作者:清华金融评论
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中国的能源转型和经济转型已经在路上,面临国际形势的巨大挑战,气候变化的国际合作可以为中国提供一个展示发展的舞台。利用自身的能源转型和技术发展,通过国际合作、产业和技术优势,减少减排成本,促进经济发展。未来需要创造更多的政策空间为中国企业走出去提供保障。
根据国家能源局信息,截至2023年10月,我国新增光伏装机14256万千瓦、风电3731万千瓦。预计2023年新增光伏1.9亿千瓦、风电7000万千瓦,包括水电和生物质能风电的新增装机容量将达到2.8亿千瓦,这个数字明显大于前几年的新增装机数量。2010—2019年,我国新增光伏装机容量2亿千瓦;2020—2022年,我国新增装机容量1.9亿千瓦;2023年新增1.9亿千瓦,光伏装机的发展出现了令人惊奇的发展。我国核电也进入快速发展阶段,2022年开工十套机组进1250万千瓦。2023年 8月又批准了六套机组,使得我国的核电建设进入快速发展阶段。
在我国“双碳”目标公布之后,电动汽车进入高速发展阶段。2021年新能源汽车(包括电动汽车和插电式混合动力汽车)销售量从2020年的115万辆增加到350万辆;2022年达到680万辆;2023年1—11月,新能源汽车产销累计完成842.6万辆和830.4万辆。同比分别增长34.5%和36.7%,市场占有率达到30.8%。其中11月销量达到102万辆,市场占有率达到34%。
这些发展,引领了全球的转型。2023年中国新增光伏装机占全球的50%左右,新增可再生能源装机占全球的47%,新增核电占全球的65%,新能源汽车销售则占全球的65%左右。
2023年新增可再生能源和核电的发电量,有可能在2024年带来超过4000亿千瓦时(kWh)发电量,接近2023年新增电力需求。
另外一个引人注目的发展是基于可再生能源的绿氢项目。光伏发电成本明显下降,根据中国能源和环境政策模型IPAC模型组的研究,在光伏发电成本低于0.15元/kWh时,基于光伏发电电解制氢,在进行下游石化产品的生产,就可以有市场竞争性。到2023年,一些光伏优越地区的发电成本已经低于0.15元/kWh。同时由于绿氢的前景越来越明确,也带来大量投资进入电解水制氢技术。同年10月,常规的碱水电解水制氢技术已经取得明显进展,从原来的起停需要近两个小时到了只需要十几分钟,可以很好匹配光伏和风电的发电特征。
近期研究也表明,由于电解水制氢技术进步,即使在不配储能技术的情况下,光伏和风电制氢也开始具有经济竞争性。如果能够有比较便宜的CO₂(煤化工的高浓度CO₂),在光伏资源良好的地区,绿氢和CO₂制甲醇,以及烯烃已经在目前有了市场空间。加以国内的政策需求,如欧盟的碳边境调节税,使得很多企业需要采购零碳原材料,以及航运碳减排进程启动。以绿色甲醇为动力的远洋船舶的订单已经超过200艘,使得以绿氢为基础的产品生产有了很大的市场空间。到2023年10月,国内以绿氢为基础的工业产品项目投资已经超过3000亿元,基本上达到了IPAC模型组研究的对于2030年的预期。
技术的快速发展
出现这样的快速发展,重要原因是技术的变革。2010年以来,光伏成本下降了90%以上,而且目前还在持续下降。到2023年11月,光伏组件的报价已经达到0.87元/Wh(瓦时);分布式大EPC均价3.69元/W(瓦);集中式大EPC均价2.72元/W。在地价低廉,安装成本低的地区,光伏EPC价格可以在2元/W以下。这使得光伏发电成本明显低于既有燃煤电站,成为发电成本最低的电源之一。
2023年广东和福建的海上风电上网电价的竞价已经低于0.2元/kWh。16MW(百万瓦)的海上风电机组的应用,以及先进海上风机安装船舶,使得海上风电的成本明显下降。考虑到海上风电的发电小时数长,如此低廉的海上风电价格,将会很明显在近期就改变沿海省份的发电格局,也会引发海上风电的大规模发展。近期20MW的海上风电机组也在开始投入应用中。技术人员对海上风电的成本下降仍然保持乐观。
2023年风电和光伏的电价已经明显低于煤电。如在云南,云南省普通的风电、光伏项目,已经全部参与市场化交易,结算电价远低于煤电基准价。在光伏资源良好的地区,如在西北的省市,光伏上网电价普遍低于0.2元/kWh,资源最好的西藏确定的集中式光伏上网电价为0.1元/kWh。
同时,电动汽车在2023年继续取得快速进展。在2023年5月上海车展上提供的电动汽车,成本已经可以和燃油汽车进行竞争。到11月的广州车展,上海车展推出的800V(伏)超充技术(充电10分钟可以行驶400公里)的电动汽车已经开始提供市场。上海车展上展示的新型电池凝聚态电池,也开始提供相应车型,充电指标可以达到750、850和1050公里,车的价格没有明显上升。到2023年11月,电动汽车价格基本可以达到和燃油汽车完全竞争的水平。
电解水制氢技术已经出现明显进步,成本快速下降。常规的碱水电解水制氢技术,中国具有对国外的绝对优势,成本仅为欧洲技术的三分之一左右。到2023年下半年,由于国内绿氢项目快速推进,电解槽的销售量明显上升,带来对技术研发投入的增长,也带来技术的持续进步。碱水电解槽的技术指标在单位面积电容量方面出现台阶式提升,使得2023年下半年碱水电解槽的成本和2022年相比下降了30%左右。
同时,更为适合于光伏和风电PEM电解池技术也在快速进展中,预计到2025年可以和碱水电解池进行竞争。电解水制氢技术的进步,使得绿氢基工业产业发展在近期有了市场竞争性。
政策促进
2020年我国提出“双碳”目标以来,国家对于“双碳”的政策密集出台,从中央到地方,从行业到企业对于“双碳”推进的认知已经很明确,提出了先立后破的要求。2022年随着“双碳”进程不断深入,国际上出现的能源危机,对于“双碳”进程的认知已经清晰,先立后破的认知也基本建立。2022年以来的政策更多进入产业发展方面。
2021年推动的绿电交易,为之后的绿电发展提供了广大的市场。电力市场越来越完善,2023年绿电交易已经明显提升,价格开始对煤电具有竞争性。同年推出的绿电扩展到水电、生物质能发电等,同时推进绿证和绿电合一,使得中国的电力市场被国际认证所接受,这样绿电交易可以被认证为零碳电力,为出口为基础的企业提供零碳产品的生产渠道。
2022年推出的峰谷电价政策,在电力峰谷差别大的地区可是采取峰价4倍于谷价的电价政策。这样的政策即刻拉动了抽水蓄能等储能电站的快速发展,而抽水蓄能的发展,为光伏和风电的发展提供进一步的支撑。煤电行业在逐渐认识到未来在“双碳”目标下能源转型中的角色,开始大力推进美电机组的灵活性改造,未来更多成为调峰机组,这样可以更多地纳入光伏和风电等可再生能源。同时国家针对绿氢产业也不断地出台政策进行支持,出台了规划和补贴政策,开始引导绿氢产业的发展…..
文章来源丨《清华金融评论》2024年1月刊总第122期
本文编辑丨周茗一
责编丨丁开艳
校对丨兰银帆
初审丨徐兰英
终审丨张伟
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