La réduction scientifique du carbone devrait atteindre le coût total le plus bas pour l'ensemble de la société, le coût économique le plus bas et le meilleur processus. Dans l'intérêt de la neutralité carbone, nous ne devrions pas concentrer notre puissance de feu sur toutes les industries à forte intensité de carbone pour mener une guerre d'anéantissement ou une guerre mobile. Dans le processus actuel de neutralité carbone, la relation entre les nouvelles énergies et les centrales thermiques au charbon devrait être complémentaire, interdépendante, symbiotique et co-prospère, plutôt qu'un jeu à somme nulle où croissance et retenue mutuelles existent.
Point de vue : Les nouvelles énergies et l'énergie thermique au charbon devraient se compléter, coexister et coprospérer
Les professionnels nationaux engagés dans la technologie de l'énergie thermique et l'évaluation économique aiment généralement utiliser le coût de l'électricité pour évaluer l'économie d'un projet. Le concept de base du coût de l'électricité est le coût unitaire de la production d'électricité, c'est-à-dire le coût total divisé par la production totale d'électricité pendant la période d'exploitation. Le coût par unité d'électricité peut être grossièrement divisé en coûts fixes et coûts variables. Les coûts fixes comprennent les amortissements du capital fixe, les amortissements des immobilisations incorporelles, les frais de réparation et les frais financiers, etc. ; les coûts variables comprennent les coûts du carburant, les coûts de l'eau, les coûts des matériaux, les désulfurants, les agents de dénitrification, etc.
Les organisations énergétiques internationales telles que l'Agence internationale de l'énergie (AIE) préfèrent utiliser le LCOE pour évaluer le coût total de production d'électricité des projets d'investissement. Le LCOE est le coût actualisé de l'électricité, c'est-à-dire le coût par degré d'électricité sur l'ensemble du cycle de vie (y compris la période de construction et la période d'exploitation). Le coût total sur l'ensemble du cycle de vie (la somme de la valeur actuelle de tous les coûts, comprenant principalement le coût d'investissement initial, le coût d'exploitation et la valeur résiduelle) est divisé par la production totale d'électricité (la somme de la valeur actuelle).
Après la nouvelle parité énergétique, l'importance du charbon demeure
Le LCOE est souvent utilisé pour l'analyse comparative des coûts de l'énergie thermique et des nouvelles énergies. Selon les données pertinentes de l'Agence internationale pour les énergies renouvelables, le coût actualisé moyen mondial de l'électricité photovoltaïque a chuté de 82 % en dix ans, passant de 37,8 cents/kWh en 2010 à 6,8 cents/kWh en 2019. À l'heure actuelle, le LCOE photovoltaïque de la Chine est proche ou même inférieur au prix de référence de l'électricité du réseau au charbon, et il est fort probable que le LCOE de l'éolien photovoltaïque soit inférieur au LCOE du charbon. De plus, selon l'Agence internationale de l'énergie, le LCOE de l'énergie éolienne a chuté de 83 % de 1983 à 2019. Sur la base de l'expérience et du jugement ci-dessus, certains chercheurs en énergie pensent que de nouvelles sources d'énergie telles que les paysages peuvent remplacer les sources d'énergie traditionnelles,
Après des années de subventions gouvernementales et de soutien solide, l'énergie éolienne et la production d'énergie photovoltaïque peuvent enfin être connectées au réseau à égalité. Les politiques préférentielles telles que l'achat intégral des réseaux électriques et l'accès prioritaire à Internet ont donné une solide confiance aux énergies nouvelles. Les centrales électriques au charbon du projet double haut (pollution élevée, émissions élevées) qui sont nées avec le péché originel semblent avoir complètement perdu leur compétitivité.
Cependant, à en juger par la technologie énergétique actuelle et la réalité du marché, les nouvelles énergies + stockage d'énergie ne peuvent pas se substituer aux énergies fossiles ou au charbon. À l'époque, en raison du caractère aléatoire, de l'intermittence et de la volatilité des nouvelles sources d'énergie telles que l'énergie éolienne et le photovoltaïque, il n'y avait pas de moment où cela n'était pas nécessaire, et il n'y avait pas de moment où cela n'était pas nécessaire. . À ce jour, ce problème n'a pas été fondamentalement résolu.
La panne d'électricité due à la vague de froid au Texas en février 2021, la consommation d'électricité ordonnée dans certaines provinces de Chine de fin 2020 à début 2021 et les coupures de courant dans de nombreux endroits en Chine à partir du troisième trimestre 2021 sont toutes derrière la capacité installée effective insuffisante. question.
Comme nous le savons tous, bien que la capacité installée d'énergie nouvelle soit énorme, la capacité effective équivalente est trop faible. Le coefficient de résistance de l'éolien est proche de 95%, et le coefficient de résistance du photovoltaïque est de 100% (jour, nuit). Lors du calcul du bilan de puissance, les gens de l'industrie savent que le coefficient effectif du vent (lumière) et d'autres nouvelles sources d'énergie n'est considéré qu'à 5 % (0 %), en particulier pendant les heures de pointe de l'hiver et de l'été, lorsqu'il n'y a presque pas vent.
En revanche, le coefficient de résistance moyen des centrales thermiques conventionnelles au charbon est d'environ 8 % (15 % pour les unités de chauffage) et de 40 % pour l'hydraulique. Pour expliquer davantage en langage simple, en raison de la faible capacité effective des nouvelles sources d'énergie telles que l'éolien et le solaire, avant que la maturité, la sécurité et l'économie de la technologie de stockage d'énergie à grande échelle et à long terme n'aient réalisé des percées substantielles, il sera utilisé dans toute la société. En partant du principe de maintenir un certain taux de croissance de l'électricité, plus les énergies renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire sont installées, si l'alimentation électrique traditionnelle ne peut pas être construite de manière synchrone et maintenir une augmentation correspondante, l'ensemble du système électrique sera en pénurie dans pics hivernaux et estivaux et climats extrêmes. électricité. C'est la cause principale des fréquentes coupures d'électricité.
On voit qu'il n'est pas exagéré de comparer les centrales thermiques au charbon à la pierre de ballast et stabilisateur du système électrique à ce stade.
Aux moments critiques et en temps de crise, seules les centrales au charbon détestées peuvent se lever et les porter, et devenir le pilier de l'approvisionnement énergétique. Certaines personnes peuvent penser qu'il ne s'agit que d'un événement peu probable, comment cela peut-il se produire tous les jours ? Cependant, dans le sud où le froid extrême et l'absence de lumière, la chaleur extrême et l'absence de vent et une forte proportion d'hydroélectricité, la saison sèche en hiver et le temps extrêmement froid manquent à la fois de vent et de lumière. L'eau deviendra un événement fréquent à forte probabilité. En 2008, 2020 et 2021, des températures extrêmement froides et basses se sont produites fréquemment. En outre, les canaux UHT actuels limités sont encore difficiles à réaliser l'interconnexion de l'électricité entre les provinces à travers le pays, l'ajustement mutuel et la complémentarité.
L'apparition fréquente de conditions météorologiques extrêmes a averti à maintes reprises les gens de mettre toute leur sécurité énergétique sur l'intermittence et la volatilité des paysages, etc., et ont des caractéristiques saisonnières distinctes (la saison des pluies dans le cours moyen et inférieur du fleuve Yangtze a une longues périodes d'obscurité, été Longues périodes sans vent et moins venteuses) sur de nouvelles sources d'énergie peuvent entraîner des pannes de courant à grande échelle. Cette caractéristique de la nouvelle énergie nécessite un grand nombre de sources d'énergie réglables pour maintenir la stabilité et le rééquilibrage des caractéristiques d'intermittence, de fluctuation et de pénurie d'énergie. En tant que responsable du secteur de l'énergie, il doit en avoir une compréhension approfondie et élaborer des plans d'urgence pour la sécurité et l'approvisionnement en énergie.
Avec la fréquence de telles conditions météorologiques extrêmes, assurer la sécurité énergétique est la priorité absolue des moyens de subsistance des populations nationales (en particulier dans la région des "Trois Nord", le chauffage en hiver est la priorité absolue des moyens de subsistance des populations, pas moins que la sécurité alimentaire). À cette époque, ni les anciennes sources d'énergie renouvelables telles que l'hydroélectricité ni les nouvelles sources d'énergie renouvelables telles que l'éolien et le solaire ne pouvaient être mentionnées. Seules les énergies fossiles traditionnelles (thermique, gaz) et le nucléaire pourraient garantir la sécurité énergétique.
Limites des LCOE
Le remplacement des énergies fossiles par de nouvelles énergies doit non seulement tenir compte de la stabilité du réseau électrique, mais aussi de nombreux enjeux économiques et sociaux. Après que la région des "Trois Nord" est entrée dans la saison hivernale rigoureuse, le chauffage et l'approvisionnement en électricité sont devenus la première priorité des moyens de subsistance des gens, et l'efficacité d'utilisation de l'énergie de la chaleur et de l'électricité combinées est la plus élevée. Les nouvelles énergies ne peuvent générer que de l'électricité sans chauffage. Si le chauffage doit être converti de l'électricité en chaleur, l'efficacité de l'utilisation de l'énergie sera considérablement réduite. Si vous ne le considérez pas du point de vue de la réduction du carbone et de la réduction du carbone, l'efficacité thermique de la cogénération est la plus élevée. En revanche, la production d'hydrogène après la production d'énergie nouvelle réduit de moitié l'efficacité énergétique, puis transporte, stocke l'hydrogène, puis génère de la chaleur pour le chauffage, et l'efficacité est à nouveau réduite de moitié. L'efficacité de conversion d'énergie est trop faible et la perte d'énergie est importante. Si l'on considère que l'énergie nouvelle est dotée d'un stockage d'énergie de longue durée (stockage d'énergie hebdomadaire et saisonnier qui dépasse le stockage d'énergie diurne), le LCOE de l'énergie nouvelle va fortement augmenter, et ses avantages économiques vont disparaître.
À l'heure actuelle, toutes les provinces (régions) du pays ont publié des politiques les unes après les autres, exigeant que les nouveaux projets énergétiques soient équipés de 10 % à 15 % de stockage d'énergie en standard, et la durée est d'environ 1 à 2 heures. Projets d'investissement dans les énergies renouvelables avec de bons avantages de projet, plus ces 10 % ~ 15 %, 1 à 2 heures de configuration de stockage d'énergie, l'avantage de l'investissement a déjà commencé à se détériorer et il est proche du seuil de rentabilité. S'il est équipé d'un stockage d'énergie de longue durée sur plus d'une journée, dans les conditions techniques, économiques et de marché actuelles, il est difficile d'imaginer qu'un projet d'investissement éolien et nouvelles énergies puisse être rentable.
Au cours de la dernière année, le sujet de l'énergie hydrogène a été brûlant, et on l'a même qualifiée de source d'énergie ultime du 21e siècle. Alors, l'énergie hydrogène sera-t-elle le facteur clé pour résoudre le problème du court-circuit des énergies nouvelles ? Ce n'est probablement pas optimiste. En raison de problèmes tels que la faible efficacité de conversion énergétique, le coût élevé, les investissements dans les infrastructures et la sécurité, il n'y a aucun espoir de développement à grande échelle de l'énergie hydrogène d'ici dix ans. Même en 2050, les experts ne sont toujours pas totalement sûrs que l'énergie hydrogène remplacera l'énergie fossile traditionnelle dans le domaine des transports, sans parler des autres industries ?
De plus, les difficultés techniques de l'hydrogène énergie sont encore nombreuses et les composants clés du cœur ne sont pas encore localisés… Ces problèmes de goulot d'étranglement doivent être résolus de toute urgence. Bien que les pays du monde entier le défendent vigoureusement et le promeuvent activement, le développement de l'énergie hydrogène est encore dans la période d'introduction sur le marché et l'ensemble de la chaîne industrielle ne présente pas d'avantage de coût. Son développement à grande échelle est en cours et tous les problèmes sont résolus au cours du développement. Cette période est d'au moins dix ans ou plus. Une fois la technologie et le marché parvenus à maturité, l'énergie hydrogène sera promue et appliquée à grande échelle.
De ce point de vue, évaluer le coût des différentes sources de production d'électricité uniquement à partir du LOCE est évidemment une généralisation et un aperçu du léopard. Les nouvelles énergies bénéficient de diverses politiques et mesures préférentielles du réseau électrique (telles que l'accès prioritaire à Internet et l'achat intégral, etc.), mais n'ont pas assumé les obligations de base correspondantes telles que la régulation de la pointe et la régulation de la fréquence et la fourniture de capacité effective. Tout comme dans une société régie par la loi, chaque citoyen doit assumer ses propres obligations tout en jouissant de ses droits. Cela devrait également être le cas dans l'industrie de l'électricité axée sur le marché. Avant la commercialisation complète de l'industrie de l'énergie, le type de production d'énergie nouvelle n'a pas atteint l'unité de responsabilité, de puissance et de bénéfice. Un professionnel senior dans le cercle du pouvoir comparé de manière vivante,
De plus, après qu'un grand nombre de nouvelles sources d'énergie aléatoires et très volatiles seront connectées au réseau pour la production d'électricité, elles auront un impact et un impact énormes sur le réseau. Il est difficile de maintenir l'équilibre énergétique du système électrique, qui est un problème mondial. De plus, le réseau électrique traditionnel doit fournir un moment d'inertie et une alimentation électrique de soutien solide, sinon la sécurité du réseau électrique ne sera pas garantie. Ceux-ci ne peuvent pas être garantis par des sources d'énergie intermittentes telles que l'éolien et le photovoltaïque, et ne peuvent être garantis que par des sources d'énergie traditionnelles. De plus, en raison de la forte proportion de nouvelles capacités énergétiques installées, le problème des oscillations subsynchrones fréquentes dans le réseau électrique du Nord-Ouest n'a pas été résolu efficacement et complètement jusqu'à présent.
Calcul parfait des coûts
Pour résumer, il est unilatéral de ne considérer le LCOE que pour le coût de production d'énergie des nouvelles énergies telles que l'éolien et le solaire. Le coût total réel de la nouvelle énergie devrait être ajouté au coût du système électrique que la nouvelle énergie devrait supporter. Le coût du système électrique est le coût du stockage de l'énergie, et assurer la sécurité du réseau électrique ne peut pas seulement être supporté par les entreprises du réseau électrique et les principales centrales thermiques au charbon actuelles. Tout en jouissant des droits, les nouvelles entreprises énergétiques doivent assumer les obligations correspondantes. C'est une attitude scientifique, rationnelle et pragmatique.
De même, le LCOE actuel pour l'évaluation des sources d'énergie thermique n'est pas exhaustif et scientifique, notamment sur le coût de l'énergie thermique au charbon, qui ne tient pas compte de son coût environnemental. Le LCOE de l'énergie thermique plus son coût environnemental (c'est-à-dire le prix du carbone ou la taxe carbone) est le coût total de l'énergie thermique.
À l'heure actuelle, le marché chinois du carbone vient de démarrer et le niveau global du prix du carbone se maintient à environ 50 yuans/tonne. Le prix du carbone ne reflète pas entièrement les coûts environnementaux causés par les caractéristiques de forte pollution et d'émissions élevées des centrales thermiques au charbon. Du point de vue des tendances internationales, le prix du carbone en Europe approche les 100 euros/tonne et fluctuera entre 60 et 100 euros/tonne. Les centrales thermiques européennes au charbon doivent payer des coûts environnementaux élevés si elles veulent survivre. De cette manière, le marché obligera les centrales thermiques au charbon à se retirer de la concurrence sur le marché en raison de coûts élevés, sans arrêtés administratifs.
Alors que les centrales thermiques au charbon n'ont pas encore entièrement supporté les coûts environnementaux, les nouvelles sources d'énergie chinoises telles que l'éolien et le solaire sont loin de supporter les coûts du système électrique qu'elles devraient supporter. Seules certaines provinces, comme la région des « Trois Nord », ont établi des marchés de services auxiliaires. Le marché des services est loin d'être établi et le marché effectif de la capacité n'a pas encore démarré.
Les initiés du secteur de l'électricité réclament un prix de l'électricité en deux parties pour les centrales thermiques, et le prix de l'électricité de capacité n'a pas encore été mis en œuvre. Les provinces hydroélectriques du sud-ouest, telles que le Sichuan et le Yunnan, ne disposent pas d'énergie thermique au charbon comme complément important pendant la saison sèche hivernale. On estime que les habitants de la province auront du mal à assurer leur consommation d'électricité. En outre, la province du Sichuan a mis en place des subventions pour l'eau et l'incendie pendant de nombreuses années, car les gouvernements locaux manquent souvent aux fonds de subvention pour les centrales thermiques, ce qui entraîne des pertes pérennes pour les centrales thermiques au charbon de la province. En fin de compte, la cause profonde est le manque de conception du système dans la commercialisation de l'électricité, c'est-à-dire que le marché de la capacité électrique n'a pas été établi à temps.
Compte tenu des caractéristiques de dotation en ressources charbonnières de la Chine, le prix du carbone sur le marché du carbone ne devrait pas être trop élevé avant que les nouvelles sources d'énergie ne deviennent la principale source d'alimentation. Si le prix du carbone est trop élevé à ce stade, cela peut affecter la sécurité énergétique et la consommation d'électricité pour les moyens de subsistance des populations. Rome ne s'est pas construite en un jour, et le prix du carbone en Europe n'a pas grimpé à 100 euros immédiatement après la mise en place du marché du carbone. Le marché européen du carbone a également vécu près de 20 ans depuis sa création jusqu'à sa maturité. Par conséquent, la mise en place et l'amélioration du marché du carbone en Chine devraient très probablement être un processus lent et progressif allant de prix du carbone bas à des prix élevés, plutôt que de s'aligner immédiatement sur les prix du carbone européens.
Par ailleurs, l'Europe et les États-Unis ont achevé leur industrialisation et leur structure de consommation d'énergie est dominée par l'industrie tertiaire, complétée par les industries secondaires et primaires. L'augmentation annuelle de la consommation d'électricité n'est pas importante et le montant total est pratiquement stable. Alors que la Chine est en voie d'industrialisation, pendant la période du 14e plan quinquennal et du 15e plan quinquennal, le taux de croissance annuel de la consommation d'électricité maintiendra toujours un taux de croissance moyen à élevé. La structure actuelle de la consommation d'énergie est dominée par l'industrie secondaire, complétée par les industries primaire et tertiaire.
En termes d'augmentation de la consommation d'électricité et de structure de la consommation d'électricité de l'ensemble de la société, il existe de grandes différences entre l'Europe, les États-Unis et la Chine, et l'expérience de la neutralité carbone en Europe et aux États-Unis ne peut pas être complètement copiée. Bien sûr, la consommation d'électricité de l'ensemble de la société chinoise est relativement élevée, principalement parce que la consommation d'énergie de la Chine par unité de PIB est trop élevée (supérieure à la moyenne mondiale, environ le double de celle des pays développés comme le Royaume-Uni). La cause profonde est que l'industrie chimique lourde a des caractéristiques évidentes, que certaines industries à forte consommation d'énergie ont une capacité relativement excédentaire et que la technologie est relativement arriérée. En conséquence, la Chine a encore un long chemin à parcourir sur la voie de la conservation de l'énergie et de la réduction des émissions.
Pendant cette période, l'énergie thermique au charbon et les nouvelles énergies se complètent et sont indispensables, plutôt que la vie et la mort. Ce n'est qu'en éliminant les centrales thermiques au charbon que les nouvelles sources d'énergie telles que l'éolien et le solaire peuvent gagner un espace plus large pour la survie et le développement. À l'heure actuelle, ce type de pensée est trop avide de succès rapide.
Dans le processus bi-carbone actuel, la relation entre les nouvelles énergies et les centrales thermiques au charbon devrait être complémentaire, interdépendante, symbiotique et co-prospère, plutôt qu'un jeu à somme nulle où la génération et la contrainte mutuelles existent.
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