại của tất cả các chi phí, chủ yếu bao gồm chi phí đầu tư ban đầu, chi phí vận hành và giá trị còn lại) được chia cho tổng sản lượng điện (tổng giá trị hiện tại).
Sau khi cân bằng năng lượng mới, tầm quan trọng của điện than vẫn còn
LCOE thường được sử dụng để định chuẩn chi phí nhiệt điện và năng lượng mới. Theo dữ liệu liên quan từ Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế, chi phí điện năng bình quân hóa quang điện trung bình toàn cầu đã giảm 82% trong mười năm, từ 37,8 cent/kWh năm 2010 xuống còn 6,8 cent/kWh vào năm 2019. Hiện tại, LCOE quang điện của Trung Quốc là gần bằng hoặc thậm chí thấp hơn giá chuẩn điện lưới đốt than, và khả năng cao là LCOE điện gió quang điện sẽ thấp hơn LCOE điện than. Ngoài ra, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, LCOE của năng lượng gió đã giảm 83% từ năm 1983 đến năm 2019. Dựa trên kinh nghiệm và nhận định trên, một số nhà nghiên cứu năng lượng tin rằng các nguồn năng lượng mới như phong cảnh có thể thay thế các nguồn năng lượng truyền thống,
Sau nhiều năm được chính phủ trợ cấp và hỗ trợ mạnh mẽ, năng lượng gió và năng lượng quang điện cuối cùng cũng có thể được kết nối với lưới điện ngang giá. Các chính sách ưu đãi như mua toàn bộ lưới điện, ưu tiên truy cập Internet đã mang lại niềm tin vững chắc cho Năng lượng mới. Các tổ máy điện than dự án cao kép (ô nhiễm cao, phát thải cao) sinh ra có tội dường như đã mất hoàn toàn khả năng cạnh tranh.
Tuy nhiên, xét từ thực tế công nghệ năng lượng và thị trường hiện nay, năng lượng mới + tích trữ năng lượng không thể thay thế năng lượng hóa thạch hay điện than. Hồi đó, do tính ngẫu nhiên, không liên tục và không ổn định của các nguồn năng lượng mới như năng lượng gió và quang điện, nên không có lúc nào là không cần thiết và không có lúc nào là không cần thiết. . Đến nay, vấn đề này vẫn chưa được giải quyết căn bản.
Mất điện đợt lạnh ở Texas vào tháng 2 năm 2021, tiêu thụ điện có trật tự ở một số tỉnh ở Trung Quốc từ cuối năm 2020 đến đầu năm 2021 và cắt điện ở nhiều nơi ở Trung Quốc bắt đầu từ quý 3 năm 2021 đều đang ở phía sau công suất lắp đặt hiệu quả không đủ. câu hỏi.
Như chúng ta đã biết, mặc dù công suất lắp đặt của năng lượng mới là rất lớn, nhưng công suất hiệu dụng tương đương lại quá thấp. Hệ số điện trở của năng lượng gió gần 95% và hệ số điện trở của quang điện là 100% (ban ngày, ban đêm). Khi tính toán cân bằng điện, người trong ngành đều biết hệ số hiệu quả của gió (ánh sáng) và các nguồn năng lượng mới khác chỉ được xét đến ở mức 5% (0%), nhất là vào giờ cao điểm của mùa đông và mùa hè, khi hầu như không có. gió.
Ngược lại, hệ số điện trở trung bình của nhiệt điện đốt than thông thường là khoảng 8% (15% đối với tổ máy nhiệt), và 40% đối với thủy điện. Để giải thích thêm bằng ngôn ngữ đơn giản, do khả năng hiệu quả thấp của các nguồn năng lượng mới như gió và mặt trời, trước khi công nghệ lưu trữ năng lượng quy mô lớn, dài hạn trưởng thành, an toàn và kinh tế chưa đạt được những bước đột phá đáng kể, nó sẽ được sử dụng trong toàn xã hội. Với tiền đề duy trì tốc độ tăng trưởng điện năng nhất định, càng lắp đặt nhiều năng lượng tái tạo như năng lượng gió và mặt trời, nếu nguồn cung cấp điện truyền thống không thể được xây dựng đồng bộ và duy trì mức tăng tương ứng, toàn bộ hệ thống điện sẽ bị thiếu hụt trong tương lai. mùa đông và mùa hè cao điểm và khí hậu khắc nghiệt. điện. Đây là nguyên nhân sâu xa dẫn đến tình trạng thiếu điện thường xuyên.
Có thể thấy, không quá lời khi so sánh các tổ máy nhiệt điện than với đá ballast và chất ổn định của hệ thống điện giai đoạn này.
Vào những thời điểm quan trọng và trong thời kỳ khủng hoảng, chỉ có những tổ máy nhiệt điện than đáng ghét mới có thể đứng lên gánh vác và trở thành trụ cột cung cấp năng lượng. Một số người có thể nghĩ rằng đây chỉ là một sự kiện xác suất nhỏ, làm sao nó có thể xảy ra hàng ngày? Tuy nhiên, ở phía Nam nơi cực lạnh và thiếu ánh sáng, cực nóng và không có gió, tỷ lệ thủy điện cao, mùa khô vào mùa đông và thời tiết cực lạnh thiếu cả gió và ánh sáng. Nước sẽ trở thành một sự kiện xác suất cao thường xuyên. Trong các năm 2008, 2020 và 2021, thời tiết cực lạnh, nhiệt độ thấp thường xuyên xảy ra. Bên cạnh đó, các kênh UHV hạn chế hiện nay vẫn khó thực hiện được việc liên kết điện năng giữa các tỉnh thành trong cả nước, điều chỉnh và bổ trợ lẫn nhau.
Sự xuất hiện thường xuyên của thời tiết khắc nghiệt đã cảnh báo mọi người hết lần này đến lần khác phải đặt toàn bộ an ninh năng lượng lên trên sự gián đoạn và biến động của cảnh quan, v.v., và có những đặc điểm rõ rệt theo mùa (mùa mưa ở trung và hạ lưu sông Dương Tử có thời kỳ tối dài, mùa hè Thời kỳ không có gió và ít gió trong thời gian dài) đối với các nguồn năng lượng mới có thể dẫn đến mất điện trên diện rộng. Đặc điểm này của năng lượng mới đòi hỏi một số lượng lớn các nguồn điện có thể điều chỉnh để duy trì sự ổn định và tái cân bằng đối với các đặc tính ngắt quãng, thất thường và thiếu điện. Là nhà quản lý ngành năng lượng, lẽ ra ông phải hiểu sâu sắc vấn đề này và có những kế hoạch khẩn cấp để đảm bảo an ninh và cung ứng điện.
Với đặc điểm thường xuyên xảy ra các điều kiện thời tiết khắc nghiệt như vậy, đảm bảo an ninh năng lượng là ưu tiên hàng đầu trong sinh kế của người dân trong nước (đặc biệt ở khu vực “Ba miền Bắc”, sưởi ấm trong mùa đông là ưu tiên hàng đầu trong sinh kế của người dân, không kém gì an ninh lương thực). Khi đó, không thể nhắc đến các nguồn năng lượng tái tạo cũ như thủy điện hay các nguồn năng lượng tái tạo mới như điện gió, điện mặt trời. Chỉ có các nguồn điện hóa thạch truyền thống (nhiệt điện, điện khí) và điện hạt nhân mới có thể đảm bảo an ninh năng lượng.
Hạn chế của LCOE
Việc thay thế năng lượng hóa thạch bằng năng lượng mới không chỉ tính đến sự ổn định của lưới điện mà còn nhiều vấn đề kinh tế, xã hội. Sau khi khu vực "Ba miền Bắc" bước vào mùa đông khắc nghiệt, sưởi ấm và cung cấp điện đã trở thành ưu tiên hàng đầu trong sinh kế của người dân và hiệu quả sử dụng năng lượng của nhiệt và điện kết hợp là cao nhất. Năng lượng mới chỉ có thể tạo ra điện mà không làm nóng. Nếu sưởi ấm phải được chuyển đổi từ điện thành nhiệt, hiệu quả sử dụng năng lượng sẽ giảm đáng kể. Nếu bạn không xem xét nó từ góc độ giảm carbon và giảm carbon, hiệu suất nhiệt của đồng phát là cao nhất. Ngược lại, sản xuất hydro sau khi phát điện năng lượng mới làm giảm một nửa hiệu suất năng lượng, sau đó vận chuyển, lưu trữ hydro, sau đó tạo ra nhiệt để sưởi ấm và hiệu suất lại giảm đi một nửa. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng quá thấp và tổn thất năng lượng nghiêm trọng. Nếu cho rằng năng lượng mới được trang bị khả năng lưu trữ năng lượng dài hạn (lưu trữ năng lượng hàng tuần và theo mùa vượt quá khả năng lưu trữ năng lượng ban ngày), LCOE của năng lượng mới sẽ tăng mạnh và lợi thế kinh tế của nó sẽ biến mất.
Hiện nay, các tỉnh (vùng) trên cả nước lần lượt ban hành chính sách yêu cầu các dự án năng lượng mới phải trang bị hệ thống tích trữ năng lượng từ 10% đến 15% theo tiêu chuẩn, thời gian thực hiện khoảng 1 đến 2 giờ. Các dự án đầu tư năng lượng tái tạo với lợi ích dự án tốt, cộng với cấu hình lưu trữ năng lượng 10% ~ 15%, 1 đến 2 giờ này, lợi ích đầu tư đã bắt đầu giảm sút và gần đến điểm hòa vốn. Nếu nó được trang bị bộ lưu trữ năng lượng dài hạn trong hơn một ngày, thì trong điều kiện kỹ thuật, kinh tế và thị trường hiện nay, thật khó để tưởng tượng rằng một dự án đầu tư năng lượng gió và năng lượng mới có thể sinh lãi.
Trong năm qua, chủ đề về năng lượng hydro rất nóng hổi, thậm chí nó còn được mệnh danh là nguồn năng lượng tối thượng của thế kỷ 21. Vậy năng lượng hydro sẽ là yếu tố then chốt để giải bài toán ngắn về năng lượng mới? Điều này có lẽ không lạc quan. Do các vấn đề như hiệu quả chuyển đổi năng lượng thấp, chi phí cao, đầu tư cơ sở hạ tầng và an toàn, không có hy vọng phát triển năng lượng hydro quy mô lớn trong vòng mười năm. Thậm chí đến năm 2050, các chuyên gia vẫn chưa hoàn toàn chắc chắn rằng năng lượng hydro sẽ thay thế năng lượng hóa thạch truyền thống trong lĩnh vực giao thông vận tải chứ chưa nói đến các ngành công nghiệp khác?
Ngoài ra, vẫn còn nhiều khó khăn kỹ thuật về năng lượng hydro và các thành phần cốt lõi quan trọng vẫn chưa được bản địa hóa ... Những vấn đề tắc nghẽn này cần phải được giải quyết khẩn cấp. Mặc dù các quốc gia trên thế giới ủng hộ mạnh mẽ và tích cực thúc đẩy nó, nhưng sự phát triển của năng lượng hydro vẫn đang trong giai đoạn giới thiệu thị trường và toàn bộ chuỗi công nghiệp không có lợi thế về chi phí. Sự phát triển quy mô lớn của nó đang được tiến hành và tất cả các vấn đề đều được giải quyết trong quá trình phát triển. Khoảng thời gian này ít nhất là mười năm hoặc lâu hơn. Sau khi công nghệ và thị trường đều trưởng thành, năng lượng hydro sẽ được thúc đẩy và áp dụng trên quy mô lớn.
Từ quan điểm này, việc đánh giá chi phí của các nguồn phát điện khác nhau chỉ từ LOCE rõ ràng là một sự khái quát hóa và một cái nhìn thoáng qua. Năng lượng mới được hưởng các chính sách và biện pháp ưu đãi khác nhau của lưới điện (như ưu tiên truy cập Internet và mua đầy đủ, v.v.), nhưng chưa thực hiện các nghĩa vụ cơ bản tương ứng như điều tiết cao điểm, điều tần và cung cấp công suất hiệu dụng. Cũng giống như trong một xã hội pháp quyền, mọi công dân phải đảm nhận các nghĩa vụ của mình trong khi hưởng các quyền của mình. Đây cũng là trường hợp của ngành điện định hướng thị trường. Trước khi thị trường hóa hoàn toàn ngành điện, loại hình phát điện năng lượng mới chưa đạt được sự thống nhất giữa trách nhiệm, quyền lực và lợi ích. Một chuyên gia cao cấp trong vòng quyền lực so sánh một cách sống động,
Ngoài ra, sau khi một số lượng lớn các nguồn năng lượng mới ngẫu nhiên và có tính biến động cao được kết nối vào lưới điện để phát điện, chúng sẽ có tác động và tác động rất lớn đến lưới điện. Khó duy trì cân bằng công suất của hệ thống điện, đây là một vấn đề toàn cầu. Ngoài ra, lưới điện truyền thống cần cung cấp mômen quán tính và nguồn điện hỗ trợ mạnh mẽ, nếu không thì an ninh của lưới điện sẽ không được đảm bảo. Những điều này không thể được đảm bảo bởi các nguồn năng lượng không liên tục như năng lượng gió và quang điện, và chỉ có thể được đảm bảo bởi các nguồn năng lượng truyền thống. Ngoài ra, do tỷ lệ công suất lắp đặt năng lượng mới cao nên vấn đề dao động phụ đồng bộ thường xuyên trong Lưới điện Tây Bắc cho đến nay vẫn chưa được giải quyết hiệu quả và triệt để.
Tính toán chi phí hoàn hảo
Tóm lại, việc chỉ xem xét LCOE cho chi phí phát điện của năng lượng mới như gió và mặt trời là phiến diện. Toàn bộ chi phí thực của điện năng lượng mới nên được cộng vào chi phí hệ thống điện mà năng lượng mới phải gánh chịu. Chi phí hệ thống điện là chi phí tích trữ năng lượng, việc đảm bảo an toàn lưới điện không thể chỉ doanh nghiệp lưới điện và các tổ máy phát điện chủ lực là nhiệt điện than hiện nay gánh chịu. Trong khi được hưởng các quyền, doanh nghiệp năng lượng mới phải thực hiện các nghĩa vụ tương ứng. Đây là một thái độ khoa học, hợp lý và thực dụng.
Tương tự như vậy, LCOE hiện nay để đánh giá các nguồn nhiệt điện là chưa toàn diện và khoa học, đặc biệt là về chi phí nhiệt điện than, chưa xét đến chi phí môi trường của nó. LCOE của nhiệt điện cộng với chi phí môi trường của nó (nghĩa là giá carbon hoặc thuế carbon) là tổng chi phí của nhiệt điện.
Hiện tại, thị trường carbon của Trung Quốc mới bắt đầu và mức giá carbon chung vẫn ở mức khoảng 50 nhân dân tệ/tấn. Giá carbon không phản ánh đầy đủ các chi phí môi trường do đặc tính ô nhiễm cao và phát thải cao của các tổ máy nhiệt điện đốt than. Từ góc độ xu hướng quốc tế, giá carbon ở châu Âu đang tiến sát 100 euro/tấn và sẽ dao động trong khoảng 60-100 euro/tấn. Các đơn vị nhiệt điện đốt than của châu Âu phải trả chi phí môi trường cao nếu muốn tồn tại. Theo cách này, thị trường sẽ buộc các đơn vị nhiệt điện than phải rút khỏi cạnh tranh thị trường do chi phí cao, không có mệnh lệnh hành chính.
Trong khi các tổ máy nhiệt điện chạy bằng than vẫn chưa chịu hoàn toàn chi phí môi trường, các nguồn năng lượng mới của Trung Quốc như gió và mặt trời còn lâu mới chịu được chi phí hệ thống điện mà chúng đáng lẽ phải chịu. Chỉ một số tỉnh như khu vực “ba miền Bắc” hình thành chợ dịch vụ phụ trợ. Thị trường dịch vụ còn lâu mới được thiết lập và thị trường năng lực hiệu quả vẫn chưa bắt đầu.
Người trong ngành điện kêu gọi giá điện hai phần cho các tổ máy nhiệt điện, giá điện công suất đến nay vẫn chưa thực hiện được. Các tỉnh thủy điện phía Tây Nam, như Tứ Xuyên và Vân Nam, không có nhiệt điện đốt than là nguồn bổ sung quan trọng trong mùa khô mùa đông. Dự báo, người dân trong tỉnh sẽ gặp khó khăn trong việc đảm bảo điện tiêu thụ. Ngoài ra, tỉnh Tứ Xuyên đã thực hiện trợ cấp nước và cứu hỏa trong nhiều năm, do chính quyền địa phương thường không trả được quỹ trợ giá cho các tổ máy nhiệt điện, dẫn đến tình trạng các tổ máy nhiệt điện than trong tỉnh thua lỗ triền miên. Suy cho cùng, nguyên nhân cốt lõi là do thị trường hóa điện năng thiếu thiết kế hệ thống, tức thị trường công suất điện chưa được thiết lập kịp thời.
Xem xét các đặc điểm tài nguyên dựa trên than đá của Trung Quốc, giá carbon trên thị trường carbon không nên quá cao trước khi các nguồn năng lượng mới trở thành nguồn cung cấp năng lượng chính. Nếu giá các-bon quá cao trong giai đoạn này có thể ảnh hưởng đến an ninh năng lượng và tiêu thụ điện phục vụ sinh hoạt của người dân. Rome không được xây dựng trong một ngày và giá carbon ở châu Âu không tăng vọt lên 100 euro ngay sau khi thành lập thị trường carbon. Thị trường carbon châu Âu cũng đã trải qua gần 20 năm từ khi thành lập đến khi trưởng thành. Do đó, việc thiết lập và cải thiện thị trường carbon của Trung Quốc rất có thể là một quá trình chậm và dần dần từ giá carbon thấp đến cao, thay vì ngay lập tức phù hợp với giá carbon của châu Âu.
Ngoài ra, Châu Âu và Hoa Kỳ đã hoàn thành công nghiệp hóa và cơ cấu tiêu thụ điện của họ chủ yếu là ngành công nghiệp cấp ba, được bổ sung bởi các ngành công nghiệp cấp hai và cấp một. Mức tăng tiêu thụ điện hàng năm không lớn và tổng lượng về cơ bản ổn định. Trong khi Trung Quốc đang trong quá trình công nghiệp hóa, trong thời kỳ Kế hoạch 5 năm lần thứ 14 và Kế hoạch 5 năm lần thứ 15, tốc độ tăng trưởng tiêu thụ điện hàng năm sẽ vẫn duy trì tốc độ tăng trưởng từ trung bình đến cao. Cơ cấu tiêu thụ điện năng hiện nay chủ yếu là ngành công nghiệp thứ cấp, được bổ sung bởi các ngành công nghiệp cấp một và cấp ba.
Về mức tăng tiêu thụ điện và cơ cấu tiêu thụ điện của toàn xã hội, có sự khác biệt lớn giữa Châu Âu và Hoa Kỳ và Trung Quốc, và kinh nghiệm về tính trung lập carbon ở Châu Âu và Hoa Kỳ không thể sao chép hoàn toàn. Tất nhiên, mức tiêu thụ điện của toàn xã hội Trung Quốc tương đối cao, chủ yếu là do mức tiêu thụ năng lượng trên một đơn vị GDP của Trung Quốc quá cao (cao hơn mức trung bình của thế giới, khoảng gấp đôi so với các nước phát triển như Vương quốc Anh). Nguyên nhân sâu xa là do ngành công nghiệp hóa chất nặng có đặc điểm rõ ràng, một số ngành tiêu thụ nhiều năng lượng có công suất tương đối dư thừa, công nghệ tương đối lạc hậu. Do đó, Trung Quốc vẫn còn một chặng đường dài để đi trên con đường bảo tồn năng lượng và giảm phát thải.
Trong giai đoạn này, nhiệt điện than và năng lượng mới bổ sung cho nhau và là tất yếu, không phải là sự sống và cái chết. Chỉ bằng cách loại bỏ các tổ máy nhiệt điện đốt than, các nguồn năng lượng mới như gió và mặt trời mới có được không gian rộng lớn hơn để tồn tại và phát triển. Hiện tại, kiểu suy nghĩ này quá mong muốn thành công nhanh chóng.
Trong quy trình carbon kép hiện nay, mối quan hệ giữa năng lượng mới và các đơn vị nhiệt điện đốt than phải là bổ sung, phụ thuộc lẫn nhau, cộng sinh và cùng thịnh vượng, chứ không phải là một trò chơi có tổng bằng không trong đó tồn tại sự phát sinh và hạn chế lẫn nhau.
