泥说 | 光伏发电是水泥企业的优选可再生能源
今天我们谈谈双碳背景下，适合水泥工业的可再生能源形式；水泥生产工艺的碳排放包含直接碳排放和间接碳排放。直接工艺大家都很熟悉，我们说说间接碳排放，主要包括三个方面：
（1）电力消耗产生的碳排放：生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨及污染物治理(DeSOX,NOX)等这些流程都需要电力支持，电力源于燃料燃烧通过热能转化而来间接产生CO2。
（2）热能损耗产生的碳排放：水泥生产如C1出口废气、表面散热、废气排放等热损失；污染物治理，如安装和使用SCR装置而产生热损失等，都会间接造成CO2排放。
（3）环境保护等辅助原料的碳排放：水泥生产中需使用部分辅助原料或药剂，如脱硫剂、脱硝还原剂（一般为氨水）、助磨剂等。
实际上，众所周知，水泥生产中最大宗的间接排放是由于电力消耗产生的，而我国的电力绝大部分来自于煤电；而煤电一直是被公认为温室气体的主要来源。在当下，除了煤电，水泥工业的电力来源有没有更清洁、可再生、低碳排放的选项？
为什么人类的能源主要来自煤炭？人类自工业革命以来，化石燃料一直主宰全球能源行业，关键原因只有一个：价格便宜。因此，在双碳背景下实现化石燃料能源向可再生能源转型的关键也在于此。
上图清楚地表明，化石燃料替代品—可再生能源和核能—比化石燃料更安全、更清洁。既然如此，那么，为何世界要依赖化石燃料呢？
别问，问就是便宜，便宜，便宜。以煤炭、石油为主的化石燃料在全球能源供应中占主导地位，是因为过去乃至现在，它们比所有其他能源都便宜。如果我们想让世界用更安全、更清洁的替代能源，我们必须确保这些替代能源比化石燃料便宜。不可否认的是，目前全球电力供应还主要依赖化石燃料：煤炭是最大的能源（供应37%电力）；其次是天然气（供应24%）；中国电力供应中的煤电比例就更高。燃烧化石燃料发电、取暖是全球温室气体的最大单一来源，造成全球排放量30%。
上图表显示2009-2019年中，化石燃料和核能的上网电价（反映其成本）是如何变化的。核能发电成本变得越来越贵，天然气发电变得越来越便宜，而世界上最大的电力来源—煤电的成本几乎保持不变。
这张图表与上一张相同，但包括可再生能源成本（未含补贴）。10年前建造一座燃烧化石燃料的新发电厂比建造一座新的太阳能光伏发电厂或风力发电厂要便宜得多。但在过去的几年里，这种情况已完全改变。2009年，公用事业规模的太阳能光伏发电成本为每兆瓦359美元。从那以来到2019年的10年内，光伏成本下降了89%。近年来，风能和太阳能近年来增长迅速；2019年，可再生能源占全球新增产能的72%。太阳能光伏发电成本近10年降低了89%以上，最靓的仔！再看下面两张图：
双碳目标下，可再生能源成本持续下降；2010-2020年太阳能与其它可再生能源的成本变化趋势对比。
光热发电：0.108美元/千瓦时；海上风电：0.084美元/千瓦时；太阳能光伏：0.057美元/千瓦时；陆上风电：0.039美元/千瓦时。
与2019年相比，各类可再生能源成本下降的幅度为：光热发电：-16%；海上风电：- 9%；太阳能光伏：-7%；陆上风电：-13%。而实际上，在所有再生能源形式中，太阳能光伏是我国水泥生产企业最容易布局的可再生能源形式。泥说 | 水泥企业自建光伏电站，合不合算？
再回头来看煤炭-世界上最大的电力来源。2011年到2019年，全球新建煤电成本从111美元降至109美元：同期太阳能成本下降了89%，风能下降了70%，但煤炭成本的价格只下降了2%。
可预期的是：煤电的成本在未来不会发生太大变化，有两个原因：
首先，大幅度提高燃煤电厂效率的空间不大。典型的发电厂效率约为33%，而目前效率最高的发电厂达到了47%。即使是从三分之一到三分之二的巨大、前所未有的改进，也只能与太阳能光伏组件每7.5年取得的进步相对应。
其次，所有化石燃料的电价不仅取决于技术，而且在很大程度上取决于燃料本身的成本。发电厂燃烧的煤炭成本约占总成本的40%。即使建造发电厂的成本会下降，燃料成本意味着总成本有一个下限。
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