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丧钟为谁而鸣?光伏与传统能源的黄昏

光伏系统工程  来源:雪球  作者:愚老头  2020/9/28 9:01:18  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:人是生而自由的,又无往不在枷锁之中。—《社会契约论》卢梭

我们生下来,总会面对各种约束,我们也总是嘲笑那些既要…又要…还要…的想法,推而广之,一个种群,一个社会,总会面临种种的环境条件制约。两千年前的中国,出于长江黄河集中治理的需要,造就了大一统的体制。农耕体制下,当人口增加到一定数量之后,边际产出下降,大部分人勉强温饱,稍有天灾人祸便是一轮王朝更替。工业大革命来了,有了化肥有了机械,人口数量才迈上了一个台阶,从1900年的16亿到现在的75亿左右。从人类种群的角度说,最大最重要的约束就是:能源。

1963年,苏联科学家尼古拉·卡尔达舍夫(Nikolai Kardashev)提出了宇宙文明等级理论,将宇宙文明分成三个等级,随着等级的提高,文明的科技和控制自然的能力越强。

其中,一级文明能够利用自己所处的行星的能量,包括该行星从外太空接受到的能量,比如恒星的太阳能等;二级文明可以开发利用所处的恒星的能量,比如我们可以利用太阳系的能量;三级文明能够掌握其所在星系的能量,当我们到达三级文明,我们就可以自由利用银河系的能量。

那我们现在处在哪个阶段呢?0.7级文明,不要小看离1级这0.3的差距,根据文明的计算方法,0.1的文明等级增长,就意味着10倍的能量增长,也就是说,我们离1级文明,还有1000倍的差距,想象一下我们的发电量增长1000倍,那将是一个什么样的社会。

能源是文明的核心,也是最大的约束。

学术界说,我们已经经历了三次工业革命,现在正在经历第四次工业革命。实际上在能源方面,我们还是在吃前两次工业革命的老本,所以我们对所谓的以电子计算机、生物技术为代表的第三次工业革命,并没有太深刻的感受,因为第三次工业革命,在能源技术上并没有什么进步,我们还是开着燃油车,用着火电厂发的电。计算机技术,无非就是在现有条条框框下的线性改进,是各种生产要素的堆砌,并没有出现指数性的进步。这是为什么进入2000年之后,全世界经济增长放缓的主要原因,因为现有技术潜力已经基本上被挖掘殆尽了。

但是,现在光伏技术的进步,马上就要真正的拉开下一次工业大革命的序幕了。

我们分析问题的时候,有一个“第一性原理“,这个原理最早是由亚里士多德提出的,最近因为特斯拉的马斯克而被大家广为引用,原文是“在每一系统的探索中,存在第一原理,是一个最基本的命题或假设,不能被省略或删除,也不能被违反。“听上去有点拗口,其实意思就是从事情的本源出发,寻找最简单化的解决方案。比如你现在在为你自己的工作烦恼,如果你换一个思维,你为什么工作呢?赚钱养家。既然目的是为了赚钱,那你就可以有很多种方案,可以是,赚钱而已,面子啥的不值钱,也可以是,反正都是赚钱,何必在这一棵树上吊死。这就是第一性原理。

如果按照这个第一性原理,反正文明的级别就是按照能量来衡量的,我们就找到一个迅速提升能量应用的方案就好了啊。那么现有的方案中,哪个潜力最大呢?光伏。

有人会说,增加能量使用量,我们使劲堆火电也可以啊。但是问题是,成本约束。火电有成本,而且煤炭、石油、天然气作为不可再生资源,成本下降的空间是锁死的,但是光伏不是。

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这是欧洲光伏产业协会最新的不同能源度电成本数据。从上图我们可以发现, 2009年以来,光伏发电的成本下降很快,从35美分每度电,一直到2019年的4美分每度电,而传统的核电和煤电,度电成本变化不大。目前光伏已经是成本最低的发电方式。

光伏本质上是一个半导体行业,遵循着自己的摩尔定律,那就是发电容量每增加一倍,新增装机的电价减少16%,从2009年到2019年,光伏行业完美地遵循了这个定律,甚至还超额完成了指标。

为什么说光伏行业是半导体行业呢?因为光伏跟半导体行业一样,基础都是硅,只不过对硅片的要求不一样,光伏行业的硅的纯度只需要6个9,也就是99.9999%,而电子级硅片需要11个9,也就是99.999999999%。要求不一样,需要的设备就不同,但原理基本一致。在中国制造强大的迭代能力下,光伏行业的成本下降曲线非常陡峭,远超世界的预期。2009年预测,平价上网至少要到20N0年才能实现,可能是30年,但只过了10年,中国就成功地将光伏的度电成本拉到跟煤电一样的水平,实现平价上网了。

光伏行业还有多大的潜力?

NREL是美国国家可再生能源实验室,这是他们的光伏发电技术路线图,历史已经证明,光伏发电完美的按照这张图上的路径,一步步的沿着薄膜—晶体硅—多晶—单晶向上攀登,成功地实现了光伏平价上网发电,单晶发电现在最高可以实现26.1%的光电转化率,现在实验室最高的转化率是多少呢?47.1%。1%在光伏发电成本上意味着什么呢?光电转化率每提高1%,整体运营成本下降7%-10%,这意味着,未来光伏发电成本还会有指数性的下降。人类历史上将第一次出现能源成本可能接近为零的情况!

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有句话这么说,谣言是远远领先的预言,科幻是科学的预言。曾经做过爱因斯坦副手的美国物理学家弗里曼·戴森在上个世纪60年代就提出了”戴森球“设想,就是设计一个球,将太阳包裹起来,完全利用太阳的能量。这似乎给我们指明了将来能源的终极发展方向,那就是太阳能。

光伏技术可预见的未来,让传统能源公司站到了新时代的十字路口。最近有一篇文章《石油公司分道扬镳:欧洲向左,美国向右,中国难抉择》,就深刻的反应出了现有传统能源公司的焦虑。

欧洲的三大老牌石油公司,壳牌、BP、道达尔,集体在油气行业收缩,从国际石油公司(IOC)转变成国际能源公司(IEC),全面拥抱新能源,理由是”投资人的压力“,投资人希望清洁能源。这个理由,反正我不信,投资目的就是赚钱,然后才能谈环保,吃都吃不饱,谈什么减肥?还不是看到光伏成本已经下降到可以推翻传统的石化石能源发电,才彻底转向新能源么?表面可以谈理想,内心一定要有生意,这才是老欧洲的派头。

相对来说,美国的石油公司埃克森·美孚和雪佛龙就够直接,在油气上投入了那么多,最近还在页岩气上砸了大钱,现在怎么舍得退出?过一天算一天好了,反正光伏替代传统能源还需要很长一段时间。

夹在中间的中国三桶油,中石油、中石化、中海油,就特别的尴尬。承担着维持国家能源和工业安全的任务,经济考虑并不是首要的。在新能源完全取代传统能源之前,三桶油还是要兜底。

2015年3月份,硅谷的一个华裔评论员王川,就写了一篇文章《牛逼的王川投资第二法则: 为什么你要卖掉所有的能源投资》,现在看来,光伏的逻辑全对。这是传统能源的黄昏,也是光伏的黎明。但是我们知道,黄昏的时候阳光最徇烂,那是白昼对大地最后的挽留,深情得到的却是绝望。夜色之浓,莫过于黎明前的黑暗,这个时候也是一天温度最低的时候,但是光明终将到来。

钟声已响,传统化石能源的宴席,正式散了。


原标题:丧钟为谁而鸣?光伏与传统能源的黄昏

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