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电荒阴影:每个人都在成为吞电狂魔,未来中国需要25万亿度电

时间:2022-04-19 22:34:22 热传 我要投稿

近年来,中国不少地区出现了用电荒,去年湖南、福建出现了大面积停电,近来广东一些地区也进行了限电。为何在告别电力短缺十几年后,中国会再次被电荒困扰?是发电量变少了,还是我们用的电太多?

一、中国为何会遭遇电荒?

目前中国用电增长主要来自于以下领域:

1、工业自动化

随着人力成本不断提高,工业自动化在制造业越来越普遍,自动化设备与人相比,最大的问题就是耗电。一台普通机械臂的功率一般在2-15kw,相当于一台大功率空调的耗电量,一座大型汽车工厂每年的耗电量和一座中型城市差不多,其中工业机器人是耗电大户。随着工业自动化程度越来越高,工业用电量将飞速增长!预计到2050年中国工业用电还将翻倍,达到10万亿千瓦时,比现在全国总发电量还多!

2、数据中心

随着网络和数字经济的普及,人类每天需要处理海量的数据,而处理数据的芯片,可是实打实的“吞电怪物”!一块数据芯片的满载功率一般在200瓦左右,而一个大型数据中心需要几十万片这样的芯片,一个数据中心的耗电量抵得上一座中型城市的家庭耗电!未来万物互联,人类每一个动作都会产生数据,一点一触都连通着芯片运算,数据的产生将是指数级的,而耗电自然是指数级增长!

3、电动汽车

人类已经明确宣布要从燃油汽车过渡到电动汽车,到2030年30%的汽车将是电动汽车,到2050年这一比例将达到90%以上!一台电动汽车每天耗电20度,一年就是7300度,全球汽车保有量约12亿台,如果50%的汽车是电动汽车,则一年耗电量就是3.65万亿度,目前全球一年发电量是27万亿度,可以预见,随着电动汽车的普及,人类对电力的需求将越来恐怖!

4、家用电器

随着人类生活水平的提高,家庭拥有的电器种类越来越多,耗电量越来越大。1980年中国家庭月均消耗电力不到5度,而现在已经达到100度以上,未来可能达到300度以上!随着物联网的普及,电器未来都将联网,都会产生数据,这也会加剧电力的消耗。

5、虚拟货币

比特币、以太币等虚拟货币的产生需要芯片进行数据运算,会消耗大量电力,2020年仅比特币“挖矿”就消耗了相当于英国全国的电量,今年随着虚拟币水涨船高,全球“挖矿”近乎疯狂,预计2021年虚拟币消耗的电量将是英法德三国之和!虚拟币已经成为威胁人类能源安全的毒瘤,再不封杀,未来人类30%的能源可能会被这种反智主义行为葬送!

没有电力,人类社会很难运转。人类发展的每一步,都需要电力支撑,电力已经成为人类最“命脉”的产业,重要性可以和水、空气相提并论!未来,不仅是中国面临“电荒”威胁,整个世界都会遭遇前所未有的“电荒”,创造更多电力,将成为各国非常头疼的事情!

二、中国需要多少电

以2050年为目标,粗略估计如下:

1、工业自动化达到80%,需要额外5万亿度电,工业总耗电量达10万亿度;

2、汽车保有量5亿台(2020年3.72亿台),电动率90%,需要3.5万亿度电;

3、数据处理量是现在的1万倍,芯片效能提高1000倍,数据中心规模是现在的10倍,则2050年需要1.5万亿度电;

4、家用电器数量增长5倍,家庭用电量增长3倍(考虑到物联网的普及,可能会更多),则2050年家庭用电量3.6万亿度。

保守估计2050年中国用电量将达到18万亿度,是2020年的2.4倍,考虑到新技术和新生活方式,比较可能的供电量应该在25万亿度左右,是现在的3.3倍!

三、中国的电力生产

2020年中国一共生产了7.5万亿度电力,具体分布如下:

从上表可以看到,火力发电占比71.2%,是中国主要电力来源;水电、核电、风电、太阳能等清洁能源占比28.8%。

三、如何生产更多电?

火力发电投资最小,成本最低,但由于污染空气,所以现在中国已经很少新建火力发电站了。如果中国不再建设火力电站,能否在未来30年将电力生产提高3倍?这是一项非常艰巨的任务!

1、水电站

中国地势东西落差巨大,河流众多,是世界上最理想的水电站建设地形。雅鲁藏布江、怒江、澜沧江三条跨国河流开发利用率还比较低,具备建设5-10座巨型水电站的条件,理论年发电量可达5000-10000亿度。在长江流域、珠江流域也可以大量建设一些中小型水电站,积少成多,具备年发电量2000-5000亿度的潜力。

2、太阳能、风能、核能

中国北方日照时间长,可以在西部无人区建设超大型太阳能电站,理论上可以覆盖地表面积150万平方公里,具备年发电量1万亿度的潜力。在中东部地区,可以在建筑物上建设分布式太阳能电站,理论可以覆盖地表面积200万平方公里,具备年发电量1万亿度的潜力。

风电塔见缝插针,扩大5-10倍问题不大,理论发电量1.5-2万亿度。

核能,目前年发电量3660亿度,未来扩大一倍,达到7000亿度。

3、创新发电技术

单纯依靠现有发电技术,很难实现25万亿度的发电任务,必须研发新的发电技术,比如雷电能储存技术、公路动能发电、万米高空风力发电、地球引力发电、人体发电等。

4、建设全球电网

不同国家和地区用电需求和发电能力不同,将各国电网连通起来,有利于电力流通。当然最重要的是电力投资,中国应积极在全球建设电站,运营电站,掌握更多发电和输电设施。未来电力产业将是人类第一大产业,也是全球势力激烈碰撞的产业,谁掌握了全球电力供应,谁就掌握了人类命脉!

总之,电力的重要性将与之俱增,保障电力安全,拓展电力势力范围,将是未来大国竞争的主路线!

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