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国家能源局在7月16日发布的数据显示,全国最大电力负荷达到15.06亿千瓦,这是我国历史上首次突破15亿千瓦大关。
当然,这也是世界历史上第一个电网突破这个负荷。
15亿千瓦是一个什么概念?
从物理量级上看,15亿千瓦相当于150亿盏100瓦灯泡同时点亮,或者1.5万个三峡电站满负荷发电的规模。
作为对比,美国全国电网负荷峰值大概是7.2亿~7.5亿千瓦,大概是中国的一半。
当然,中国有这个“负荷能力”也并不奇怪,这一点从装机容量就可以看出来。按最新的统计数据,世界前十装机容量分别是:
中国2500
美国1200
印度420
日本300
俄罗斯250
德国240
巴西190
加拿大150
法国135
韩国130
中国几乎以一己之力,占据全球电力能力1/3的位置。
02
而这一切,不是一蹴而就的。
我国电力装机容量的跃升是一部浓缩的工业化史诗,每个里程碑都对应着经济发展与能源革命的质变节点:
2005年12月,浙江宁海电厂2号机组投运,标志着全国装机突破5亿千瓦。此时煤电占比超70%,水电为辅,风光几乎可忽略。
彼时,美国电力总装机容量:9.78亿千瓦,差不多是中国的两倍,而且不仅仅量领先,质领先的更多。
其中燃气发电:3.85亿千瓦,占比39.38%,以联合循环和燃气轮机为主,承担基荷与调峰。
煤电:3.13亿千瓦,占比32.04%
核电:1.00亿千瓦。占比10.22%,装机量全球第一。
水电:0.99亿千瓦。占比10.11%
新能源:0.21亿千瓦,占比2.17%,主要为风电。
那个时候的中国电力,对美国还只能是仰望和追赶。
不过,很快我们就奋起直追了。
1000GW,2012年实现。
这一年,装机达11.45亿千瓦。风光装机合计仅0.66亿千瓦,火电仍占主导,但特高压技术开始布局。
1500GW,2015年完成。
这一年清洁能源加速发展。风电、光伏年新增装机首超火电,标志能源结构转型启动。
2000GW,2019年底突破。
这一年非化石能源占比升至40%。"风光"年度新增装机占比首次突破50%,煤电占比降至43%。
2500GW,2024年达成。
风光总装机达14.8亿千瓦,历史性超越煤电。特高压输电能力超2.1亿千瓦,支撑"西电东送"规模化。
而这并不是结束,据《中国电力行业碳达峰、碳中和路径研究》,2060年我国发电装机将达60-80亿千瓦,其中风光装机超40亿千瓦(占比50%),核电3亿千瓦,水电5亿千瓦,煤电保留约5.3亿千瓦用于调峰,非化石能源发电量占比超85%。这一规模相当于当前全球总装机的1.5倍,更加彰显我们零碳电力的雄心。
03
可能有小伙伴会问,要这么多电力干什么?
因为电力,是从能源载体到AI时代的血液。
电力是AI时代的基础设施命脉,单个AI数据中心的用电功率非常大,能达到50兆瓦,这相当于5万户家庭同时用电。预计到2025年,全国数据中心的总用电量会超过1600亿千瓦时,在三年里增长了30%。
但电力供应不只是“量多”就能满足需求,“稳定”同样至关重要。电力供应的稳定程度直接关系到算力的可靠性。例如,训练大型AI模型需要7天24小时不间断的电力供应,对于电压的短暂波动(甚至短于0.1秒)都要求非常严格。在美国数据中心很集中的弗吉尼亚州,就因为电网容量跟不上,已经暂停了新建数据中心的审批。
虽然当前电力负荷创新高主要受极端高温天气影响(其中90%的额外需求来自空调用电),但从全年整体用电情况来看,用电结构性的变化已经很明显了。
有色金属行业(用于新能源装备)、化工行业(用于半导体材料)的用电量增速达到了3%至4%。同时,数据中心和5G基站每年新增的用电量约为470亿千瓦时,这相当于海南省一年的全部用电量。
这些都表明,人工智能和高端制造业已经成为用电增长的主要推动力。
值得一提的是,在中国电网中,新能源(如风电、光伏)装机容量占比虽然高达45%,但电网依然保持了稳定运行。作为对比,德国电网的新能源占比也是45%左右,但它需要进口15%的电力来维持稳定,而且电价是中国的5倍。我们现在稳定接纳新能源电力的能力,也增强了能源供应的安全性。
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在2024年,中国当年新增的发电装机容量达到了4.3亿千瓦,这个数字超过了美国、印度、日本三国当年的新增装机总和。中国建设的特高压输电线路损耗率低于5%。而同样面临用电量快速增长的印度,其输电损耗率高达21%。
现在,中国建设在沙漠、戈壁、荒漠的大型风电基地,可以通过特高压线路直接向东部地区的AI计算集群供电。而美国的电网系统分成三个主要的独立电网区域,比如在高峰期使用PJM电网区域还要额外支付每兆瓦时10美元的拥堵费。
中国通过连续多个五年计划,一直坚定地推进向新能源转型。美国自特朗普政府后,政策转向放弃了发展新能源,转而重新依赖化石能源。这种路径差异可能带来的后果是,也许不用十年二十年,五年之后双方的电力技术差距,就可能会拉开到难以追赶的程度。
今天,全国电网最高负荷达到15亿千瓦,这既体现了我们拥有全球规模最大的电网网络,也是中国能源转型不断深入的一个重要标志。
当美国还在受困于其老旧且不统一的电网系统时,中国已经利用特高压技术构建了一个跨越5000公里的能源输送网络。当欧洲因为急于退出核电而面临“电价高昂、碳排放高”的两难困境时,中国通过风能、光伏发电和储能设施协同发展的模式,走出了一条兼顾电力供应安全和降低碳排放的新路径。
未来,随着AI对算力需求的爆发式增长,电力系统的竞争将不再仅仅是比装机容量大小,而是会转向三个更关键的方面:系统的抗风险能力、电力调度的效率以及绿色低碳的价值。
而中国每年新增的发电装机容量规模相当于一整个英国电网的容量,这为人类首次建设碳中和的文明社会打下了坚实的基础——如今的最高负荷不仅仅是一个用电峰值,更是人类文明向可持续发展转型所达到的一个新高度。
电力是支撑现代文明的重要基础,而电网系统则是实现电力传输的关键设施。从戈壁滩上的风电场,到跨越东海的银白色特高压线路,中国正在进行一场人类能源史上真正的革命。
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