在未来10~20年内,负荷侧稳定能源供应成本能否下降十倍?
发布者:lzx | 来源:鱼眼看电改 | 0评论 | 853查看 | 2020-06-28 16:15:42    

Elon Musk擅长用“第一性原理”去看待行业变革,所谓第一性原理,就是从基本物理学的角度,看技术是否具有革命可能。比如他当年创办SpaceX的思考模式是:航天发射的成本是否能下降到目前的1/10(十倍速下降),然后发现目前的最大成本是来自于火箭的一次性使用,如果采用多次可重复利用的火箭,确实能把发射成本十倍速下降。


于是他做了软创新+硬创新,去实现了这个事情。


硬创新就是从NASA挖了一堆专家,设计了可重复回收火箭,从零开始设计了一系列梅林发动机(但是用的都是成熟技术并且加以重新组合),为了降低风险,并没有设计大功率发动机,而是采用多发动机并联技术增加推力,并且实现了1-2台发动机的故障冗余。另外的硬创新还包括大量采用商用级器件(而不是贵到死的航天级器件)去大幅度降低火箭成本。


软创新就是几乎重新定义了航天发射,无论是龙飞船的触摸屏幕界面,还是经过多次失败逐步打磨成熟的火箭回收控制技术,以及海上回收平台,其本质就是软件定义发射,用高迭代的软件,以及大量商用计算机部件去重构了航天技术,包括最顶尖的载人航天技术。


最重要的目标达成:航天发射成本降低10倍。


那么,如果我们Musk的角度去思考,能源革命背后的第一性原理是什么,并且推测能源企业面临的最大挑战是什么。


能源革命的第一性原理思考:在最末端(负荷侧),稳定能源供应成本能否下降十倍?


我认为在未来10-20年,这个目标是有达成的可能性的。主要来自三方面:


一是分布式半导体光伏技术成本的进一步下降;二是分布式储能技术的成本进一步下降;三是需求侧智能控制技术的实现。


前两个是硬创新,就像SpaceX重构了火箭推进器和火箭一样,关于储能这件事,Musk的第一性思考是:如果把电池拆分到元素级别,其实无非是一些铜、铝、锂、铁这些,这些东西在金属交易所的成本,反推到电池上,一个KW不过几十美金(他说这个话的时候应该是几年前了),如果我们用一种更智能的方式去实现它,储能成本是很低的。


半导体光伏技术也是一样的(还包括逆变器等),材料成本占比较低,更多的是生产成本和研发成本的分摊。如果制造规模扩大,边际效率优势进一步发挥,未来相当长的时间是具备10倍速下降的可能性的。


第三个是软创新,即实现源网荷储的灵活应用,如果采用商用器件(现在电网是工业级的器件),甚至Linux操作系统的边缘计算设备,叠加几乎零边际成本的通信和控制软件算法,是能够实现大范围的移峰填谷的。


我认为能源革命的基本盘就在这里,不是简单的光伏或者氢能利用,而是技术应用带来生产效率(生产力)大幅度提升,进而引发整个生产关系的变革。


SpaceX用了不到20年(2002年成立),彻底革命了航天,我认为Musk对能源行业也是在用同样的逻辑进行变革,大家看下面这张图吧,这是特斯拉中国今年变更的营业范围,我不认为这是心血来潮。


这篇文章主要说的是一个比较粗的逻辑,就是十倍速的成本下降需要第二曲线的组合式创新,并且会引发生产力变革,进而改变原有的生产关系(比如电网公司的价值和意义)。


当然这个革命目前还有很多不确定性,比如光伏目前遇到一定的利润瓶颈,电化学储能的效率提升曲线始终有限,但是个人认为随着大规模生产和技术进步,特别是第三点软创新,十倍速在较长的周期里还是有可能的,这可能也是技术带来生产力变革的一种趋势。


20年前,如果一个人站在NASA面前,说我发明了一种新火箭,让载人发射成本下降10倍,你要不要和我一起玩,你说NASA会不会笑死?


另外这个十倍速不一定是中国的成本,能源革命一定是在能源成本最高,能源市场化程度最高的地方出现,而中国的大规模制造能力可以为此做出更大贡献。

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