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未來各國新能源投資分析及前景預測

2014-01-21 15:25:01
來源:你我貸

世界二氧化碳排放量高速增長導致全球溫度在上升,高碳經濟不可持續中國城市低碳經濟網必須將氣候變暖控制在2攝氏度以內,世界經濟必須向低碳轉型。哥本哈根協議多方博弈可以達成最優解,為發達國家和發展中國家共同實現減排目標指定清晰的方向。

氣候變化既是環境問題,也是發展問題,歸根到底是發展問題。低碳經濟就是以解決氣候變化問題,降低二氧化碳溫室氣體排放為主要關注點,發展特征是低排放、高能效、高效率,核心內容包括制定低碳政策、開發利用低碳技術和產品,以及采取減緩和適應氣候變化的措施。為了應對氣候變化,提升能源安全和國際安全,各國政府正在采取一系列的措施,一場“低碳經濟革命”正在悄然興起。

1、改善大氣環境。氣候組織研究報告指出,低碳經濟可以達到改善大氣環境的目的,主要理由是:

1)約有70%的所需減排量都可以利用現有及接近商業化的技術在未來20年的時間里實現。

2)單純提高能源使用效率就可以減少20%至24%的能源需求量,并可每年節約數千億美元

3)目前已經有一些低碳能源,如風能、核能、太陽能等,在進行大規模的利用,并且還有進一步發展的可能。

4)利用甘蔗制造的生物燃料以及下一代纖維素生物燃料,由于比其他具有較低持續性的生物燃料對食品及土地的影響更小,在交通領域存在巨大潛力。

5)還有一些即將發展的新技術:比如碳捕獲和封存技術(CCS)、新型交通燃料、以及對能源使用進行監控的信息技術等,都為大量減排提供了潛力。

6)保護世界自然的碳匯來源,即森林,具有巨大的效益。目前,森林砍伐所造成的二氧化碳當量排放占總量的15%至20%。

2、提升能源安全。隨著全球能源需求量的迅速上升,未來是否可以長期供應、石油和天然氣等資源往往儲存在世界范圍內政治最不穩定的地區等問題,提高能源安全已經被提到了很多國家議程的首位。不解決氣候和能源問題將導致未來氣候效應和資源匱乏之間沖突的不斷升級。同時獲取氣候和能源安全則會提高能源供應的多樣性,擴大本地能源生產的范圍,并降低對進口石油和天然氣的依賴。大幅降低能源依賴對于發展中國家尤為有利。

3、擴大就業,促進可持續發展。如果向低碳經濟的轉型成本可以隨著時間的推移而獲得,那意味著GDP的增長可能加速而不是放緩。對興建CCS電廠、新能源、建筑節能、新能源汽車等方面的新的投資將促進產出并創造就業。如果邊際成本可以通過融資獲得,那么對其他產品和服務的消費抵消將是很小的,因此總體GDP會提高。

4、新能源產業具備顯著的低碳經濟特征。新能源是與傳統能源相對應的一種能源,它包括太陽能、風能、水能、核能、生物質能、海洋能、地熱能、氫能等,有時候還常常包括新能源汽車。新能源是對傳統能源的有效替代,可以大大緩解目前能源供應緊張局面,改善環境。新能源與傳統能源相比,優越性首先體現在資源豐富,大多是無限的,而傳統能源都是有限的。例如世界原油平均還夠開采41年,天然氣還夠67年,煤炭還夠164年。另外傳統能源大都排放二氧化碳等污染物,而新能源比較環保,是清潔能源。

中國低碳經濟發展前景廣闊

低碳經濟作為新的發展模式,不僅是實現全球減排目標的戰略選擇,也是保證經濟持續健康增長的良方。氣候變化和經濟危機為中國的跨越式發展提供了難得的契機,中國必須抓住這次機會,在發展和低碳中找到最佳的平衡點。中國已經意識到了這點,并且已經成為應對氣候變化和實踐低碳經濟的先鋒國家之一。

中國企業目前已經在多個低碳產品和服務領域取得世界領先地位,其中以可再生能源相關行業最為突出。2009年3月,英國《星期日泰晤士報》發布綠色富豪榜,在上榜的全球100位綠色巨人中,中國內地占17席,在這17人中,11人從事太陽能產業。

◆中國已有超過150臺超臨界、超超臨界機組在網運行,是采用此種技術最多的國家之一;

◆中國是世界上風力發電裝機增長最快的國家,在不到8年時間里突破了1千萬千瓦,年增長速度接近翻番;

◆中國是世界最大的光伏組件出口國,供應著世界40%的光伏產品需求;

◆中國是世界最大的太陽能熱水器的生產者和消費者,占世界總產量的50%和總安裝量的65%,約95%的太陽能熱水器的核心技術為中國公司持有;

◆中國企業生產出了全球首款單次充電可行駛400公里、并可容納5位乘客的純電動轎車;

◆中國水泥余熱發電效率世界領先,已開始向國外出口技術和設備;

◆中國是國際碳市場最活躍的一員,并在北京、上海、天津三地建立了環境交易所。

雖然目前,中國在很多的新能源技術上與國際先進水平尚有較大的差距,但中國正奮起直追,差距正在不斷縮小。

低碳技術投資呈增長趨勢。中國最近幾年用于“綠色行業”風險投資差不多增加了一倍,占總投資的19%。2007年,中國的項目融資達到108億美元,中國五大銀行工業效率項目貸款達1063億元人民幣;清潔能源項目(不包括大水電)投資較2006年增長91%,達到108億美元,據估計到2020年將達到2680億美元,其中太陽能產業的開發利用世界領先。在2008年中國政府4萬億的經濟激勵計劃中,環境基礎設施建設、新能源開發和能效提高為重點投資領域。

各細分子領域加速發展,早已不是“一枝獨秀不是春”,而是“百花齊放春滿園”了。其中:

1)可再生能源、核能等新能源:將從生產大國到消費大國。中國發展新能源具有更強的緊迫性,中國已經意識到必須更快、更徹底地完成從制造大國到消費大國的轉變,不僅是為了構建平衡的產業結構,更是為了在尋找持久的經濟增長點的同時,應對能源和氣候問題的挑戰,實現國內和國際的雙贏。

2)以電動汽車為代表的新能源汽車,將為中國汽車產業開辟非常規快速發展之路。根據政府規劃,到2011年,中國將年產50萬輛新能源車。中國可能成為未來電動汽車的中心可能將不久的將來成為現實。

3)工業節能:政策驅動下穩步前進。中國計劃在“十一五”(2006-2010年)期間,將單位GDP能耗降低20%,鋼鐵、有色金屬、化工、建材等重點能耗工業領域的節能減排是實現這一目標的關鍵。據國家發改委公告,在中國四萬億經濟刺激計劃中,節能減排和生態建設方面的投資達到2100億。與其他領域相比,工業節能主要源于中央政府的政策驅動。

4)建筑節能:減排潛力巨大。“十一五”規劃中規定,建筑節能的目標為1.2億噸標準煤,占全社會總節能目標的21%。根據《節能中長期專項規劃》,到2010年,新建建筑應全面執行節能50%的設計標準,直轄市及有條件地區實施節能65%的標準,加上對400億平方米既有建筑節能改造的需求,中國低碳建筑的總體市場規模將可能達到數十萬億元。

遠景令人鼓舞,但現實卻依然很殘酷。我們離低碳的未來還有著不小的差距,其主要原因有:

1)技術仍以中低端為主。以風力發電技術為例,它雖然是中國發展最快的新能源行業,已具有1.5MW以下風機的整機生產能力,但是一些核心零部件,如軸承、變流器、控制系統、齒輪箱等的生產技術難關卻遲遲未能攻克。可再生能源發電并網一直是一大技術難題,其中重要原因是中國沒有構建智能電網,沒有先進的電網調控和調度技術。

我們在新能源發展方面存在的一些問題還要引起關注:(1)產業競爭無序,存在惡性競爭的情況應該引起警惕,市場準入有待提高,促進新能源產業的有序健康發展。(2)自主創新的動力和能力不足,目前大多數新能源和節能環保的技術和產業研發投入不足,缺乏自主科學技術;(3)技術產業的示范與應用推廣,市場推廣度還不高。

2)融資機制匱乏。麥肯錫研究報告稱中國構建“綠色經濟”從現在到2030年需40萬億,也就是說年均需1.8萬億元人民幣的資金投入,才能有效實現“綠色經濟”。雖然中國政府不斷加大財政預算,通過銀行推動綠色信貸,還積極推行合同能源管理、國際CDM交易等新型融資方式,并與國際金融機構廣開合作之門,甚至開始建立國內首個環境交易所,拓展融資渠道。但是,這些努力帶來的資金非常有限。融資機制匱乏限制了新能源產業發展的速度,甚至可能損害新能源產業的健康發展。

低碳經濟細分領域觀察:技術是關鍵

在當今社會,沒有哪一種科學技術或解決方案,能夠獨立的解決全球碳排放問題,而是必須與運輸業、制造業、能源行業、農林業、房地產、金融業等相互結合技術,才能使之可行。能源消耗與經濟增長相輔相成,因此積極開拓、發展并加速低碳技術應用成為必然選擇。

目前全球每年排放大約550億噸二氧化碳當量,據IPCC估計,電力行業占了最大的份額,約為26%,工業19%,森林17%,農業14%和交通13%。我們需要到2050年二氧化碳的排放量要削減至200億噸,這意味著現有基礎上63%左右的削減。要達到我們的減排目標,除了減緩并且最終停止森林的砍伐,重點應該放在能源供應、交通運輸等關鍵部門的低碳發展上。電力、交通、建筑、工業4大部門的減排量要分別占到2050年總減排量的38%、26%、17%、19%。下面我們主要根據氣候組織的研究成果,重點分析一些低碳技術的發展現狀、前景。

1、低碳能源供應:新能源發電替代傳統發電。低碳能源供應技術主要包括可再生能源、核能、碳捕獲與封存(CCS)等。

下面我們詳細介紹一下風能、太陽能光伏發電這2種技術的發展現狀、前景。

1)風能技術現狀:全球風力發電在2007年安裝能力94GW(主要是陸地)。自2001年以來,全球風力發電裝機容量每年增長了20-30%左右。裝機容量大部分被安裝在國際能源機構成員國德國、美國和西班牙等國家。風電在2006年略低于1%的全球電力供應總量。相比陸上風力發電技術,海上風力發電技術欠成熟,成本要高50%,但它能夠提供更多的由于海上設施的較大規模而來的未來潛力。雖然風力發電越來越商業化,但是如果風力要充分發揮其潛力,達到提供充足的零排放的電力供應,還需要大量的研發工作。海上風力發電正處于商業化前的發展階段,但正在推廣中。

風能減排潛力:風電技術在2020年前可以減少1.25Gt二氧化碳eq(占電力部門減少排放量的36%)。到2050年,風力發電技術的減排量預計將增長到2.14Gt二氧化碳(4.5%的全部能源有關的減排量或12%的電力部門減排量)。

風能投資需求:從現在到2035年,每年需要投資210億美元(總投資包括公共和私營部門)從事研發、示范和推廣,以達到全面商業化目的。2035年和2050年之間,每年需要670億美元的商業投資,在全球推廣風能技術。

2)太陽能光伏發電技術現狀:太陽能光伏系統是直接將太陽能轉換成電能。光伏發電系統,可并網或獨立(離網)。離網光伏發電系統主要分布于偏遠地區和發展中國家,這些構成了光伏市場總額的10%。在過去15年里,太陽能光伏市場急劇增長,未來發展速度將繼續加快。2006年世界光伏總累積量為6.6WG。國際能源署成員國的光伏總累計量為5.7GW,自2000年以來,增長了8倍。德國、日本和美國約占全球光伏累積容量的70%、全球光伏制造產能的63%。要成為具有充分競爭力的能源,太陽能光伏技術需要進一步的研發,示范和推廣。

太陽能光伏發電減排潛力:2020年之前,光伏發電可以減少減排0.33Gt二氧化碳eq(大約占電力部門的減排量的10%)。2050年,太陽能光伏減排量可以達到1.32Gt二氧化碳(約占電力行業減排量的7%)。

太陽能光伏發電投資需求:根據國際能源機構的藍圖遠景,為了實現全面太陽能光伏減排潛力,在2005年至2030年每年在技術研發、示范和推廣領域投資81億美元是需要的。2030年和2050年之間,每年555億美元的投資是需要的。光伏系統的投資成本仍然很高,這是光伏推廣最大的障礙。

2、低碳交通運輸:新能源汽車快速發展。低碳交通運輸關鍵技術包括電動汽車、氫燃料電池汽車、高效的生物燃料等。

1)電動和混合動力汽車技術現狀:混合動力汽車結合了汽車的效率優勢、和部分時間通過發電機提供能量的混合優勢。另一方面,電動汽車沒有內燃機,因此,依賴發電設備的能源儲存或電池組,而不是混合動力提供能量。目前電動汽車和混合電動汽車的數量還相當有限,雖然汽車制造商正在加大投資在該區域投資。例如,豐田公司最近推出了第一款完全混合動力汽車,500輛已制造出、并在銷售。為了達到所需的推廣和商業化,進一步研發、示范和推廣的支持是必需的。

電動和混合動力汽車減排潛力:電動和混合動力汽車在2020年能夠減少0.04Gt二氧化碳eq(占運輸部門減排潛力的3.6%)。在2050年,它們在減排量的份額提高到2Gt二氧化碳(約占4%的能源有關的總減排量或16%的交通減排量)。

電動和混合動力汽車推廣途徑:研發估計減少電池的成本從目前的1000美元/kWhr達到300美元/kWhr。

充電混合式試驗汽車將在2010年全球達到10000輛,額外的成本降低可以通過2010年和2020年之間的研發、學習獲得。混合動力汽車半商業的推廣,需要在2020年前,在國際能源署成員國銷售額提高5%的份額。2020年至2030年,混合動力汽車的商業化會累計銷售量達到100萬輛。純電動汽車將需要在2030年開始推廣,緊隨著混動動力汽車市場的快速增長而增長,并將在2050年純電動汽車的市場份額超過混合動力汽車。這項技術51%的減排量將在發展中國家,包括中國和印度,49%將在經合組織國家。能源存儲系統是需要獲得進一步進展的主要領域。

2)氫燃料汽車技術現狀:燃料電池車是基于氫轉化為電能。氫燃料電池汽車的成本非常高,2007年只有非常有限的幾個廠家生產,價格高達10萬美元。另一方面,本田2008年開始了氫燃料電池車的第一商業生產,并計劃在未來三年內可在美國和日本制造出世界第一批二百輛轎車。氫燃料電池車仍需要大量的研發和示范的支持,以便把技術推廣。

氫燃料汽車減排潛力:預計到2020年,氫燃料電池汽車仍然不能商業化。然而在2050年,它們在減排量的比例將提高到1.8Gt二氧化碳(約4%的全部能源相關減排量或14%的交通運輸減排量)。

氫燃料汽車推廣途徑:到2020年,研發、示范、推廣預計將燃料電池系統的成本下降到300美元/kW(而現在500美元/kW左右),以及能量儲存成本下降50%。預計通過研發、示范和學習,進一步降低成本,全世界約1萬輛試驗汽車。這意味著氫燃料電池車2020年開始商業推廣,2030年經合組織市場中的份額提高到10%,累計銷售量達到100萬輛。持續降低成本,估計它的價格到2050年下跌6倍。這項技術減排量的56%將在經合組織國家。44%將在發展中國家,包括中國和印度。2020年降低成本的目標是相當具有野心的,將需要在能源存儲附件上加倍努力研發、示范和推廣。

3、中國低碳技術循序突破。由30多位專家構成的中國科學院能源領域戰略研究組,近期編制了《中國至2050年能源科技發展路線圖》(以下簡稱《路線圖》)。《路線圖》對于影響能源科技路線選擇的多種因素,按照資源性―貢獻度―環境性―技術性(自主創新度)―實現度―經濟性的優先順序選擇。報告指出了10個旨在引領我國能源科技發展、造就中國特色新型能源工業、滿足經濟社會發展需求的重要技術方向。

《路線圖》以2008-2020年、2021-2035年、2036-2050年等3個不同發展時期為時間節點,給出了10個技術近期、中期、遠期的階段目標。從中可以看出,我國近期低碳經濟與新能源產業領域最重要的發展領域為:清潔煤技術、新能源汽車、智能電網、新能源規模發電等。

清潔煤技術放在低碳經濟與新能源產業領域最重要的位置,這是由我國國情決定的。中國相對富煤貧油少氣的資源稟賦條件,決定了以煤為消費主體的能源格局短期內不會改變,決定了中國低碳經濟政策的制定與實施都必須優先考慮煤。中長期來看,發展無污染的清潔煤發電技術是中國實現低碳經濟的關鍵,整體煤氣化聯合循環發電技術(IGCC)將成為未來煤電主流。目前我國IGCC相關項目剛剛啟動,關鍵部件尚不能國產。超臨界機組和超超臨界機組發展迅速,已經基本完成國產化,具備了批量化建造的能力,這些新型的機組擁有更高的發電效率和更低的煤炭消耗,并從技術上給整體煤氣化聯合循環發電系統和多聯產技術的發展提供了良好的基礎。

大力發展新能源汽車是低碳能源供應、交通運輸節能的重要舉措,對緩解能源供需矛盾,改善環境的有著重要的推動作用。2009年1月中國汽車月銷售量首次超越美國以來,穩坐世界汽車市場的頭把交椅。我國是全球第二大石油消耗國,每年有85%的汽油和20%的柴油被汽車燒掉,汽車無疑成為能源消耗大戶,能源緊張、環境惡化與汽車行業發展的關系十分密切。新能源汽車在政府大力支持,產業面臨快速發展,中國有望在不久的將來成為電動汽車的世界中心。

發展智能電網,積極支持新能源的發展。智能電網計劃是國家電網公司2009年5月21日首次公布的,其內容有:堅強智能電網以堅強網架為基礎,以通信信息平臺為支撐,以智能控制為手段,包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合,是堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動的現代電網。堅強智能電網的主要作用表現為,通過建設堅強智能電網,提高電網大范圍優化配置資源能力,實現電力遠距離、大規模輸送,滿足經濟快速發展對電力的需求。統一堅強智能電網與新能源的發展是緊密結合的。我國將加快推進風光儲一體化示范項目,盡快制訂風能、太陽能發電并網等相關標準規定。積極推動建立電網與清潔能源統一規劃、統一審批、協調發展的新機制,加強匯報和溝通,促進新能源的健康有序發展。

新能源產業短期內由于經濟危機導致有效需求的嚴重不足,顯得生產相對過剩,這不是真正的過剩。新能源規模發電目前存在一定的技術瓶頸,一旦獲得突破,應用前景不可限量,新能源存在的主要問題是目前成本較高,還不能廣泛推廣應用。但是中國發展新能源具有更強的緊迫性。中國能源稟賦特點是富煤貧油少氣,煤炭大量消費導致環境不斷惡化;對海外石油依賴度不斷增加影響國家安全。因此新能源必須成為中國未來低碳經濟重點發展的領域。

責任編輯:陳虹

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