3. 理解一次能源与电力
一次能源基础
一次能源指能源进入供应链的最初阶段,尚未经过任何转换或转化过程。理解一次能源与电力生产的区别,对于分析太阳能市场在整体能源系统中的作用至关重要。一次能源生产通常分为三类:
- ●化石能源: 使用煤炭、原油和天然气
- ●核能: 使用铀
- ●可再生能源: 使用生物质、地热、水电、太阳能、潮汐、波浪、风能等
2017年,全球一次能源生产总量为162 PWh。按每年8760小时计算,这相当于约18 TW的平均持续功率输出。按一次能源产量(PWh)排名的主要国家为:中国(34)、美国(25)、俄罗斯(17)、沙特阿拉伯(7)、印度(7)、加拿大(6)、印度尼西亚(5)和伊朗(4)。
从一次能源到电力
2020年,全球装机容量约为7.5 TWp,实际发电量达27 PWh。各类技术的平均发电效率约为40%,这意味着任何时刻的实际电力输出平均约为3 TW。可再生能源占比高的国家通常表现出更高的装机容量与发电量比值,这源于太阳能和风能资源的间歇性特征。
| 国家 | 装机容量(GWp) | 发电量(PWh) |
|---|---|---|
| 全球 | 7,457 | 27 |
| 中国 | 2,023 | 8.5 |
| 美国 | 1,122 | 4 |
| 印度 | 425 | 1.7 |
| 日本 | 321 | 1 |
| 俄罗斯 | 276 | 1 |
| 德国 | 242 | 0.6 |
| 巴西 | 187 | 0.7 |
2021年,太阳能装机容量和发电量均突破1 TWp和1 PWh,平均容量因子约为11%。虽然这看似低于火电,但太阳能的可扩展性、成本持续下降和零燃料需求使其在发电组合中越来越具有竞争力。
