文｜硅谷101
最近全球各地越來越頻繁出現(xiàn)一個(gè)反常識(shí)的現(xiàn)象：用電不僅不花錢，反而還能賺錢。
在今年4月，德國(guó)電力市場(chǎng)出現(xiàn)了50個(gè)小時(shí)的負(fù)電價(jià)，無獨(dú)有偶，美國(guó)加州的電價(jià)也在部分時(shí)段跌至負(fù)數(shù)。到6月份，法國(guó)繼續(xù)出現(xiàn)負(fù)電價(jià)的情況，現(xiàn)貨市場(chǎng)日前電價(jià)跌到四年來的最低點(diǎn)：-5.76歐元/兆瓦時(shí)。
有些地區(qū)因?yàn)殡娔苓^多導(dǎo)致價(jià)格為負(fù)，但還有些地區(qū)卻正面臨著電能短缺，我們之前的一期文章就聊過，隨著人工智能的發(fā)展，一些地區(qū)出現(xiàn)了“用電荒”的情況。
這篇文章我們就來聊聊，負(fù)電價(jià)背后的商業(yè)玄機(jī)，以及新能源市場(chǎng)的未來。
01 負(fù)電價(jià)與清潔能源
Chapter 1.1 太陽(yáng)能產(chǎn)品飆升
首先，我們來說說為什么會(huì)出現(xiàn)負(fù)電價(jià)。
負(fù)電價(jià)其實(shí)并不是什么新鮮事，我所在的美國(guó)加州早在2017年就出現(xiàn)了負(fù)電價(jià)，去年的歐洲市場(chǎng)也有不少國(guó)家電價(jià)接連跌到負(fù)數(shù)，包括德國(guó)、荷蘭、芬蘭，其中德國(guó)、荷蘭甚至一度出現(xiàn)了-500歐元/兆瓦時(shí)的價(jià)格。
根據(jù)歐盟能源監(jiān)管合作機(jī)構(gòu)（ACER）發(fā)布的報(bào)告《歐盟電力批發(fā)市場(chǎng)的主要發(fā)展-2024年市場(chǎng)檢測(cè)報(bào)告》，在2023年，歐洲地區(qū)負(fù)電價(jià)次數(shù)急劇增長(zhǎng)，總共50個(gè)電價(jià)競(jìng)標(biāo)地區(qū)中，有27個(gè)地區(qū)的負(fù)電價(jià)次數(shù)，打破7年間的最高記錄。
負(fù)電價(jià)出現(xiàn)的最直接的原因就是：供給大于需求。因?yàn)槟骋粋€(gè)時(shí)間段太多的供給，用不掉又存不下來，只能希望需求側(cè)快點(diǎn)用掉這些多余的供給量。
造成這種情況的幕后黑手，正是清潔能源發(fā)電量過剩了。再具體一點(diǎn)來說就是，太陽(yáng)能發(fā)電板的數(shù)量急劇增加。
因?yàn)轱L(fēng)能的回報(bào)周期較長(zhǎng)，而建設(shè)水力發(fā)電的大壩也需要很久，再加上水力發(fā)電設(shè)施需要在特定地形下建設(shè)，所以最快最簡(jiǎn)潔的方式就是光伏設(shè)備了。
以我們所在的加州硅谷為例，從2014年到2023年這十年間，公共事業(yè)的太陽(yáng)能發(fā)電量一度增長(zhǎng)了近400%，全年最高發(fā)電量達(dá)到39320 GW/h。
加州四季陽(yáng)光充足，且政策友好，確實(shí)是很適合光伏發(fā)電的地區(qū)，根據(jù)最新的統(tǒng)計(jì)，目前加州的光伏發(fā)電量已經(jīng)達(dá)到了47GW，足以為1390萬戶家庭供電。
歐洲國(guó)家的情況也差不多，德國(guó)聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局（BNetzA）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2023年，德國(guó)可再生能源新增裝機(jī)容量17GW，總裝機(jī)容量接近170GW，同比增長(zhǎng)12%，可再生能源的增長(zhǎng)主要來自光伏，占總增長(zhǎng)的83%。
之所以光伏發(fā)電發(fā)展如此迅速，行業(yè)的人告訴我們，有三個(gè)原因：
第一，最近20年技術(shù)突破了不少，太陽(yáng)能板的轉(zhuǎn)化率從10%左右翻倍提升到了22%到24%。
第二，隨著太陽(yáng)能板產(chǎn)量的增加，生產(chǎn)成本也降低了不少。
第三，電價(jià)一直呈上漲趨勢(shì)。
這幾個(gè)原因疊加后，就讓光伏發(fā)電的成本，與傳統(tǒng)化石燃料基本齊平了，達(dá)到了Grid Parity(電網(wǎng)平價(jià)），進(jìn)而更多用戶開始擁抱太陽(yáng)能。
正是因?yàn)榍鍧嵞茉丛鲩L(zhǎng)過于迅速，導(dǎo)致電力市場(chǎng)在部分時(shí)段供過于求。
來自微軟能源戰(zhàn)略部的資深項(xiàng)目經(jīng)理徐熠興（Ethan Xu），也補(bǔ)充了另外兩點(diǎn)負(fù)電價(jià)的原因。
Chapter 1.2 鴨子曲線
徐熠興（Ethan Xu）
微軟能源戰(zhàn)略部 資深項(xiàng)目經(jīng)理
電力系統(tǒng)中，技術(shù)調(diào)節(jié)的能力有限的情況下，也是會(huì)出現(xiàn)負(fù)電價(jià)的，所以在供需不平等情況下，由于調(diào)節(jié)的能力有限，難以快速地改變供需關(guān)系，因此產(chǎn)生負(fù)的電價(jià)。
還有一個(gè)原因就是電網(wǎng)的阻塞，就比如說很多局部地區(qū)，它其實(shí)有很多便宜的電，某些地方如果出現(xiàn)了電網(wǎng)的阻塞，這些便宜的電它出不去，其他（地區(qū)）的電價(jià)仍然很高，但是在局部地區(qū)會(huì)出現(xiàn)負(fù)的電價(jià)。
在2022年，加州總共浪費(fèi)了240萬兆瓦時(shí)的電量，其中95%是太陽(yáng)能。到了正午陽(yáng)光充足時(shí)，光伏發(fā)電量就會(huì)大幅提升，這個(gè)時(shí)候人們的用電需求幾乎全靠太陽(yáng)能發(fā)電就能滿足，公共電網(wǎng)中的負(fù)荷被迫降到低點(diǎn)，而太陽(yáng)落山后，公共電網(wǎng)的需求再次激增。
在這種狀態(tài)下，電網(wǎng)的凈負(fù)荷，即電力需求減去可再生能源，將呈“U”形，這也被稱為“鴨子曲線”（duck curve），因?yàn)榇藭r(shí)的曲線看上去就像鴨子的肚子。
但如果在光伏發(fā)電的高峰時(shí)段，超出的電能不能被順利消納，將會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成損傷，甚至帶來安全隱患。
電力系統(tǒng)它是一個(gè)非常有意思的系統(tǒng)，就是它時(shí)時(shí)刻刻都需要保證，用電量和發(fā)電量一個(gè)平衡的關(guān)系，才能讓這個(gè)物理系統(tǒng)正常地運(yùn)行。
如果光伏的發(fā)電量多太多的話，可能會(huì)造成電網(wǎng)穩(wěn)定性的問題，風(fēng)電和光伏，它都有間歇性和不可預(yù)測(cè)性，還有它會(huì)帶來電壓的波動(dòng)，影響電能的質(zhì)量。
所以電廠為了促進(jìn)消耗，才出現(xiàn)了負(fù)電價(jià)的情況。可能你接著想問：既然電力過剩這么多，為什么不直接暫停發(fā)電呢？電力公司也不是沒拿個(gè)小算盤算過這筆賬。
如果停掉發(fā)電機(jī)，那損失將會(huì)更大。傳統(tǒng)的火力、核能發(fā)電廠，發(fā)電機(jī)的啟停成本非常大，重啟發(fā)電機(jī)甚至比一直開著所消耗的成本更高，頻繁關(guān)停會(huì)影響設(shè)備壽命和性能，還可能錯(cuò)過后續(xù)的高電價(jià)時(shí)段。
煤電的啟動(dòng)和停止往往是需要幾個(gè)小時(shí)，同時(shí)還伴隨著比較大的成本，需要消耗額外的燃煤來點(diǎn)火和升溫，以達(dá)到正常運(yùn)行所需的溫度和壓力。
而核電幾乎需要一直保持穩(wěn)定的發(fā)電，所以就很難進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以為了避免調(diào)節(jié)發(fā)電量帶來的巨大的經(jīng)濟(jì)損失，煤電和核電他可能會(huì)選擇繼續(xù)發(fā)電，哪怕是負(fù)電價(jià)，他寧愿承擔(dān)小一點(diǎn)的負(fù)電價(jià)帶來的損失，他也不愿意去調(diào)節(jié)自己的發(fā)電帶來更大的損失，所以這屬于兩害相權(quán)取其輕。
所以電力公司打完算盤后，寧愿花錢刺激用電，也不能讓發(fā)電設(shè)備白白損耗。
如果實(shí)在消耗不掉，為了保護(hù)電網(wǎng)，最后的決定，將是舍棄這些清潔能源。
除了電力以外，美國(guó)德克薩斯州、加利福尼亞州和亞利桑那州在今年5月也出現(xiàn)了天然氣價(jià)格變成負(fù)數(shù)的情況。
原因是這些地區(qū)用于輸送天然氣的管道進(jìn)入了維護(hù)期，過多的天然氣輸送不走，而迫于環(huán)保壓力，也不能被白白燃燒掉，因此帶來巨大的儲(chǔ)存成本。由于美國(guó)天然氣發(fā)電量占比最高，達(dá)到了近40%，也在當(dāng)時(shí)進(jìn)一步導(dǎo)致了電價(jià)下跌。
但我們?cè)谧鲅芯康臅r(shí)候發(fā)現(xiàn)，矛盾的一點(diǎn)是：按理說，負(fù)電價(jià)的出現(xiàn)應(yīng)該讓居民或者公司用電更便宜了對(duì)吧，因?yàn)槲矣秒娔憬o我錢嘛，但事實(shí)是，部分地區(qū)的居民用電成本反而在提高，大家并沒有占到負(fù)電價(jià)的便宜，這又是怎么回事呢？
02 新能源的另一面：公用事業(yè)死亡螺旋
這個(gè)問題稍微有點(diǎn)復(fù)雜，在回答之前，我們先簡(jiǎn)單介紹下電力市場(chǎng)的運(yùn)作模式。
發(fā)電站會(huì)生產(chǎn)電力，然后傳輸?shù)诫娏?，也可以稱之為公共電網(wǎng)，此時(shí)發(fā)電方就會(huì)獲得來自電力公司的報(bào)酬，這個(gè)價(jià)格稱為“上網(wǎng)電價(jià)”（Net price），公共電網(wǎng)再將這些電賣給企業(yè)或個(gè)人。
電力交易也存在批發(fā)市場(chǎng)和零售市場(chǎng)。批發(fā)市場(chǎng)只進(jìn)行大宗電力交易，通常以兆瓦時(shí)（MWh）為單位，所謂的“現(xiàn)貨市場(chǎng)”，也屬于批發(fā)市場(chǎng)中。
而零售市場(chǎng)，則由電力公司來面向終端用戶，比如普通居民、小型企業(yè)、商業(yè)機(jī)構(gòu)等，用電量相對(duì)更少。
當(dāng)然，全球各地區(qū)電網(wǎng)的運(yùn)作模式都不同，比如有些地區(qū)發(fā)電站和電網(wǎng)都屬于同一企業(yè)，或者大型企業(yè)直接向發(fā)電站進(jìn)行購(gòu)電，其中的環(huán)節(jié)就會(huì)有所變化。
電力是個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，無法一概而論，我們舉例的模式只是便于大家理解后面的內(nèi)容。
徐熠興（Ethan Xu）就告訴我們，在目前電力市場(chǎng)的運(yùn)作模式下，普通用戶交的電費(fèi)并不是直接跟負(fù)電價(jià)有相關(guān)性。有的地區(qū)可能受益，有的地方可能你還要倒貼錢。
負(fù)電價(jià)的話，基本上是只存在于電力批發(fā)市場(chǎng)上的。普通的用電用戶，他主要是在零售市場(chǎng)上，跟當(dāng)?shù)氐碾娏救ベI電，所以普通用戶其實(shí)很少受到負(fù)電價(jià)的影響，而電力公司，它可能會(huì)根據(jù)整年的購(gòu)電的平均的成本，向居民收取電費(fèi)，他相當(dāng)于，幫普通的用戶，平滑了電價(jià)的波動(dòng)，所以普通用戶實(shí)際上是接觸不到負(fù)電價(jià)的。
在這種模式下，雖然居民沒接觸到負(fù)電價(jià)，也能享受到更低的用電成本。但有些地區(qū)的模式反而會(huì)給居民帶來額外負(fù)擔(dān)。比如部分歐洲地區(qū)。
在歐洲那邊，確實(shí)是有上網(wǎng)電價(jià)這樣的東西，是政府制定了用來保證，清潔能源的發(fā)電者，能夠有一個(gè)兜底的電價(jià)，所以當(dāng)電力市場(chǎng)中它的批發(fā)電價(jià)低于上網(wǎng)電價(jià)的時(shí)候，政府會(huì)進(jìn)行補(bǔ)貼，也就是說當(dāng)出現(xiàn)負(fù)電價(jià)的時(shí)候，政府也會(huì)進(jìn)行補(bǔ)貼，甚至補(bǔ)貼的比正電價(jià)還要更多，而這些確實(shí)是會(huì)轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者身上的。
因?yàn)橐膭?lì)清潔能源發(fā)展，要對(duì)他進(jìn)行補(bǔ)貼的話，那政府就需要，找到這個(gè)錢去補(bǔ)貼清潔能源的發(fā)電者，而這個(gè)差價(jià)，政府就把這個(gè)成本就轉(zhuǎn)嫁到了消費(fèi)者的頭上。
德國(guó)就有報(bào)告指出，當(dāng)電網(wǎng)賣給企業(yè)的批發(fā)價(jià)格，低于付給發(fā)電站的上網(wǎng)電價(jià)時(shí)，其中的差額就會(huì)在加在零售市場(chǎng)的售價(jià)中，來彌補(bǔ)電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)成本，幾乎所有零售市場(chǎng)消費(fèi)者，都需要在支付電費(fèi)時(shí)繳納這項(xiàng)稅款。
批發(fā)市場(chǎng)電價(jià)更高，零售市場(chǎng)的附加費(fèi)就會(huì)越低，反之，當(dāng)批發(fā)價(jià)降到零以下，成為負(fù)價(jià)格的時(shí)候，零售市場(chǎng)用戶承擔(dān)的稅款就會(huì)增加。
而到了加州地區(qū)又不一樣了，由于政策支持，加州居民開始大量使用小型光伏發(fā)電設(shè)備，也就是屋頂?shù)奶?yáng)能板，但這，反而可能讓公共電網(wǎng)的用電成本變得更高。
因?yàn)楫?dāng)更多家庭使用屋頂太陽(yáng)能，他們從公共電網(wǎng)中購(gòu)買電力將減少，電網(wǎng)發(fā)電與維護(hù)是有固定成本的，如果電網(wǎng)用戶減少，那每個(gè)人分?jǐn)偟墓潭ǔ杀緦⒆兊酶?，然后?dǎo)致更多的用戶離開公共電網(wǎng)轉(zhuǎn)而擁抱光伏發(fā)電，并進(jìn)一步提高公共電網(wǎng)的價(jià)格，這種情況被稱為“Utility death spiral”，公用事業(yè)死亡螺旋。
雖然新能源發(fā)電量，特別是太陽(yáng)能在近年來出現(xiàn)飆升，也帶來了以上我們說的種種問題，同時(shí)也會(huì)引發(fā)環(huán)保人士對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電板的污染和能耗擔(dān)憂，但隨著碳中和成為全球各國(guó)和各大公司的目標(biāo)，清潔能源的增長(zhǎng)腳步依然不會(huì)停止。
國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，到2025年時(shí)，可再生能源將超越煤炭發(fā)電，成為全球電力的主要來源。
美國(guó)銀行美國(guó)能源報(bào)告也顯示，預(yù)計(jì)到2030年，風(fēng)能和太陽(yáng)能分別將增加100GW和240GW的發(fā)電容量。
同時(shí)有分析預(yù)計(jì)，由于美國(guó)政府計(jì)劃到2050年實(shí)現(xiàn)net-zero“凈零排放”，將會(huì)帶動(dòng)北美的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模從250億美元增長(zhǎng)到1207億美元。
那么接下來我們?cè)賮砘卮鹨粋€(gè)問題：正如我們之前《AI電力爭(zhēng)奪戰(zhàn)》那期里提到的擔(dān)憂，隨著AI科技的爆發(fā)，美國(guó)將迎來新一輪電力需求的增長(zhǎng)，那么大力發(fā)展清潔能源，是否能成為解決方案呢？
03 電能失衡與未來電力缺口
在回答這個(gè)問題之前，我們得先了解，為何美國(guó)一邊出現(xiàn)清潔能源過剩，另一邊卻頻繁爆出電力不足的新聞。
有些地方會(huì)有很多的清潔能源，但是它需要足夠多的電力傳輸線，把清潔能源從供電和太陽(yáng)能資源比較豐富的地方，傳輸?shù)接秒娭行摹?/p>
但是美國(guó)的電力系統(tǒng)有這么一個(gè)問題，它不是一個(gè)連接得很好的電力系統(tǒng)，就美國(guó)西部、美國(guó)東部和德克薩斯州，它是三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的電力系統(tǒng)。
同時(shí)在每一個(gè)獨(dú)立電力系統(tǒng)當(dāng)中，各個(gè)地區(qū)的電力系統(tǒng)，它又是有一點(diǎn)各自為政的狀態(tài)，雖然它們之間是有一些電力傳輸?shù)?，但這個(gè)電力傳輸?shù)哪芰Σ⒉粔虼螅赃@些電力并不能夠有效地，有效地傳輸?shù)剿嬲枰恍枰牡胤健?/p>
其實(shí)這個(gè)問題的解決思路很簡(jiǎn)單，那就是多建設(shè)清潔能源設(shè)施和電力傳輸線，美國(guó)政府也的確在推進(jìn)相關(guān)政策，但在執(zhí)行起來卻遇到了種種困難。
其中涉及到很多原因，比如說政治、政策、民意等等，就比如說用民意來舉例，其實(shí)美國(guó)人他希望你建設(shè)更多的電力傳輸線，但是他又不希望你在他家門口建立電力傳輸線。這就是普遍的一個(gè)想法，這個(gè)想法在美國(guó)有一個(gè)詞叫NIMBY，就 not in my backyard（別建在我家附近），就是你可以做對(duì)公共好的事情，但是不要在我家門口做。
有一個(gè)例子就是大概一兩年前，在美國(guó)的東北部地區(qū)，當(dāng)時(shí)是想建一條 145 英里長(zhǎng)的電力傳輸線，然后這個(gè)項(xiàng)目被因?yàn)榉傻脑?，被整整拖了兩年的時(shí)間。當(dāng)?shù)氐囊恍┉h(huán)保主義者，和其他的一些組織提出來要反對(duì)建設(shè)這個(gè)電力傳輸線的，就他們的理由就是，建設(shè)電力傳輸線可能會(huì)需要砍樹，可能會(huì)影響到當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)等等。
根據(jù)徐熠興（Ethan Xu）對(duì)我們分享的數(shù)據(jù)，美國(guó)的電力傳輸線的建設(shè)大概每年以低于1%的速度在建設(shè)，而微軟能源戰(zhàn)略部的研究發(fā)現(xiàn)，如果美國(guó)真的要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的清潔電力，至少需要每年以大約2.5%左右的速度，去增長(zhǎng)和擴(kuò)建它自己的傳輸線和網(wǎng)絡(luò)，但現(xiàn)在的速度，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上需要的速度的。
除了電力發(fā)展不均衡，隨著科技發(fā)展，未來不少行業(yè)將出現(xiàn)巨大的電力需求缺口。美國(guó)銀行發(fā)表的美國(guó)能源報(bào)告中，將美國(guó)用電增長(zhǎng)主要?dú)w納為三個(gè)原因：
第一個(gè)原因來自于AI發(fā)展。
我們之前的視頻講過，這兩年因?yàn)樯墒紸I的爆發(fā)，卷起了一股熱潮，不少科技巨頭紛紛斥巨資建設(shè)AI數(shù)據(jù)中心，帶來了龐大的用電需求。
徐熠興（Ethan Xu）
微軟能源戰(zhàn)略部 資深項(xiàng)目經(jīng)理
數(shù)據(jù)中心這個(gè)行業(yè)大概會(huì)以每年15%左右的速度進(jìn)行增長(zhǎng)，像今天的話，數(shù)據(jù)中心只占到了美國(guó)整個(gè)用電量的2.5%左右，然后預(yù)計(jì)到2030年左右，數(shù)據(jù)中心占美國(guó)整個(gè)用電量的比重，會(huì)占到7.5%左右，所以這是一個(gè)比較大的飛躍。
而美國(guó)雖然電力發(fā)展早，但由于去工業(yè)化的理念，十多年來，整體用電并沒有較大增長(zhǎng)，加上美國(guó)的基建能力較弱，導(dǎo)致電網(wǎng)建設(shè)速度跟不上AI的發(fā)展需求。
第二個(gè)原因是多個(gè)行業(yè)的電氣化。比如新能源汽車，雖然近期有所遇冷，但美國(guó)銀行認(rèn)為，不論增長(zhǎng)如何放緩，電車的整體數(shù)量依然會(huì)提升，那么充電需求還是會(huì)繼續(xù)增加。
數(shù)據(jù)表明，美國(guó)光是在2023年，小型電動(dòng)車的電力需求就達(dá)到了1.6GW。大家可以看到，這個(gè)增長(zhǎng)曲線還是非常陡峭的。
除了民用電動(dòng)車外，不少中型和大型工業(yè)車輛，也正轉(zhuǎn)向電動(dòng)化，這些車輛經(jīng)常需要長(zhǎng)途作業(yè)，工作時(shí)間和行駛里程相比民用車會(huì)更長(zhǎng)。因此美國(guó)銀行估計(jì)，到2030年，電動(dòng)汽車的發(fā)展將給美國(guó)帶來10GW的電力負(fù)擔(dān)。
還有樓宇的電氣化，比如說用電去代替室內(nèi)的供暖，同時(shí)還有制造業(yè)的電氣化，就比如說很多傳統(tǒng)的制造業(yè)，它可能是用石油等等來提供能源的，現(xiàn)在也在想辦法，用電來的方式來替代某些的工業(yè)的生產(chǎn)流程。
第三個(gè)原因則是來自于工廠的建設(shè)與發(fā)展，也就是制造業(yè)的回流。
既然電動(dòng)汽車是趨勢(shì)，那生產(chǎn)肯定不能少。比如說，美國(guó)銀行的數(shù)據(jù)就預(yù)計(jì)到2027年，美國(guó)境內(nèi)電池工廠的電力需求將達(dá)到3.5GW。
同時(shí)，美國(guó)為了將外流的芯片制造產(chǎn)業(yè)遷回國(guó)內(nèi)，推出了《芯片法案》，預(yù)計(jì)新的芯片增長(zhǎng)和生產(chǎn)將繼續(xù)帶來2GW的需求。
綜合計(jì)算其他各大領(lǐng)域的增長(zhǎng)需求，考慮到新增的清潔能源與即將退役的火力發(fā)電廠后，美國(guó)銀行認(rèn)為，到2030年，電力需求將增加70GW，電網(wǎng)的穩(wěn)定性會(huì)承受區(qū)域性的挑戰(zhàn)，火力發(fā)電可能無法滿足這些需求。
我們之前的視頻也提到過，急劇增長(zhǎng)的用電需求，也對(duì)碳中和的目標(biāo)提出了挑戰(zhàn)，那既然火力發(fā)電不夠了，發(fā)展清潔能源能否解決這些問題呢？
04 清潔能源如何撐起下一輪用電浪潮
我們目前面臨的現(xiàn)實(shí)是：一邊是清潔能源太多，導(dǎo)致電能溢出；而一邊電能缺口巨大，引發(fā)科技巨頭紛紛搶電。
在可控核聚變實(shí)現(xiàn)之前，目前的清潔能源行業(yè)能否支撐起下一輪電力需求增長(zhǎng)呢？
我是認(rèn)為大力發(fā)展清潔，是能夠非常有效地，填補(bǔ)電力的巨大需求的，但是我們要知道，電力系統(tǒng)它是一個(gè)需要實(shí)時(shí)平衡的系統(tǒng)。所以在大力發(fā)展清潔能源同時(shí)，也需要大力發(fā)展儲(chǔ)能，就保證清潔能源，能夠比較有效地利用起來。
儲(chǔ)能，將會(huì)是平衡清潔能源供需關(guān)系重要的一環(huán)。
電能存儲(chǔ)方式主要分為電池、抽水蓄能和制氫。抽水蓄能對(duì)地形要求高，建設(shè)成本大，而制氫成本也不低，目前的轉(zhuǎn)化效率大概只有40%，所以現(xiàn)在光伏電廠普遍采用電池方案，發(fā)電量過大時(shí)給電池充電，夜晚再讓電池放電，起到“削峰填谷”的作用。
雖然儲(chǔ)能技術(shù)、設(shè)備成本以及效率一直是個(gè)挑戰(zhàn)，但目前太陽(yáng)能公司們，都在全力發(fā)展和優(yōu)化儲(chǔ)能方案。
過去的十年左右，像光伏設(shè)備大概它的成本下降了有90%，而今天看起來，儲(chǔ)能設(shè)備很有可能會(huì)經(jīng)歷跟光伏設(shè)備類似的，一個(gè)成本下降的過程。其實(shí)過去十年，儲(chǔ)能設(shè)備的成本已經(jīng)下降了80%左右，所以我比較樂觀地認(rèn)為，儲(chǔ)能設(shè)備的這個(gè)成本，之后幾年還會(huì)繼續(xù)下降，能夠更大規(guī)模地應(yīng)用到電網(wǎng)當(dāng)中。
除了儲(chǔ)能問題外，決定光伏發(fā)電能否支撐起這輪電力需求的另一個(gè)因素，就是單位面積的轉(zhuǎn)換效率，換句話說，光伏發(fā)電能否在占地盡量小的情況下，發(fā)出足夠的電能。
業(yè)內(nèi)人士給我們舉了個(gè)很形象的例子，如果要支撐起全美國(guó)的用電，只需要鋪設(shè)一萬平方英里的太陽(yáng)能板就行，如果把美國(guó)所有的高速公路都鋪上太陽(yáng)能板，那發(fā)出來的電全美就用不完了。
但對(duì)于新能源發(fā)電來說，不論是光伏還是風(fēng)能，都是要靠天吃飯的，在環(huán)境條件不理想的時(shí)候，還得靠傳統(tǒng)能源去補(bǔ)充。
所以清潔能源目前較大的瓶頸，就在于如何靈活調(diào)度。
其實(shí)在電力的這個(gè)發(fā)展過程中，我們是有一個(gè)所謂的不可能三角，一個(gè)就是可靠性，一個(gè)是清潔，還有一個(gè)是成本低廉。
對(duì)于清潔能源來說，它是滿足了這三個(gè)指標(biāo)當(dāng)中的清潔、成本低，但是因?yàn)榍鍧嵞茉吹陌l(fā)電需要靠天吃飯，它的可靠性是不太高的。
傳統(tǒng)的能源它也只是占到了這個(gè)不可能三角當(dāng)中的兩個(gè)，一個(gè)是它可靠性比較高，因?yàn)槟闶请S時(shí)可以控制發(fā)電量，同時(shí)它的成本也不算特別高，但是傳統(tǒng)的發(fā)電它就是不夠清潔。
所以我們需要合理的搭配不同的發(fā)電技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)不可能三角當(dāng)中的每一項(xiàng)。
在未來的二三十年當(dāng)中，這個(gè)清潔能源和傳統(tǒng)能源是會(huì)共存的，這樣才能保證電力系統(tǒng)中，能夠既可靠又有足夠多的清潔能源，同時(shí)成本還不是那么高。
為了解決靈活性的問題，不少公司開始使用AI打造的虛擬電廠來調(diào)控供電。
這樣的虛擬電廠沒有現(xiàn)實(shí)中的實(shí)體，它的主要功能在于調(diào)度電力，讓電能實(shí)現(xiàn)效率與經(jīng)濟(jì)的最大化。
有了AI的加持，系統(tǒng)就能更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)未來的情況。
比如接下來的天氣如何、未來的哪個(gè)時(shí)間、哪個(gè)地點(diǎn)的用電需求將如何變化、電價(jià)是提高還是降低等等，這樣就能控制儲(chǔ)能系統(tǒng)合理的充放電，或者將同一個(gè)電網(wǎng)內(nèi)，電能過剩的發(fā)電設(shè)施，調(diào)度傳輸?shù)叫枨蟾蟮牡貐^(qū)。
值得一提的是，虛擬電網(wǎng)技術(shù)，不光是可以用來調(diào)控清潔能源，還能平衡傳統(tǒng)能源的負(fù)載，讓清潔能源與傳統(tǒng)能源互相配合，達(dá)到最大化的利用。
雖然目前清潔能源的占比還不算高，全美可再生能源的發(fā)電比例僅占了21.4%，但根據(jù)路透社的消息，到2030年，清潔能源的發(fā)電占比將達(dá)到全球電力的三分之一以上。
我們也希望清潔能源能加速鋪開，在各種的技術(shù)面上，無論是效率、儲(chǔ)能還是虛擬電網(wǎng)，都能盡快繼續(xù)優(yōu)化，也同時(shí)解決好太陽(yáng)能面板面臨的一些爭(zhēng)議問題，讓全球減排目標(biāo)進(jìn)一步盡早實(shí)現(xiàn)。
特別是目前全球面臨新的一輪AI電力戰(zhàn)，人類對(duì)能源的需求，只會(huì)越來越大。
但科技發(fā)展的初衷，應(yīng)該是創(chuàng)造更加美好的生活環(huán)境，如果文明進(jìn)步是以犧牲環(huán)境為代價(jià)，這又何嘗不是舍本逐末呢？