上篇我們主要介紹了低碳經(jīng)濟的主要概況,低碳經(jīng)濟包括新能源、節(jié)能減排、環(huán)保、水資源以及碳交易等。本篇主要對新能源領(lǐng)域進行梳理,供大家參考。
新能源又分為太陽能、風能、水能、核能以及其他能源。
太陽能
追本溯源,地球上的所有能源都來自太陽能,都是太陽能的不同表現(xiàn)形式或者轉(zhuǎn)換形式,而這里說的太陽能則是狹義上的光熱能。太陽能開發(fā)潛力巨大,每日照射在地球表面上的太陽光中蘊含的能量大概是人類所使用的化石燃料的7000多倍。
資料來源:全球變化咨詢理事會(WBGU)
電力是增長最快的終端能源形式,引領(lǐng)全球能源轉(zhuǎn)型。總體而言,到2040年,為應(yīng)對電力需求的增加,以及替代現(xiàn)有退役裝機容量(約占現(xiàn)役裝機容量的40%),需要新增7200GW的裝機量。國際能源組織(IEA)預(yù)測,未來對于可再生能源利用的強勁增長,將會使可再生能源發(fā)電量占全球發(fā)電量的比例提高到1/3,到2040年,可再生能源發(fā)電量將占全球新增發(fā)電量的1/2,市場規(guī)模達數(shù)千億美元。
光伏發(fā)電是利用太陽能電池直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的過程,現(xiàn)在正在快速成長為常規(guī)化石能源利用形式越來越重要的替代品。
太陽能電池可以主要分為晶體硅太陽能電池、薄膜太陽能電池、聚光光伏太陽能電池以及約來越多的新型電池。美國國家可再生能源實驗室對各類太陽能電池進行了效率追蹤:
資料來源:美國國家可再生能源實驗室
值得一體的是,以GaAs單晶電池為代表的膽結(jié)化合物太陽能電池在117倍聚光下效率已經(jīng)達到29.1%,鈣鈦礦電池認證效率也達到了20.1%,發(fā)展十分迅速。
太陽能市場前景廣闊,根據(jù)IEA2014年的預(yù)測,截至2050年,光伏發(fā)電產(chǎn)能將達到4600GW,將提供全部人類電力需求16%的份額,約折合63000億千瓦時的電能。按照這一預(yù)測,2015年到2025年間,平均年裝機量將達到120GW以上,2025年之后有望達到200GW/年的水平。
全球光伏裝機量發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
資料來源:綠色科技傳媒研究中心
風能
根據(jù)世界氣象組織和中國氣象科學(xué)研究院分析,地球上可以利用的風能資源約為2000萬兆瓦,發(fā)展?jié)摿薮?。且隨著技術(shù)的進步,風能的發(fā)電成本已經(jīng)可以與傳統(tǒng)化石能源進行競爭,可以說風能時目前技術(shù)上最為成熟的可再生能源之一。
在剛剛結(jié)束的2017全球風能大會上,國家能源局新能源與可再生呢能源司副司長梁志鵬表示,風電經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,要在新能源當中率先擺脫補貼依賴。基本思路就是分類型、分領(lǐng)域、分區(qū)域的逐步退出,在2020年至2022年基本實現(xiàn)風電不依賴補貼發(fā)展。
過去五年,全球特別是中國風電取得快速發(fā)展。2012年全球風電總裝機2.8億千瓦,目前已經(jīng)接近5億千瓦。但挑戰(zhàn)也不容忽視,限電便是其中之一。
上海電氣集團總裁金孝龍認為,棄風限電最大的原因在于風電、能源數(shù)字化沒有做好。從能源消費端到生產(chǎn)段都要實現(xiàn)數(shù)字化,這樣風電與火電才能形成好的互補。
風電市場產(chǎn)業(yè)鏈共分為三大板塊,分別為上游的零部件供應(yīng)商、風力發(fā)電機組供貨商、風電營運商,詳細可參閱表格。
產(chǎn)業(yè)鏈 | 上游 | 中游 | 下游 |
組成 | 零部件供應(yīng)商 | 風力發(fā)電機組供應(yīng)商 | 風電營運商 |
主要產(chǎn)品及服務(wù) | 葉片、增速齒輪箱傳動裝置、發(fā)電機、塔架、控制系統(tǒng) | 自行生產(chǎn)或者外部采購零部件設(shè)計生產(chǎn)風力發(fā)電機 | 取得風場使用、運營權(quán),安裝風力發(fā)電機組,生產(chǎn)銷售電力 |
發(fā)展要點 | 風電技術(shù)的發(fā)展方向 海外市場的開拓 高質(zhì)進口產(chǎn)品替代品生產(chǎn) | 海上發(fā)電 海外拓展 數(shù)字化 分散式發(fā)電轉(zhuǎn)型 | 風電資源儲備 裝機量 風電場并網(wǎng) 電力、能源數(shù)字化,智能微電網(wǎng) |
上市公司 | 中材科技(002080.HK)、中國高速傳動(00658.HK) | 金風科技(002202.HK)、華銳風電(601558.SH) | 龍源電力(00916.HK)、大唐新能源(01798.HK) |
核電
據(jù)早些時候,世界首座海上浮動核電站,俄羅斯“羅蒙諾索夫院士”號進入下海測試階段,并將于2017年10月30日,完成測試后正式投入使用。
實際上,人類使用核電的歷史已經(jīng)非常長了,并且在人類歷史上留下了無法磨滅的痕跡。從二戰(zhàn)日本廣島長崎核爆站,到上世界70年代美國三里島核泄漏事件再到上世紀80年代蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站的災(zāi)難性核泄漏事件,以及2011年日本核泄漏事件,印發(fā)了全球?qū)τ诤死眉捌浒踩缘膿鷳n與反思,然而核電站的發(fā)展并沒有收到輿論的太多影響,“悶聲發(fā)大財”,在幾十年間迅速發(fā)展壯大??偟膩碚f,核電的發(fā)展歷史分為一下幾個階段:
第一階段:實驗示范階段,1954—1965年,第一代核電站在美蘇等國陸續(xù)投建,期間共有48鈦機組投入運行;
第二階段:快速發(fā)展階段,1966年—1980年,更加經(jīng)濟安全的第二代核電站稱為歐美工業(yè)化進程中能源的重要來源,特別是美國輕水堆核電的經(jīng)濟性得到印證后,形成了核電廠建設(shè)的一個高潮,期間共有242核電機組投入運行,聯(lián)邦德國、如本、巴西等國也加入了發(fā)展核電的行列;
第三階段:滯緩發(fā)展階段,1981—2000年,世界經(jīng)濟危機后,全球發(fā)達國家經(jīng)濟減速導(dǎo)致需求下降,同事受到1979年美國三里島核電事故和1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核泄漏的影響,公眾對核電站抵制情緒增加,全球核電發(fā)展明顯減速。據(jù)國際能源機構(gòu)統(tǒng)計,1990年至2004年期間,全球核電總裝機容量年增長率由此前的17%降至2%。
全球核電裝機容量及增速
主要賀電國家在運核電規(guī)模
第四階段:復(fù)蘇發(fā)展階段,2001年至今,隨著核電技術(shù)的快速發(fā)展,經(jīng)濟性和安全性的大幅提升,同時環(huán)保的壓力使得很多國家將核電將核電列入本國中行起能源政策當中。
核電發(fā)展到現(xiàn)階段,已經(jīng)具備了很多其他能源所不具備的優(yōu)勢:
1.安全性大幅提高
2.經(jīng)濟性
3.清潔、環(huán)保
4.穩(wěn)定性
5.中國能源需求持續(xù)強勁
6.能源安全
7.提高裝備制造業(yè)水平,促進科技進步
核電產(chǎn)業(yè)鏈
核電投資資金量大、周期長,進入門檻非常高,通過核電產(chǎn)業(yè)鏈我們可以了解這個市場上為數(shù)不多的“核”公司的真?zhèn)巍?/p>
水能
水乃外物之源,蘊含著巨大的能量。水能的利用,主要是勢能轉(zhuǎn)換的過程,利用水的落差在重力作用下形成動能。同時,水能來源于太陽能所形成的水循環(huán),具有循環(huán)再生、源源不斷的特點,相比于其他發(fā)電形式,水能發(fā)電是低碳無污染的同樣也是技術(shù)成熟、成本低廉的,因此水能也是目前最實用的可再生能源。
總體而言,水能利用具有玄幻以下特點:
能源可再生性
發(fā)電成本低
高效靈活
更稱效益具有綜合性
一次性投入大
中國水電市場
中國水利資源豐富,據(jù)2003年的《中華人民共和國水力資源復(fù)查結(jié)果》顯示,中國水利資源經(jīng)濟可開發(fā)裝機容量為401800兆瓦,年發(fā)電量為17534億千瓦時,為世界最高。2016年底,我國水電裝機容量為33,211萬千瓦時,同比增加3.9%。
2008—2016年全國水電裝機容量及增速
“十二五”期間,中國水電取得了長足發(fā)展,目前國家已與80多個國家建立了水電規(guī)劃、建設(shè)核投資的長期合作關(guān)系,占有國際水電市場的50%以上份額;從裝機規(guī)模來看,全球建成的15大水電站中,中國三峽、溪洛渡、向家壩等占據(jù)了6個席位。隨著能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,清潔能源所占比重將越來越高,其中水電作為技術(shù)成熟成本降低的代表,發(fā)電量以及利用占比將穩(wěn)步提升。
水電發(fā)電量占總發(fā)電量百分比
水電產(chǎn)業(yè)鏈
水電行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈相對簡單,可簡要分為水電設(shè)備生產(chǎn)商、工程建設(shè)商、水電站運營三大部分。三大板塊較為簡單,不再贅述。
其他新能源
低碳新能源行業(yè),除了前邊提到的太陽能、風能核和核能外,還有地熱能、海洋能以及生物質(zhì)能等。其中地熱能和海洋能由于技術(shù)上尚不成熟或者原材料限制及成本過高等缺陷,除熱泵外,目前在國內(nèi)均難以大規(guī)模發(fā)展,而生物質(zhì)能企業(yè)普遍虧損。