1980 年(庚申年)聯合國召開(kāi)的“聯合國新能源和可再生(shēng)能源會議” 對新能源的定義爲:以新技術和新材料爲基礎,使傳統的可再生(shēng)能源得到 現代化的開(kāi)發和利用,用取之不盡、周而複始的可再生(shēng)能源取代資(zī)源有限、 對環境有污染的化石能源,重點開(kāi)發太陽能、風能、生(shēng)物(wù)質能、潮汐能、 地熱能、氫能和核能(原子能)。2006 年後,中(zhōng)國成爲世界 CO2 第一(yī)排 放(fàng)大(dà)國。2019 年,世界 CO 2 排放(fàng)量排在前六位的國家和地區分(fēn)别是:中(zhōng)國 98.26 億噸、美國 49.65 億噸、歐盟 41.11 億噸、印度 24.80 億 噸、俄羅斯 15.33 億噸和日本 11.23 億噸。據此計算,中(zhōng)國的碳排放(fàng)總 量已經超過美國和歐盟的總和,即将達到美國、歐盟和日本的總和,但還 未到達峰值。2019 年,中(zhōng)國的能源消費(fèi)結構中(zhōng),煤炭、石油、天然氣、 可再生(shēng)能源(包括水電(diàn))和核電(diàn)的比例分(fēn)别爲 57.6%、19.7%、7.8%、12.7%、 2.2%。
全球能源互聯網發展合作組織預測,2060 年全社會用電(diàn)量将達 17 萬 億千瓦時,人均用電(diàn)量達到 12700 千瓦時,清潔能源和新能源裝機占比 将達 90%以上。12 月 12 日,在氣候雄心峰會上宣布“到 2030 年,中(zhōng)國單位國 内生(shēng)産總值二氧化碳排放(fàng)将比 2005 年下(xià)降 65%以上,非化石能源占一(yī)次 能源消費(fèi)比重将達到 25%左右,森(sēn)林蓄積量将比 2005 年增加 60 億立方 米,風電(diàn)、太陽能發電(diàn)總裝機容量将達到 12 億千瓦以上”。據此目标, 未來十年我(wǒ)國風電(diàn)、光伏年均新增裝機将超過 6600 萬千瓦,水電(diàn)和核電(diàn) 也将迎來新的發展機遇。
中(zhōng)國經濟結構決定了能源使用量巨大(dà),單位 GDP 能耗遠高于世界平均水平。構建可持續發展的能源結構是我(wǒ)國當前高質量 發展目标的必選之路。發展新能源替代、實現能源轉型、降低化石燃料排 碳量,成爲我(wǒ)國“十四五”時期的重要能源戰略。爲此,必須加大(dà)水、風、 光、核、生(shēng)物(wù)質等清潔能源與新能源開(kāi)發力度,推動清潔和新電(diàn)能全面消 納,逐漸替代煤、油、氣等化石能源成爲終端能源消費(fèi)的核心載體(tǐ)。清潔 能源重點以水電(diàn)爲主體(tǐ),這裏所稱新能源重點是指風電(diàn)、光伏與光熱、核 電(diàn)、儲能、生(shēng)物(wù)質能源。截至 2020 年底,我(wǒ)國全口徑發電(diàn)裝機容量 22.0 億千瓦,同比增長 9.6%。
其中(zhōng),化石能源發電(diàn) 12.5 億千瓦、水電(diàn) 3.7 億千瓦、并網風電(diàn) 2.8 億千瓦、并網太陽能發電(diàn) 2.5 億千瓦、核電(diàn) 4,989 萬千瓦。化石能源發電(diàn) 裝機容量中(zhōng),煤電(diàn)裝機 10.8 億千瓦、氣電(diàn) 1.0 億千瓦。非化石能源發電(diàn) 裝機容量占總裝容量達 43%。基于 2030 年非化石能源占一(yī)次能源消費(fèi)比 重達到 25%的總量目标,到2030年我(wǒ)國電(diàn)源裝機總量将增長至38億千瓦, 水電(diàn)、風電(diàn)、太陽能發電(diàn)、核電(diàn)和生(shēng)物(wù)質及其他發電(diàn)裝機占比将達到 68%。未來十年清潔能源裝機将增加約 16 億千瓦,從 2020 年到 2030 年複合增 長率爲 10.5%。可見從十四五時期開(kāi)始,風電(diàn)、光伏與光熱、核電(diàn)、儲能、 生(shēng)物(wù)質能等細分(fēn)能源行業将進入高速增長階段,新能源産業革命新的征程 已經啓航。
2.1 雙碳背景下(xià)政策驅動光伏行業進入景氣周期
爲應對全球氣候變暖,多國承諾将全球氣溫上升限制在 1.5°C。IEA 署長 Fatih Birol 提到,由此制定的"淨零"路線圖中(zhōng)要求,到 2030 年, 全球太陽能光伏發電(diàn)新增裝機達到 630GW,相當于每天安裝一(yī)個現有最大(dà) 的太陽能電(diàn)站的規模。這樣到 2030 年,實現全球能源效率平均每年可提 高 4%,約爲過去(qù) 20 年平均水平的 3 倍。其中(zhōng),到 2050 年,全球發電(diàn)總 量的近 20%來自太陽能光伏和風能。
投資(zī)規模方面,根據與國際貨币基金組織(IMF)的聯合分(fēn)析,到 2030 年,年度能源總投資(zī)将激增至 5 萬億美元,每年爲全球 GDP 增長額外(wài)增加 0.4 個百分(fēn)點。在清潔能源以及工(gōng)程、制造和建築行業中(zhōng)創造了數百萬個 就業機會。
光伏産業是半導體(tǐ)技術與新能源需求相結合而衍生(shēng)的産業。大(dà)力發展 光伏産業,對調整能源結構、推進能源生(shēng)産和消費(fèi)革命、促進生(shēng)态文明建 設具有重要意義。我(wǒ)國已将光伏産業列爲國家戰略性新興産業之一(yī),在産 業政策引導和市場需求驅動的雙重作用下(xià),全國光伏産業實現了快速發 展,已經成爲我(wǒ)國爲數不多可參與國際競争并取得領先優勢的産業。
目前我(wǒ)國光伏産業在制造業規模、産業化技術水平、應用市場拓展、 産業體(tǐ)系建設等方面均位居全球前列。國家能源局新能源與可再生(shēng)能源司 副處長孔濤提到,“十四五”期間光伏發電(diàn)發展将進入一(yī)個新階段,光伏 發電(diàn)年均裝機規模将大(dà)幅度的提升,裝機規模将進一(yī)步擴大(dà)。光伏發電(diàn)在 能源消費(fèi)中(zhōng)的占比将持續提升,光伏發展将進入平價階段,擺脫對财政補 貼的依賴,實現市場化發展、競争化發展。
按照“3060 雙碳”戰略,實現碳中(zhōng)和目标,我(wǒ)國一(yī)次能源消費(fèi)中(zhōng)的 清潔能源占比将大(dà)幅提升。根據清華能源轉型中(zhōng)心何繼江估算,我(wǒ)國光伏 裝機容量需求在實現“碳中(zhōng)和”目标時人均光伏大(dà)約爲 5~10 千瓦,需要 約 85.8 億千瓦光伏資(zī)源量。疊加“十四五”将通過加快構建以新能源爲 主體(tǐ)的新型電(diàn)力系統提升光伏發電(diàn)消納和存儲能力,既實現光伏發電(diàn)大(dà)規 模開(kāi)發,也實現高水平的消納利用,同時更加有力的保障電(diàn)力可靠穩定供 應,實現高質量躍升發展。
2.2 全面平價時代,光伏市場快速增長
光伏發電(diàn)在很多國家已成爲清潔、低碳、同時具有價格優勢的能源形式,發電(diàn)成本快速下(xià)降推動光伏發電(diàn)進入“平價時代”。從發電(diàn)成本 角度看,根據國際可再生(shēng)能源署(IRENA)的統計,自 2010-2020 的十年時 間裏,在生(shēng)産成本大(dà)幅下(xià)降和技術快速進步驅動下(xià),全球光伏發電(diàn)加權平 均 LCOE(平準化度電(diàn)成本)已從 38.1 美分(fēn)/kWh 下(xià)降至 5.7 美分(fēn)/kWh, 降幅高達 85.0%。而同期水力發電(diàn) LCOE 則上升至 4.4 美分(fēn)/kWh,海上 風電(diàn)、陸上風電(diàn)、光熱發電(diàn)、以及生(shēng)物(wù)質發電(diàn) LCOE 則分(fēn)别下(xià)降 48.1%、 56.2%、68.2%、0%,均小(xiǎo)于光伏發電(diàn)的 LCOE 降幅。
在過去(qù)十年間,太陽能光伏發電(diàn)成本快速下(xià)降,成本的下(xià)降主要是由 于電(diàn)池闆價格和系統配套費(fèi)用的降低,前者降幅達 90%,這些因素使得太 陽能光伏發電(diàn)的總裝機成本下(xià)降了 80%以上。
具體(tǐ)數據來看,2020 年,我(wǒ)國地面光伏系統的初始全投資(zī)成本爲 3.99 元/W 左右,較 2019 年下(xià)降 0.56 元/W,降幅爲 12.3%。其中(zhōng),組 件約占投資(zī)成本的 39.3%,較 2019 年上升 0.8 個百分(fēn)點。非技術成本約占 17.3%(不包含融資(zī)成本),較 2019 年下(xià)降了 0.3 個百分(fēn)點。2020 年 我(wǒ)國工(gōng)商(shāng)業分(fēn)布式光伏系統初始投資(zī)成本爲 3.38 元/W,分(fēn)布式光伏系統 運維成本爲 0.054 元/W/年,集中(zhōng)式地面電(diàn)站爲 0.046 元/W/年,基本維 持 2019 年的水平。預計未來幾年地面光伏電(diàn)站以及分(fēn)布式系統的運維成 本将持續保持在這個水平并略有下(xià)降。據光伏業協會預測, 2021 年後在 大(dà)部分(fēn)地區可實現與煤電(diàn)基準價同價,到 2030 年光伏系統初始投資(zī)成本 将會降至 3.15 元/W。
經濟發展,社會用電(diàn)量增長成爲光伏産業規模擴張的内生(shēng)動力。2021 年 1-8 月,全社會用電(diàn)量累計 54704 億千瓦時,同比增長 13.8%。
2021 年 1—8月份,全國發電(diàn)裝機容量228254 萬千瓦,同比增長 9.5%, 發電(diàn) 53894 億千瓦時,同比增長 11.3%。其中(zhōng),太陽能發電(diàn)裝機 27513 萬 千瓦,同比增長 24.6%,太陽能發電(diàn)增長 8.5%。在 2021 年保障性并網規 模不低于 90GW 的政策指引下(xià),四季度需求将得到顯著提振。
根據中(zhōng)國光伏行業協會(CPIA)的預測,保守情況下(xià) 2025 年我(wǒ)國新增 光伏裝機容量将達到 90GW,相比 2020 年 48.2GW,複合增速爲 13.3%。而 2025 年全球新增光伏裝機容量爲 270GW,相比 2020 年 130GW,複合 增速爲 15.7%。在而樂觀情況下(xià),2025 年我(wǒ)國新增光伏裝機容量将達到 110GW,相比 2020 年複合增速将達到 17.9%。全球新增光伏裝機容量将 達到 330GW,相比 2020 年的複合增速将達到 20.5%。
2.3 裝機需求與技術成熟驅動産業鏈進入高景氣賽道
太陽能光伏産業鏈包括矽料、鑄錠(拉棒)、切片、電(diàn)池片、電(diàn)池組件、 應用系統等 6 個環節。上遊爲矽料、矽片環節;中(zhōng)遊爲電(diàn)池片、電(diàn)池組件 環節;下(xià)遊爲應用系統環節。從全球範圍來看,産業鏈 6 個環節所涉及企 業數量依次大(dà)幅增加,光伏市場産業鏈呈金字塔形結構。太陽能光伏産業 鏈的上遊是太陽能電(diàn)池闆的原料矽片和晶體(tǐ)矽原料的生(shēng)産,這一(yī)産業在我(wǒ) 國屬于壟斷行業。中(zhōng)遊是由生(shēng)産晶矽電(diàn)池片開(kāi)始的,将晶矽體(tǐ)加工(gōng)爲電(diàn)池 片,是實現光電(diàn)轉化的核心步驟。在我(wǒ)國,晶矽(單晶、多晶)光伏組件的 應用占到了市場的 95%以上。然後就是電(diàn)池組件的生(shēng)産,将電(diàn)池片組裝成 電(diàn)池組件,屬于勞動密集型産業,是光伏産業鏈中(zhōng)遊的尾端。
從光伏産業鏈角度看,由于整個光伏産業仍處于快速發展階段,因此 相關的生(shēng)産技術和加工(gōng)工(gōng)藝的進步速度十分(fēn)迅速,推動光伏設備持續不斷 更新換代,行業銷售收入持續增長。根據 CPIA 統計數據,全球光伏設備 行業銷售收入從 2013 年的 17.5 億美元增長至 2019 年約 50 億美元,複合 增長率爲 19.1%。與此同時,由于全球光伏産業鏈各個生(shēng)産環節的主要生(shēng) 産地均在中(zhōng)國,所以中(zhōng)國光伏設備市場規模占全球的比重較高。
多晶矽:屬于光伏産業鏈上遊第一(yī)道環節,一(yī)般從項目建設到産能投 産需要 12-18 個月,産能周期相對較長。目前技術工(gōng)藝全部國産化,随着 技術改進,成本呈現大(dà)幅下(xià)降趨勢。2020 年,全國多晶矽産量達 39.2 萬噸,同比增長 14.6%。其中(zhōng),排名前五企業産量占國内多晶矽總産量 87.5%,行業集中(zhōng)度較高。價格方面,矽料價格自去(qù)年下(xià)半年以來不斷攀 升,雖然 2021 年 6 月份出現減緩迹象,但是 8 月份重回上漲趨勢。矽料 産能周期及需求彈性特性,疊加行業高壁壘特性使得下(xià)遊需求擴大(dà)時,價 格呈現敏感變化,并在較長時間内維持價格高位。2021 年随着多晶矽企 業技改及新建産能的釋放(fàng),産量将達到 45 萬噸。
矽片:光伏矽片領域,由于受到規模、技術、成本等因素限制,使得 寡頭運營模式明顯,行業集中(zhōng)度越來越高。2020 年全國矽片産量約爲 161.3GW,同比增長 19.7%,占全球産量約 167.7 GW 的 96.2%。其中(zhōng),排 名前五企業産量占國内矽片總産量的 88.1%,且均超過 10GW。随着頭部 企業加速擴張,2021 年全國矽片産量将達到 181GW。相關企業主要包括 以上機數控、京運通、高測股份等爲代表的傳統矽片設備制造商(shāng),以及雙 良節能、高晶太陽能、三一(yī)集團等新進入者。
晶矽電(diàn)池片:TOPCon 和 HJT 電(diàn)池的轉換效率則仍有很大(dà)提升空間。晶矽電(diàn)池主要類型包括 AI-BSF、PERC、TOPCon、HJT、IBC 等,其中(zhōng),從 2020 年平均轉換效率數據來看,N 型電(diàn)池轉化率最高,TOPCon 電(diàn)池平均 轉換效率達到 23.5%,異質結電(diàn)池平均轉換效率達到 23.8%,背接觸電(diàn)池 達到 23.6%。因此,未來随着生(shēng)産成本的降低及良率的提升,N 型電(diàn)池将 會是電(diàn)池技術的主要發展方向之一(yī),而且也是光伏技術的核心競争因素。從整個光伏産業鏈的角度看,不斷降低生(shēng)産成本、提高轉換效率,從而降 低光伏 LCOE,是驅動整個光伏産業鏈各環節技術進步的核心動力。然而 矽料、矽片、組件環節的成本下(xià)降和技術進步的空間相對有限,提高電(diàn)池 轉化率将是未來降低 LCOE,優化成本的主要有效環節。預計到 2025 年, 二者的量産轉換效率分(fēn)别有望達到 25.0%和 25.2%。
組件:光伏組件是光伏發電(diàn)系統的核心構成部分(fēn),工(gōng)藝包括串焊、疊 層、壓層、檢測等。其核心競争優勢主要體(tǐ)現在除質量性能外(wài)帶來成本優 化外(wài),還包括品牌與渠道,及服務等。如具有高融資(zī)價值的組件品牌就擁 有更強的競争力,銷售渠道全球布局更利于渠道競争與售後服務跟進。成 本角度來看,矽料矽片價格變化影響較弱,主要源于一(yī)體(tǐ)化組件自供比例 提升,消化部分(fēn)成本上漲壓力。
2020 年,全國組件産量達到 124.6GW,同比增長 26.4%,約占全球産 量 163.7GW 的 76.1%。其中(zhōng),排名前五企業産量占國内組件總産量的 55.1%,集中(zhōng)度相對分(fēn)散。以隆基股份、晶科能源、天合光能、晶澳科技、 阿特斯等爲代表的一(yī)體(tǐ)化組件企業,憑借更強的品牌、融資(zī)價值、盈利能 力以及更爲全面的銷售網絡,市場份額呈現出不斷提升的趨勢。在産業鏈 價格高企的背景下(xià),組件降價空間較小(xiǎo),2021 年 8 月開(kāi)标均價維持在 1.75-1.85 元/W,相對年初 1.55 元/W 左右的價格提升 13-19%。
2.4 長景氣周期将繼續提升行業業績增長空間
光伏行業高景氣,2021 上半年業績高增漲。2021 年上半年,Wind 光 伏闆塊 63 家上市公司合計實現營業總收入 2928.84 億元,同比增長 39.22%;歸屬于上市公司股東的淨利潤 279.18 億元,同比增長 66.28%。得益于光伏各環節出貨量增加,産品價格增長以及同期基數低等因素影 響,光伏闆塊上半年取得較高的業績增速。分(fēn)季度來看,21Q1 闆塊實現 營業收入 1628.90 億元,歸屬于上市公司股東的淨利潤 149.81 億元,分(fēn) 别同比增長 33.02%、37.96%;21Q2 闆塊毛利率、淨利率分(fēn)别爲 23.13%、 10.03%,環比提升 1.11 個百分(fēn)點、-0.46 個百分(fēn)點。
細分(fēn)領域來看,矽料、矽片、膠膜、光伏玻璃、光伏設備上半年經營 業績普遍較好,電(diàn)池片、組件環節盈利承壓。受原材料價格上漲、運輸成 本提升以及競争激烈等因素影響,部分(fēn)公司增收不增利。(報告來源:未來智庫)
3.1 熱發電(diàn)技術原理
光熱發電(diàn)是将太陽熱輻射能轉化爲熱能再将熱能轉化爲電(diàn)能,間接用 于發電(diàn)。光熱發電(diàn)經過“光能-熱能-機械能-電(diàn)能”的轉化過程實現發 電(diàn)。具體(tǐ)來說,反射鏡、聚光鏡等聚熱器将采集的太陽輻射熱能彙聚到集 熱裝置,用來加熱集熱裝置内導熱油或熔鹽等傳熱介質,傳熱介質經過換 熱裝置将水加熱到高溫高壓蒸汽,蒸汽驅動汽輪機帶動發電(diàn)機發電(diàn)。光熱 發電(diàn)和火(huǒ)力發電(diàn)的原理基本相同,後端技術設備一(yī)模一(yī)樣,最大(dà)的差别是 發電(diàn)所用熱源不同,前者利用太陽能搜集熱量,後者是利用燃燒煤、天然 氣等獲取熱量。
3.2 光熱發電(diàn)技術分(fēn)類
光熱發電(diàn)按照聚能方式及其結構進行分(fēn)類,主要有塔式、槽式、碟式、 菲涅爾式太陽能光熱發電(diàn)四大(dà)類技術,塔式和槽式光熱發電(diàn)技術商(shāng)用更廣 泛。
塔式光熱發電(diàn)系統:點式聚焦集熱系統,利用大(dà)規模自動跟蹤太陽的 定日鏡場陣列,将太陽熱輻射能精準反射到置于高塔頂部的集熱器,投射 到集熱器的陽光被吸收轉變成熱能并加熱中(zhōng)間介質,使其直接或間接産生(shēng) 540℃ ~560℃ 蒸汽,其中(zhōng)一(yī)部分(fēn)用來發電(diàn),另一(yī)部分(fēn)熱量則被儲存,以 備早晚或沒有陽光時發電(diàn)使用。塔式系統具有熱傳遞路程短、高溫蓄熱、 綜合效率高等優點,新建的光熱發電(diàn)項目中(zhōng)塔式光熱發電(diàn)技術越來越多, 塔式是未來太陽熱輻射能光熱發電(diàn)的主要技術。
槽式光熱發電(diàn)系統:也稱槽式鏡像系統,是線式聚焦集熱系統。利用 大(dà)面積槽式抛面鏡反射太陽熱輻射能,連續加熱位于焦線位置集熱器内介 質,将熱能轉化爲電(diàn)能。槽式聚光器是一(yī)維跟蹤太陽方式,屬于中(zhōng)高溫熱 力發電(diàn),串并聯集成後發電(diàn)容量無限制。太陽熱輻射能集熱裝置占地面積 比塔式、碟式系統要小(xiǎo) 30%~50%,已建成的光熱發電(diàn)站有 80%以上采用槽 式技術。
碟式光熱發電(diàn)系統:也稱爲抛物(wù)面反射鏡斯特林系統,是點式聚焦集 熱系統,是世界上最早出現的太陽能光熱發電(diàn)系統。由許多抛物(wù)面反射鏡組構成集熱系統,接收器位于抛物(wù)面焦點上,收集太陽輻射能量,将接收 器内的傳熱介質加熱到 750℃ 左右,驅動斯特林發動機進行發電(diàn)。碟式 發電(diàn)優點是光學效率高,啓動損失小(xiǎo),适用于邊遠地區獨立電(diàn)站。
菲涅爾式光熱發電(diàn)系統:工(gōng)作原理類似槽式光熱發電(diàn),隻是采用多個 平面或微彎曲的光學鏡組成的菲涅爾結構聚光鏡來替代抛面鏡,衆多平放(fàng) 的單軸轉動的反射鏡組成的矩形鏡場自動跟蹤太陽,将太陽光反射聚集到 具有二次曲面的二級反射鏡和線性集熱器上,集熱器将太陽能轉化爲熱 能,進而轉化爲電(diàn)能。特點是系統簡單、直接使用導熱介質産生(shēng)蒸汽,其 建設和維護成本相對較低。
從全球範圍看,目前已投入使用的光熱發電(diàn)站中(zhōng),槽式仍然憑借其更 低的前期投資(zī),較低的門檻與建設難度,以及更低的維護成本在投運項目 中(zhōng)占據主流。但在建項目中(zhōng),塔式則憑借更高的聚光率産生(shēng)更高溫度,實 現更高的熱電(diàn)轉化效率以及更低的發電(diàn)成本,是未來的主要方向。實際上 由于光熱發電(diàn)良好的兼容性,多種設計混用的情況并不罕見,全球範圍内 将塔式與槽式混用的光熱電(diàn)站就有 10 座。我(wǒ)國境内也有青海省海西州700MW 風光熱儲多能互補項目,混合了風光熱三種可再生(shēng)能源。
大(dà)型光熱電(diàn)站系統由四部分(fēn)構成,即集熱系統,熱傳輸系統,儲熱系 統,發電(diàn)系統。
集熱系統:集熱系統負責吸收太陽輻射能,對導熱介質進行加熱,爲 後續發電(diàn)提供能量,是光熱發電(diàn)系統最核心的組成部分(fēn)。集熱系統包含聚 光裝置與接收器兩個核心組件,其中(zhōng)聚光裝置由中(zhōng)央控制系統操控,跟蹤 太陽位置收集并反射最大(dà)量的陽光,将輻射能集中(zhōng)至接收器上。接受器則 利用收集到的能量加熱内部介質,實現能量的吸收與儲運。
熱傳輸系統:熱傳輸系統則是将集熱系統收集起來的熱能,利用導熱 介質,輸送給後續系統的中(zhōng)間環節。目前最主流的工(gōng)作流體(tǐ)是熔鹽,相較 于早期使用的水和導熱油,熔鹽在熔融态下(xià)可保持較寬的工(gōng)作溫度範圍, 允許系統在低壓工(gōng)況下(xià)吸收和儲存熱能,安全性能出色。但由于高溫熔鹽 對管道與儲熱罐内部存在一(yī)定的腐蝕,所以對材料要求比較高。
儲熱系統:通過儲熱罐,光熱系統可以将集熱器加熱過的介質集中(zhōng)儲 存,再泵出與水換熱,産生(shēng)蒸汽來推動汽輪機發電(diàn)。之後冷卻的工(gōng)作流體(tǐ) 可再次流回集熱系統重新加熱。熱能被儲存在儲熱罐中(zhōng),可以在夜間或光 照不足的情況下(xià)持續工(gōng)作一(yī)段時間,進而突破光照時長的限制,實現超長 發電(diàn)時間。同時,儲能罐還具備調節輸出功率的能力,能夠根據當地的用 電(diàn)負荷,适應電(diàn)網調度發電(diàn)。
傳熱蓄熱技術是光熱發電(diàn)關鍵技術之一(yī),而傳熱介質的工(gōng)作性能直接 影響系統的效率和應用前景。傳熱介質中(zhōng),使用較多的有水、水蒸汽、空 氣、液态金屬、導熱油以及熔鹽等。其中(zhōng),熔融鹽具有工(gōng)作溫度高、使用 溫度範圍廣、傳熱能力強、系統壓力小(xiǎo)、經濟性較好等一(yī)系列的優點,目 前已成爲光熱電(diàn)站傳熱和儲熱介質的首選。常見熔鹽的熔點從低到高的排 列順序爲:硝酸鹽<氯化物(wù)<碳酸鹽<氟化物(wù)。
當前中(zhōng)國的光熱發電(diàn)産業仍處于起步階段,大(dà)規模商(shāng)業化發展仍須等待。中(zhōng)國熔鹽供應企業多數是傳統的硝酸鹽生(shēng)産企業,也有部分(fēn)企業通過 采購硝酸鹽原料生(shēng)産符合質量要求的熔鹽。
發電(diàn)系統:光熱的發電(diàn)系統和傳統電(diàn)廠區别不大(dà),仍是通過加熱水獲 得高質量的過熱蒸汽,推動各式汽輪機發電(diàn)。由于光熱電(diàn)站所用導熱介質 是循環使用的,幾乎不産生(shēng)排放(fàng),發電(diàn)過程無疑更加環保。
3.4 光熱發電(diàn)的獨特優勢
3.4.1 自帶儲能系統,具有調峰調頻(pín)功能
光熱發電(diàn)機組配置儲熱系統,可實現 24 小(xiǎo)時連續穩定發電(diàn),可替代燃 煤電(diàn)站作爲基礎負荷,提高風光電(diàn)等間歇性可再生(shēng)能源消納比例,并可作 爲離(lí)網系統的基礎負荷電(diàn)源;同時,機組啓動時間、負荷調節範圍等性能 優于燃煤機組,可深度參與電(diàn)網調峰,保證電(diàn)網及電(diàn)源的高效利用;此外(wài), 太陽能熱發電(diàn)還可根據電(diàn)網用電(diàn)負荷的需要,參與電(diàn)力系統的一(yī)次調頻(pín)和 二次調頻(pín),确保電(diàn)網頻(pín)率穩定,保證電(diàn)網安全。
電(diàn)力系統的運行,需要連續、穩定的電(diàn)源作爲支撐。中(zhōng)控德令哈 50MW 塔式熔鹽儲能光熱發電(diàn)項目爲例(配置 7 小(xiǎo)時儲能),在 2020 年 2 月 1 日 至 2 月 13 日期間,實現了機組 292.8 小(xiǎo)時的連續、不間斷穩定運行。光熱 電(diàn)站通過配置更大(dà)容量的儲能系統,還可進一(yī)步提高不間斷運行的時長。
由于太陽能熱發電(diàn)與生(shēng)俱來的優勢,其對電(diàn)網的友好性正逐漸得到認可。當前光熱産業在項目和技術上已有一(yī)定基礎,但是否能成爲新能源行業下(xià) 一(yī)個風口,還取決于能否獲得持續政策支持,加速規模化降本和技術創新 叠代。
3.4.2 可以實現多能互補
在風、光電(diàn)裝機規模集中(zhōng)、比例迅速提高的地區,可以布局建設“光 熱+光伏或光熱+風電(diàn)”多能互補示範項目,通過多種能源的有機整合和集 成互補,緩解風光消納問題,促進可再生(shēng)能源高比例應用。引導“光熱+ 光伏或光熱+風電(diàn)”的可再生(shēng)能源基地建設,深入推進源網荷儲多能互補 項目建設;完善跨區峰谷分(fēn)時電(diàn)價政策,并将銷售電(diàn)價模式向電(diàn)源側傳導, 推動我(wǒ)國光熱産業可持續發展。
3.5 光熱發電(diàn)産業鏈
3.5.1 光熱發電(diàn)産業鏈構成
光熱發電(diàn)的産業鏈從上下(xià)遊關系來說,可由基礎材料、裝備制造、電(diàn) 站 EPC、電(diàn)站運營、電(diàn)力輸配等環節構成。産業鏈的核心環節在于裝備制 造、電(diàn)站和 EPC。中(zhōng)國光熱發電(diàn)産業鏈條比較完整,但目前規模還較小(xiǎo)。
光熱發電(diàn)産業從電(diàn)站的結構來說,其産業涉及到太陽島、傳儲熱島、 常規島、工(gōng)程咨詢服務以及原材料與配件供應等鏈條。
太陽島所占成本比例最高:太陽島主要包括聚光系統和吸熱系統。熱 力發電(diàn)島主要包括熱力系統及輔機設備、水循環、水處理系統、換熱設備 等。對于具有一(yī)定規模的塔式太陽能熱發電(diàn)站(10MW 以上),太陽島成 本占電(diàn)站建造成本的 55%以上。随着塔式太陽能熱發電(diàn)站裝機容量增加, 太陽島成本所占的比例也越來越高,裝機容量爲 300MW,600MW 時,太陽 島成本所占的比例分(fēn)别可達到 68%和 70%。
定日鏡是塔式太陽島中(zhōng)成本占比最高的部件:目前中(zhōng)國塔式太陽能熱 發電(diàn)站的太陽島造價爲 3600~4000 元/kW。其中(zhōng)定日鏡成本約占太陽島成 本的 75%,随着電(diàn)站規模變大(dà),定日鏡數量相應增加,太陽島成本構成中(zhōng) 定日鏡的占比也會增加,吸熱器輸出熱功率達到 500MW 以上後,定日鏡成 本在太陽島中(zhōng)的占比大(dà)于 80%。
傳儲熱島則分(fēn)爲主設備、輔設備和工(gōng)質三部分(fēn),主要涉及換熱器、熔 鹽泵、熔鹽閥、流量計、電(diàn)加熱及電(diàn)伴熱等裝備以及熔鹽、導熱油等傳儲 熱工(gōng)質。
常規島部分(fēn)與傳統化石電(diàn)站相似,涉及到的相關裝備也相對更加成 熟,主要分(fēn)爲主機設備和輔機設備兩部分(fēn),關鍵裝備汽輪機、蒸汽發生(shēng)器 和發電(diàn)機等均屬此列
工(gōng)程咨詢服務部分(fēn)包含範圍則更廣,涉及到光熱電(diàn)站開(kāi)發的多個方 面。主要分(fēn)爲項目前期、建設期和其它三部分(fēn),包含了 EPC 總包、可行性 研究、詳細設計、業主工(gōng)程師、系統集成、運維服務等。
最後是原材料與配件,該部分(fēn)主要涉及組成光熱發電(diàn)設備的配件供應 商(shāng),以及光熱電(diàn)站開(kāi)發或運行要用到的一(yī)些原材料。主要爲原材料、配品 配件和其他部分(fēn)。
3.5.2 光熱發電(diàn)産業鏈上的主要公司
3.6 國内光熱發電(diàn)的現狀與未來
3.6.1 國内光熱發電(diàn)現狀
目前光熱發電(diàn)成本依舊(jiù)較高:由于國内光熱産業還處于示範階段,光熱發電(diàn)站裝機規模較小(xiǎo),尚未形成規模化,造成成本較高。從初始投資(zī)成 本看,光熱發電(diàn)站的單位千瓦投資(zī)成本在 2.5 萬-3.5 萬元,是傳統煤電(diàn) 站的 3-4 倍、陸上風電(diàn)的 3-4 倍、光伏電(diàn)站的 4-5 倍,關鍵的太陽島和儲 熱島固定投資(zī)分(fēn)别占 50%-60%、15%-20%,并且儲熱時間越長,投資(zī)成本 越高;從度電(diàn)成本看,據業内估算,塔式光熱電(diàn)站的度電(diàn)成本在 1 元/千 瓦時左右,相當于煤電(diàn)的 3-4 倍、陸上風電(diàn)的 2-3 倍、光伏發電(diàn)的 1.4-2 倍。
2022 年 1 月 1 日後并網的首批太陽能熱發電(diàn)示範項目中(zhōng)央财政不再 補貼。
根據《關于 2021 年新能源上網電(diàn)價政策有關事項的通知(zhī)》,首批光 熱示範項目的延期電(diàn)價政策爲:2019 年和 2020 年全容量并網的,上網電(diàn) 價按照每千瓦時 1.10 元執行;2021 年全容量并網的,上網電(diàn)價按照每千 瓦時 1.05 元執。在我(wǒ)國光熱發電(diàn)産業發展的初期階段,上網電(diàn)價形成機 制尚未完成市場化改革之前,取消電(diàn)價補貼,使近 10 年時間發展起來的 産業鏈面臨新的挑戰。
雖然首批示範項目已經建設投産,但太陽能熱發電(diàn)産業目前仍處于初 期發展階段,發電(diàn)裝機規模仍然較小(xiǎo)。同時價格機制未形成,光熱發電(diàn)的 價值無法在現有電(diàn)力市場機制下(xià)得到合理體(tǐ)現。今年 4 月發布的《國家發 展改革委關于進一(yī)步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》中(zhōng)明确抽水蓄能 電(diàn)站實行的兩部制電(diàn)價政策,而光熱發電(diàn)自帶熔鹽儲能系統,完全可以在 電(diàn)力系統中(zhōng)承擔與抽水蓄能電(diàn)站同樣的角色,建議參照抽水蓄能價格政 策,落實儲能型光熱電(diàn)站的價格形成機制,以體(tǐ)現光熱發電(diàn)的獨特價值。
3.6.2 國内光熱發電(diàn)的未來
降本提效是光熱發電(diàn)未來發展的必經之路。根據塔式太陽能光熱發電(diàn) 站成本構成,影響成本電(diàn)價的三個主要動因:産能規模化效應、單機裝機 容量和技術工(gōng)藝進步及管理優化。預計在未來,光熱發電(diàn)站成本電(diàn)價可與 燃煤火(huǒ)電(diàn)站的電(diàn)價相當,具有廣闊的應用前景和成長空間。
以塔式發電(diàn)爲例,定日鏡成本占到塔式光熱發電(diàn)站成本的一(yī)半左右, 所以定日鏡的降本是光熱發電(diàn)發展的重中(zhōng)之重:定日鏡由反射鏡、鏡架、 動力設備、控制器及基座組成,各部分(fēn)的造價大(dà)緻構成比例依次爲 9%、 9%、61%、6%和 15%。由于規模效應帶來的加工(gōng)費(fèi)用和運輸費(fèi)用降低;更 輕便定日鏡的設計降低相關材料費(fèi)用;動力設備的優化設計降低該部件成 本。預計随着裝機量的提升,定日鏡成本可大(dà)幅下(xià)降。
未來萬億市場可期。按照 IEA 預測,中(zhōng)國光熱發電(diàn)市場到 2030 年将 達到 29GW 裝機,到 2040 年翻至 88GW 裝機,到 2050 年将達到 118GW 裝機, 成爲全球繼美國、中(zhōng)東、印度、非洲之後的第四大(dà)市場,照此看來,光熱 發電(diàn)萬億級市場才剛剛拉開(kāi)帷幕。(報告來源:未來智庫)
4.1 能源結構加快調整,核電(diàn)成爲多能互補重要組成部分(fēn)
受全球氣候變暖、不可再生(shēng)的化石能源不斷消耗等因素影響,全球能 源消費(fèi)結構正加快向低碳化轉型。許多國家已将核能發電(diàn)作爲新一(yī)代能源 技術的重要戰略組成部分(fēn)和經濟發展的重要新領。根據世界核能協會, 2019 年,核能發電(diàn)量達到 2657 TWh,能夠滿足世界電(diàn)力需求的 10%以 上。中(zhōng)國的核能發電(diàn)量從 2013 年的 105TWh 增至 2019 年的 330 TWh, 增長了超過兩倍。2019 年,北(běi)美,西歐和中(zhōng)歐的核能發電(diàn)量有所下(xià)降, 非洲,亞洲,南(nán)美,東歐和俄羅斯的核能發電(diàn)量有所增加,亞洲的核能發 電(diàn)量增長了 17%。其中(zhōng),中(zhōng)國的核能發電(diàn)量占比過半,是世界上核能發 電(diàn)量排名第二的國家,核能發電(diàn)量占世界比重 13.6%。
我(wǒ)國的核電(diàn)建設受 2011 年日本福島核電(diàn)站洩露的影響,核電(diàn)項目的 審批一(yī)度放(fàng)緩,尤其是自 2015 年核準 8 台新建機組後,更是經曆了三 年“零審批”的狀态。但是從最近 2 年來看,2019 和 2020 年每年都有 新的項目獲批,連續兩年核準新的核 電(diàn)項目,代表了核電(diàn)新建機組的審批和核準開(kāi)始恢複正常。更關鍵的是, 這一(yī)變化正是從 2018 年能源工(gōng)作指導意見中(zhōng)對核電(diàn)的态度從安全發展 轉爲穩妥推進後才發生(shēng)的。随着政府對核電(diàn)發展的态度進一(yī)步轉變爲“積 極有序發展”,核電(diàn)有望在“十四五”期間迎來新的發展階段。
我(wǒ)國近五年核電(diàn)裝機增長節奏較快,帶動發電(diàn)占比穩步提升。據中(zhōng)國 核能行業協會今年 7 月發布的《2021 年 1-6 月全國核電(diàn)運行情況》顯示, 截至 6 月 30 日,我(wǒ)國運行核電(diàn)機組共 51 台,裝機容量 5327.5 萬千瓦, 占全國發電(diàn)裝機容量的 2.36%,發電(diàn)量占比達到 5.04%。運行核電(diàn)機組累 計發電(diàn)量爲 1950.91 億千瓦時,占全國累計發電(diàn)量的 5.04%,比 2020 年 同期上升了 13.76%;累計上網電(diàn)量爲 1830.51 億千瓦時,比 2020 年同 期上升了 14.12%。
根據核電(diàn)專業媒體(tǐ)《核電(diàn)觀察》在 1 月發表的年度展望中(zhōng)曾測算,要 實現 2030 年非化石能源占一(yī)次能源消費(fèi)比重 25%以上,綜合考慮風電(diàn)、 太陽能、水電(diàn)的發展空間以及核電(diàn)的建設周期,需要十四五期間至少新開(kāi) 工(gōng) 3500 萬千瓦核電(diàn)機組,即 30-35 台百萬千瓦核電(diàn)機組,年均新開(kāi)工(gōng) 6-8 台機組,屆時至 2030 年核電(diàn)裝機容量可達到 1 億至 1.1 億千瓦。
4.2 三代核電(diàn)技術成熟落地,核電(diàn)市場規模有望再上台階
核電(diàn)産業鏈的上遊爲鈾礦開(kāi)采加工(gōng)精煉、鈾轉化濃縮和核燃料組件制 造;中(zhōng)遊爲核電(diàn)設備制造環節,主要包括核島設備、常規島設備和輔助設 備;下(xià)遊是核電(diàn)站建設運營及乏燃料處理等。核電(diàn)具有建設周期長、投資(zī) 規模大(dà)的特點,核電(diàn)建設既可以發揮穩定投資(zī)的作用又(yòu)有推動未來能源結 構優化具有重要作用。在新一(yī)輪政策的引導下(xià),核電(diàn)整個産業鏈發展空間 有望獲得提升。
上遊:對外(wài)進口依賴程度高,泛燃料處置制約核電(diàn)産業發展
發現新的高質量鈾礦、與鈾資(zī)源豐富國建立合作項目、收購海外(wài)鈾礦項目、發展四代核技術等才能實現降低需求與成本的目的。核燃料棒 最核心的材料是燃料芯塊,由二氧化鈾組成,是裂變反應産生(shēng)熱量的主要 原料。在核燃料成本結構中(zhōng),天然鈾占比最高,達到 49%。而國内鈾資(zī)源 由于受到品質及成本限制的原因産量較低,要滿足自身需求需要大(dà)量進 口,數據顯示,2018 年進口占比超 85%,遠超 50%的國際警戒線。同時由 于中(zhōng)國政府對核燃料物(wù)資(zī)行業實施嚴格的管制,隻有獲得國家許可的企業 才能從事海外(wài)鈾産品的采購,所以核電(diàn)上遊具有非常高的的政策性進入門 檻。
目前國内獲授經營許可及牌照從事天然鈾進口及貿易并提供核相關服 務的實體(tǐ)隻有中(zhōng)國廣核集團下(xià)屬的鈾業公司、中(zhōng)核集團下(xià)屬的原子能公司 和國家電(diàn)投下(xià)屬的國核鈾業發展有限責任公司,具有明顯壟斷地位。核燃 料元件制造在技術門檻與國家安全要求下(xià)也存在較高進入門檻,國内僅中(zhōng) 核集團旗下(xià)的中(zhōng)核北(běi)方與中(zhōng)核建中(zhōng)獲得授權,具有極高議價能力。
乏燃料處理将成爲制約中(zhōng)國核電(diàn)發展的重要因素。核電(diàn)站産生(shēng)的乏 燃料與核電(diàn)站設備容量相關,大(dà)約每 100 萬千瓦的核電(diàn)設備容量乏燃料的 年産量爲 21 噸。2020 年中(zhōng)國乏燃料産生(shēng)量達 1,071.6 噸,而乏燃料後處 理能力僅爲 50 噸,無法滿足處理需求。且根據中(zhōng)國核電(diàn)發展規劃,到 2030 年,每年将産生(shēng)乏燃料近 2,000 噸,累積乏燃料約 24,000 噸。截止 2021 年,中(zhōng)國仍未形成後處理工(gōng)業能力,且離(lí)堆貯存能力也趨于飽和。乏燃料 後處理廠建設成本高且建設周期長,平均建設周期爲 10 年,因此短期内 乏燃料處理需求難以滿足。這也是後期核電(diàn)能源能否長足發展的關鍵,也 是整個産業鏈能否進入景氣周期的前提。
中(zhōng)遊:核心技術突破優化成本結構
核島設備制造是核電(diàn)國産化的核心,壟斷程度高,技術壁壘高,毛利率接近 40%。核電(diàn)站建設成本占比最高,達到 64.3%,其中(zhōng),核電(diàn)設備 在核電(diàn)站建設中(zhōng)所占成本最高,其比例高達 50%,而核電(diàn)設備中(zhōng)核島成本 占比最高,達到 58%,因爲核島工(gōng)藝複雜(zá),且安全性要求極高,核島中(zhōng)的 關鍵部件由于制造工(gōng)藝要求高,制造所需資(zī)産均由國企壟斷。常規島與輔 助系統由于技術壁壘低,價格明顯下(xià)降,成本占比也相應下(xià)降,毛利率水 平僅爲 10%左右。
核電(diàn)自主創新能力顯著增強,華龍一(yī)号、國和一(yī)号自主三代核電(diàn)技術完成研發,高溫氣冷堆核電(diàn)站示範工(gōng)程取得重大(dà)進展,小(xiǎo)型堆、第四代核能技術、聚變堆研發基本與國際水平同步。AP1000、EPR 三代核電(diàn)技術 全球首堆相繼在我(wǒ)國建成投産并完成首爐燃料循環運行,自主核電(diàn)品牌 “華龍一(yī)号”首堆成功并網,我(wǒ)國在三代核電(diàn)技術領域已跻身世界前列。
CAP1400 是我(wǒ)國在引進的美國西屋公司 AP1000 的基礎上消化、吸收再升 級的非能動大(dà)型先進壓水堆核電(diàn)機組。相比于 AP1000,機組功率提高 20%, 進一(yī)步降低了堆芯熔化概率,優化了放(fàng)射性廢物(wù)處理系統。目前,CAP1400 技術已開(kāi)發成熟,基于 CAP1400 機組的石島灣 1#、2#機組分(fēn)别于 2019 年 4 月及 2020 年 6 月拿到 FCD 核準,機組關鍵設備材料基本實現了自主化 的設計和國産化制造,設備國産化率已超過 85%。
目前,上海電(diàn)氣、中(zhōng)國一(yī)重在我(wǒ)國核電(diàn)行業國内核電(diàn)裝備綜合市場的占有率持續居于領先地位。目前核島設備的供應以上海電(diàn)氣、東方電(diàn) 氣、哈電(diàn)集團、中(zhōng)國一(yī)重四大(dà)國企爲主,主要承擔三代核電(diàn)主設備,如反 應堆壓力容器、穩壓器、蒸汽發生(shēng)器、汽輪發電(diàn)機、主冷卻劑泵的供應。民營企業在細分(fēn)産品如閥、泵管道、風機制冷設備等方面占據了主要供應 地位。中(zhōng)國一(yī)重負責反應堆壓力容器的制造任務;東方電(diàn)氣負責汽輪發電(diàn) 機組等主設備的設計、制造以及蒸汽發生(shēng)器的制造任務;上海電(diàn)氣負責反 應堆堆内構件、核二三級泵等制造任務;哈電(diàn)股份負責核島反應堆冷卻劑 泵、常規島輔機給水加熱器等;中(zhōng)核科技負責關鍵閥門,如主蒸汽隔離(lí)閥、 核級直流電(diàn)裝驅動閘閥。
下(xià)遊:十四五時期市場規模有望突破千億
核電(diàn)建設周期長、投資(zī)規模大(dà),前期工(gōng)作一(yī)般需要 5-10 年以上;工(gōng) 程建設及安裝調試一(yī)般需要 5 年左右;第三代核電(diàn)站投産後運行時間可 達 60 年。由于核電(diàn)行業的特殊性及核電(diàn)技術的複雜(zá)性,目前我(wǒ)國經國務 院正式核準的核電(diàn)項目均由中(zhōng)國廣核、中(zhōng)國核電(diàn)和國家電(diàn)投三家分(fēn)别或合 作開(kāi)發運營,其中(zhōng),中(zhōng)國廣核和中(zhōng)國核電(diàn)占據核電(diàn)運營的絕大(dà)部分(fēn)市場份 額。
根據中(zhōng)國核能行業協會發布的《中(zhōng)國核能年度發展與展望(2020)》, 預計到 2025 年,我(wǒ)國核電(diàn)在運裝機達到 70GW,在建 30GW,對應十四五年 均新增核準約 5~6 台機組,帶來約 1200 億元/年的市場空間。
從發展核電(diàn)相較其他清潔能源來看,核電(diàn)存在穩定性強、發電(diàn)效率領 先,發電(diàn)成本低等的優勢特點。與水電(diàn)相比,核電(diàn)不存在枯水期問題;與 煤電(diàn)相比,核電(diàn)燃料較少受到交通狀況的影響及環保問題;與風、光、生(shēng) 物(wù)質等可再生(shēng)能源發電(diàn)相比,核電(diàn)沒有間歇性、間斷性等問題,利用效率 高達 80%;從發電(diàn)成本來看也是較低的。與其他不可再生(shēng)能源相比,排放(fàng) 的等效溫室氣體(tǐ)比煤電(diàn)燃料小(xiǎo)兩個數量級。從發電(diàn)量月度波動來看,月度發電(diàn)量占比最高與最低月份差異不超過 2 個百分(fēn)點。與此同時,核電(diàn)發電(diàn) 效率遙遙領先,2020 年我(wǒ)國核電(diàn)平均利用小(xiǎo)時達 7453 小(xiǎo)時,較火(huǒ)電(diàn)領先 超 3000 小(xiǎo)時,較風電(diàn)、光伏領先超 5000 小(xiǎo)時。
中(zhōng)國核電(diàn)上網标杆電(diàn)價爲 0.43 元/千瓦時,随着二代核電(diàn)站的批量建 設,核電(diàn)發電(diàn)成本已得到一(yī)定程度的降低,近兩年核電(diàn)平均上網電(diàn)價約降 低至 0.416 元/千瓦時,但随着安全性能更高的三代核電(diàn)站投入建設,核 電(diàn)上網電(diàn)價需重新核算調整,三代核電(diàn)站初步定價爲 0.5 元/千瓦時。
锂電(diàn)池是電(diàn)池的一(yī)種,電(diàn)池按照工(gōng)作性質可分(fēn)爲一(yī)次電(diàn)池與二次電(diàn) 池。一(yī)次電(diàn)池,是指放(fàng)電(diàn)後不能再充電(diàn)使其複原的電(diàn)池,即不能循環使用 的電(diàn)池,如堿錳電(diàn)池、鋅錳電(diàn)池等。二次電(diàn)池又(yòu)稱爲充電(diàn)電(diàn)池或蓄電(diàn)池, 指在電(diàn)池放(fàng)電(diàn)後可通過充電(diàn)的方式使活性物(wù)質激活而繼續使用的電(diàn)池,如 鉛酸電(diàn)池、鎳镉電(diàn)池、鎳氫電(diàn)池和锂電(diàn)池,二次電(diàn)池的特點爲可循環使用, 較一(yī)次電(diàn)池更爲環保。锂電(diàn)池即爲目前最爲先進的二次電(diàn)池。
随着我(wǒ)國經濟的快速發展,能源依賴以及環境保護問題成爲了制約我(wǒ) 國經濟轉型以及産業結構調整最主要的問題。在能源依賴及環境保護雙重 壓力下(xià),最近幾年,國務院及各部委連續出台了一(yī)系列推廣新能源汽車(chē)普 及、應用的政策,刺激了我(wǒ)國新能源汽車(chē)産業的高速發展,推動了動力锂 電(diàn)池行業的快速發展。
5.1 锂電(diàn)池産業鏈分(fēn)析
(1)锂電(diàn)池産業鏈概述
锂電(diàn)池産業可以分(fēn)爲上遊的礦産資(zī)源、中(zhōng)遊的原材料和産品制造及組 裝、下(xià)遊的應用三大(dà)範疇。
锂電(diàn)池重要組成部分(fēn):锂電(diàn)池主要由正極材料、負極材料、電(diàn)解液和電(diàn)池隔膜四部分(fēn)組成。
1)正極材料,正極材料占锂電(diàn)池成本的 40%左右。锂電(diàn)池産業鏈中(zhōng), 市場規模最大(dà)、産值最高的環節當屬正極材料,且其性能決定了電(diàn)池的能 量密度、壽命、安全性、使用領域等,正極材料成爲锂電(diàn)池的核心關鍵材 料。
目前動力電(diàn)池正極材料技術路線主要有:钴酸锂、鎳钴錳三元、改性 錳酸锂、磷酸鐵锂、鎳钴鋁三元。其中(zhōng)磷酸鐵锂作爲正極材料的電(diàn)池充放(fàng) 電(diàn)循環壽命長,但其缺點是能量密度、高低溫性能、充放(fàng)電(diàn)倍率特性均存 在較大(dà)差距,磷酸鐵锂電(diàn)池技術和應用已經遇到發展的瓶頸;钴酸锂主要 用于對體(tǐ)積能量密度要求較高的消費(fèi)類電(diàn)池的正極材料;錳酸锂電(diàn)池能量 密度低、高溫下(xià)的循環穩定性和存儲性能較差,因而錳酸锂僅作爲國際第 1 代動力锂電(diàn)的正極材料;三元材料憑借其較高的能量密度,成爲當下(xià) EV 車(chē)型廣泛采用的技術路線。
需求方面,三元材料方面需求較爲平穩,三元材料 5 系部分(fēn)需求被磷 酸鐵锂替代,電(diàn)池廠 8 系以上材料需求快速增。價格方面,2021 年 9 月 底,三元材料 523/811 報價分(fēn)别 20 與 24.0 萬元/噸左右。原料端硫酸鎳、 硫酸钴、硫酸錳報價 3.7、8.1、0.9 萬元/噸左右。整體(tǐ)來看,碳酸锂漲 勢強勁,與氫氧化锂價格已出現倒挂,導緻低鎳材料成本上行明顯,成交 價格上調幅度較大(dà),氫氧化锂因疫情、運輸等因素出口減少,國内供應量 小(xiǎo)幅提升,上漲有所滞後。原料端煉廠存在成本壓力較大(dà),短期内價格下(xià) 調空間不大(dà),随着産能的不斷釋放(fàng),在四季度的交付量會不斷提高,短期 内三元材料價格上漲趨勢,具體(tǐ)來看:原料锂鹽價格節節攀升供應緊張, 價格明顯上漲,預計短期内依舊(jiù)維持高位。
2)負極材料主要影響锂電(diàn)池的首次效率、循環性能等,負極材料的 性能也直接影響锂電(diàn)池的性能,負極材料占锂電(diàn)池總成本不超過 15%。負 極材料一(yī)般分(fēn)爲碳系負極和非碳系負極,其中(zhōng)碳系負極可分(fēn)爲石墨、硬炭、 軟炭負極等,石墨又(yòu)可分(fēn)爲人造石墨、天然石墨、中(zhōng)間相炭微球;非碳系 負極包括钛酸锂、錫類合金負極、矽類合金負極等。
3)電(diàn)解液是锂離(lí)子電(diàn)池的關鍵原材料之一(yī),下(xià)遊爲锂離(lí)子電(diàn)池。锂 離(lí)子電(diàn)池具有循環壽命長、能量密度高、成本相對較低、安全性能好等特 點,應用領域廣泛。锂離(lí)子電(diàn)池電(diàn)解液上遊材料包括了溶劑,锂鹽和添加 劑。
電(diàn)解質作爲電(diàn)解液的重要組成部分(fēn),直接影響着锂離(lí)子電(diàn)池的擱置時 間和使用壽命、内阻與功率特性、充放(fàng)電(diàn)效率、使用溫度範圍、安全性能 及成本等。受下(xià)遊需求拉動,國内外(wài)主流廠商(shāng)紛紛布局溶質領域,産能将 持續擴張。但目前溶質 LiPF6 的主流合成和提純工(gōng)藝仍有改進空間,使得 高品質産品的生(shēng)産工(gōng)藝難度較大(dà)。随着下(xià)遊持續景氣,目前生(shēng)産企業暫無 庫存,現貨緊張,擴産周期較長,大(dà)多以交付和長期訂單爲主,供需缺口 将持續存在,預計 2021 年内六氟磷酸锂将持續保持高景氣度。2022 年锂 電(diàn)池電(diàn)解液溶質需求量有望增加 70%,需求動能将保持強勁。
根據 GGII,2020 年中(zhōng)國電(diàn)解液市場出貨 25 萬噸,同比增長 38%。按 照比重 5%計算,2020 年國内電(diàn)解液添加劑出貨量約 1.46 萬噸,同比增長 27%。預計 21 年中(zhōng)國電(diàn)解液産量将在 42 萬噸左右,同比增加約 17 萬噸。随着電(diàn)解液的市場需求不斷攀升,即使生(shēng)産企業在三季度順利投産,明年 仍存在較大(dà)的市場缺口。
2021 年 9 月 24 日碳酸二甲酯(DMC)、六氟磷酸锂報價 1.1、46 萬 元/噸,環比 5.5%、2.3%。上遊氫氟酸、碳酸锂報價 1.05、17.6 萬元/噸, 環比 1.9%,14%。鹽湖提锂指數收報 4177,環比-9.1%,近三個月上漲 110%。整體(tǐ)來看,電(diàn)解液廠家總庫存爲 757 噸,同比下(xià)降 53%,依舊(jiù)維持低位, 個别企業内部出現零庫存現象。當前電(diàn)解液廠家的綜合成本約 7.95 萬元/ 噸,目前大(dà)部分(fēn)電(diàn)解液企業與上遊六氟企業達成鎖量合作,因而六氟價格 波動對成本影響減弱,但随着原料端其他産品供應吃緊,價格的進一(yī)步走 高,電(diàn)解液成本壓力将進一(yī)步增強。随着電(diàn)解液企業内部六氟磷酸锂自給 能力的提升,電(diàn)解液廠家的利潤水平逐步回升,目前行業平均毛利維持在 1.65 萬元/噸左右。
4)隔膜是正負極之間的一(yī)層薄膜,容許離(lí)子通過、阻止電(diàn)子通過, 防止出現短路。爲了使隔膜在充放(fàng)電(diàn)過程中(zhōng)保持完整性和熱穩定性, 一(yī) 般行業内都會對隔膜進行表層塗覆,塗一(yī)下(xià)諸如陶瓷、勃姆石、硫酸鋇等 無機材料。有塗覆的叫塗覆膜,沒有塗覆的稱爲基膜。動力電(diàn)池基本都會 選擇塗覆膜。隔膜的制作工(gōng)藝主要分(fēn)爲濕法和幹法,幹法又(yòu)有單向拉伸和 雙向拉伸。目前高端産品中(zhōng)以濕法爲主,中(zhōng)低端以幹法爲主。
從國内市場來看,锂電(diàn)隔膜市場已高度集中(zhōng),新增産能主要來自于頭 部企業。由于下(xià)遊需求旺盛,頭部企業訂單飽滿。目前,恩捷股份、星源 材質、中(zhōng)材科技等都在加大(dà)擴産力度。擴産的同時,産業鏈企業還在發力 提升海外(wài)銷售比例,并謀劃海外(wài)建廠,以提升利潤水平。近期恩捷股份在 匈牙利投資(zī)建設锂電(diàn)池隔膜生(shēng)産基地的奠基儀式在匈牙利東部城市德布 勒森(sēn)舉行。值得關注的是,匈牙利工(gōng)廠是恩捷股份第一(yī)個海外(wài)生(shēng)産基地, 該基地拟每年爲全球供應鏈再增加 4 億平方米的锂電(diàn)池隔膜産品。供應 端:2021 年 8 月锂電(diàn)池隔膜産量約爲 55593 萬平方米,同比增長 62.26%, 環比上漲 2.38%。2021 年 8 月锂電(diàn)池隔膜行業開(kāi)工(gōng)率爲 61.3%,環比上漲 2.37%。2020 年锂電(diàn)池隔膜總産量爲 384529.3 萬平方米,同比增長 27%。需求端:在市場需求快速增長的情況下(xià),動力電(diàn)池的供應存在缺口,目前 個别企業的電(diàn)池訂單已經排到了明年,當前行業内電(diàn)池缺口在 30%-50%左 右,且每家企業的情況不一(yī)樣,供應緊張的情況有可能會持續到 2025 年。
實際上,爲了滿足快速增長的市場需求,從去(qù)年以來,多家動力電(diàn)池就在 密集擴充産能,除擴産以外(wài),動力電(diàn)池企業十分(fēn)明顯的動作是加緊捆綁上 遊原材料資(zī)源,“供需錯配”緻使相關産品和行業景氣度不斷上行。價 格方面,2021 年 9 月,濕法 9μm/幹法 14μm 基膜、濕法塗覆:9μm+2μ m+2μm 分(fēn)别報價 1.20、0.95、1.95 元/平方米,環比均無變化。锂電(diàn)池 隔膜的成本受原料 PP 以及 PE 價格的影響較小(xiǎo),上遊原料 PP/PE 市場價格 較爲平穩, PP、PE 價格指數收報 9085、10095,環比分(fēn)别-0.2%、-1.1%。整體(tǐ)來看,本周綜合成本約 7564 元/萬平方米,短期内锂電(diàn)池隔膜成本壓 力變動不大(dà),利潤小(xiǎo)幅回暖,各大(dà)廠商(shāng)受益于行業需求旺盛,産能加速釋 放(fàng),生(shēng)産效率提升,疊加客戶結構優化,盈利能力提升趨勢明顯。目前行 業平均毛利維持在 2850 元/萬平方米左右,從目前各隔膜企業的單平利潤 來看,隔膜漲價能帶來較大(dà)的業績彈性。預計短期内锂電(diàn)池隔膜價格或将 維持穩定,上漲空間不大(dà)。
5.2 锂電(diàn)池需求分(fēn)析
锂電(diàn)池的下(xià)遊應用市場分(fēn)爲電(diàn)動交通工(gōng)具、3C 消費(fèi)電(diàn)子、工(gōng)業儲能 三大(dà)類别:電(diàn)動交通工(gōng)具、3C 消費(fèi)電(diàn)子、工(gōng)業儲能
(1)新能源汽車(chē)需求爆發式增長,帶動锂電(diàn)池負極材料需求快速提。升在同體(tǐ)積重量情況下(xià),锂電(diàn)池的蓄電(diàn)能力是鎳氫電(diàn)池的 1.6 倍,是鎳 镉電(diàn)池的 4 倍,因此,新能源汽車(chē)使用锂電(diàn)池可以顯著增強續航裏程, 大(dà)大(dà)增強産品的實用性和便捷性,在純電(diàn)動汽車(chē)的應用上這一(yī)優勢尤爲明 顯。目前,锂電(diàn)池已經成爲了新能源汽車(chē)的主要能量裝置之一(yī),新能源汽 車(chē)快速發展将推動锂電(diàn)池的市場規模快速擴大(dà)。
1)全球市場新能源汽車(chē)産業規模。爲推動新能源汽車(chē)發展,各國相繼出台新能源汽車(chē)支持政策,包括購 車(chē)補貼、稅收優惠、積分(fēn)政策等,新能源汽車(chē)政策營造了新能源時代下(xià)的 全球新環境,新能源汽車(chē)全球化的趨勢已經來臨。一(yī)些國家爲搶占新一(yī)輪 産業制高點已經制定了停止生(shēng)産銷售傳統能源汽車(chē)的時間表。英國和法國 宣布将在 2040 年全面禁售燃油車(chē);德國将在 2030 年後禁售傳統内燃機 汽車(chē);荷蘭和挪威将在 2025 年禁售燃油車(chē);印度将在 2030 年全面禁售 燃油車(chē)。根據彭博社發布的預測,全球電(diàn)動汽車(chē)的銷量将于 2025 年的 1,100 萬輛,并且随後在 2030 年增至 3,000 萬輛,中(zhōng)國将主導這一(yī)轉 變,2025 年電(diàn)動汽車(chē)占中(zhōng)國所有乘用車(chē)銷量的 19%,中(zhōng)國電(diàn)動汽車(chē)市場 的銷售額将占到全球電(diàn)動汽車(chē)市場的近 50%;歐洲僅次于中(zhōng)國,占全球 電(diàn)動汽車(chē)市場銷售額的 14%,美國排名第三,占 11%。到 2040 年,全球 預計将售出約 6,000 萬輛電(diàn)動車(chē),相當于全球汽車(chē)市場的 55%;電(diàn)動汽 車(chē)保有量達到 5.59 億輛,占所有類型汽車(chē)保有量的 33%。
2)中(zhōng)國是全球最大(dà)新能源汽車(chē)市場,未來發展前景廣闊。2014 年以來,随着免購置稅的落實及全國推廣實施、多地政府實行 限牌限購但對新能源汽車(chē)特開(kāi)“綠色通道”及配套設施的不斷增加,新能 源汽車(chē)在私人領域的推廣度及接受程度快速上升,我(wǒ)國新能源汽車(chē)産銷量 突飛猛進。根據中(zhōng)國汽車(chē)工(gōng)業協會統計,2021 年 8 月,新能源汽車(chē)産銷 分(fēn)别完成 30.9 萬輛和 32.1 萬輛,同比均增長 1.8 倍。其中(zhōng)純電(diàn)動汽車(chē)産 銷分(fēn)别完成 25.2 萬輛和 26.5 萬輛,同比均增長 1.9 倍;插電(diàn)式混合動力 汽車(chē)産銷均完成 5.6 萬輛,同比分(fēn)别增長 1.4 倍和 1.7 倍;燃料電(diàn)池汽車(chē) 産銷分(fēn)别完成 40 輛和 38 輛,同比分(fēn)别下(xià)降 58.8%和 68.6%。本月新能源 産銷繼續刷新記錄。從細分(fēn)車(chē)型來看,純電(diàn)動汽車(chē)、插電(diàn)式混合動力汽車(chē) 的産銷也均刷新記錄。8 月新能源汽車(chē)滲透率已提升至 17.8%,新能源乘 用車(chē)滲透率更是接近 20%。按照這樣的态勢發展,我(wǒ)國有望提前實現 2025 年新能源汽車(chē) 20%市場份額的中(zhōng)長期規劃目标。
目前,我(wǒ)國是全球最大(dà)的新能源汽車(chē)市場,也是增長最快的市場,是 推動全球新能源車(chē)市增長的主要驅動力。根據工(gōng)信部《汽車(chē)産業中(zhōng)長期發 展規劃》和中(zhōng)汽協《節能與新能源汽車(chē)技術路線圖》(2016 年)提出的 目标,未來 10-15 年新能源汽車(chē)逐漸成爲主流産品,汽車(chē)産業初步實現 電(diàn)動化轉型。2020 年汽車(chē)産量達到 2522.5 萬輛,其中(zhōng)新能源汽車(chē)年産量将達到 136.6 萬輛;預計到 2025 年,其中(zhōng)新能源汽車(chē)年占比 20%以上;到 2030 年,汽車(chē)産銷規模将達到 3,800 萬輛,其中(zhōng)新能源汽車(chē)占比 40% 以上。相對于我(wǒ)國傳統汽車(chē)每年接近 3,000 萬輛的銷售市場,2020 年新 能源汽車(chē)銷量滲透率 5.4%,行業處于高速增長的初期階段。根據 2020 年 11 月 2 日,國務院辦公廳印發《新能源汽車(chē)産業發展規劃(2021-2035 年)》,到 2025 年,新能源汽車(chē)新車(chē)銷量占比達到 20%左右,發展前景 廣闊。
下(xià)遊的應用:
锂電(diàn)池目前主要分(fēn)爲動力(電(diàn)動交通工(gōng)具,如新能源汽車(chē)、 電(diàn)動自 行車(chē)等)、3C 消費(fèi)電(diàn)子和工(gōng)業儲能等三大(dà)應用領域。在“碳達峰”、“碳 中(zhōng)和”戰略目标的實現過程中(zhōng),對動力、儲能等 領域的锂電(diàn)池市場需求 将帶來持續增長。
動力 2021 年上半年,受益于國内外(wài)新能源汽車(chē)終端市場增長拉動, 我(wǒ)國锂電(diàn)新能源行業發展快速。據中(zhōng)國汽車(chē)工(gōng)業協會統計,2021 年上半 年新能源汽車(chē)産銷分(fēn)别爲 121.5 萬輛和 120.6 萬輛,同比分(fēn)别增長 200.6% 和 201.5%;據 中(zhōng)國汽車(chē)動力電(diàn)池産業創新聯盟數據,1-6 月我(wǒ)國動力電(diàn) 池累計産量 74.7GWh,同比增長 217.5%;結合《新能源汽車(chē)産業發展規劃 (2021–2035 年)》提出的新能源汽車(chē)占比 20% 目标,2035 年公共領域 用車(chē)全面電(diàn)動化目标,疊加“碳達峰”“碳中(zhōng)和”戰略目标,未來新能源 汽車(chē)市場發展潛力巨大(dà),将促進 動力電(diàn)池行業高速發展。預計到 2030 年,電(diàn)動汽車(chē)的銷量将會達到全球乘用車(chē)銷量的 50%。目前,我(wǒ)國動力 锂電(diàn)池在國際競争中(zhōng)優勢明顯,歐洲等海外(wài)新能源汽車(chē)市場快速發展有助 于進一(yī)步提升國内動力锂電(diàn)企業的市場占有率,動力锂電(diàn)上遊産業鏈有望 受益。
根據高工(gōng)産業研究院(GGII)統計的數據顯示,2021 上半年全球新 能源汽車(chē)銷售約 225.2 萬輛,同比增長 151%;動力電(diàn) 池裝機量約 100.49GWh,同比增長 141%。受國内新能源汽車(chē)需求帶動以及國内動力電(diàn)池企業進入海外(wài)車(chē)企供應鏈的影響, 新能源産業鏈進一(yī)步發展。根據中(zhōng) 汽協最新數據顯示,2021 年上半年我(wǒ)國新能源汽車(chē)産銷分(fēn)别爲 121.5 萬 輛和 120.6 萬輛,同 比均增長 2 倍。其中(zhōng),純電(diàn)動汽車(chē)銷量超過 100 萬 輛,新能源汽車(chē)滲透率由今年年初的 5.4%提高至 6 月底的 9.4%。高工(gōng)産 研锂 電(diàn)研究所(GGII)表示,受《新能源汽車(chē)産業發展規劃(2021-2035 年)》、《節能與新能源汽車(chē)技術路線圖(2.0 版)》等 多項利好政策 影響,動力汽車(chē)市場需求呈現大(dà)幅上升趨勢,預計 2021 年中(zhōng)國新能源汽 車(chē)銷量達到 240 萬輛,預計全球新能源汽車(chē)銷量有望突破 550 萬輛。
(2)3C 消費(fèi)電(diàn)子 ,我(wǒ)國 3C 消費(fèi)品領域中(zhōng),手機與計算機占據了絕 大(dà)部分(fēn)市場。受新興 5G 技術商(shāng)業應用的推動以及疫情以來線上教育、線 上辦公以及居家影視娛樂需求增長的驅動,消費(fèi)類電(diàn)子産品市場始終保持 穩定增長趨勢。據中(zhōng)商(shāng)産業研究院數據顯示,除智能手機、筆記本電(diàn)腦等 傳統消費(fèi)類電(diàn)子的持續增長,近年來輕薄型、小(xiǎo)型化新興消費(fèi)類電(diàn)子産品 如智能手環、藍(lán)牙耳機等也 成爲需求新的增長點,預計我(wǒ)國消費(fèi)類锂離(lí) 子電(diàn)池出貨量将由 2020 年的 37.8GWh 提升至 2023 年的 51.5GWh,複合增 長率将達 到 10.86%。
2021 年上半年,随着宏觀經濟的改善,在 5G 智能手機的需求驅動下(xià), 全球消費(fèi)手機市場正在逐漸複蘇。根據市場研究 機構 IDC 數據:2021 年 第二季度全球智能手機出貨量爲 3.13 億部,同比增長 13.2%。除中(zhōng)國地 區外(wài),其他地區都對整體(tǐ)的增長做出了貢獻。IDC 預測未來五年内,全球 手機出貨量仍将保持持續增長,2021 年全球智能手機出貨量預測将達 13.8 億部。智能可穿戴設備、智能出行、智能家居設備、無人機等新興 智能硬件産品作爲消費(fèi)電(diàn)子行業的新生(shēng)代成員(yuán),其市場規模 逐年遞增, 行業處于上升階段。IDC 公布的最新數據顯示,2021 年第一(yī)季度可穿戴設 備出貨量爲 1.05 億部,相比去(qù)年同期 7780 萬部增長了 34.4%。近年來, 消費(fèi)需求升級促使智能穿戴市場正在朝着商(shāng)業化、産品形态多樣化、設備 新型化的方向發展, 智能硬件産業鏈将進一(yī)步完善,未來市場規模增長 空間巨大(dà)。
工(gōng)業儲能,儲能能夠爲電(diàn)網運行提供調峰、調頻(pín)、備用、黑啓動、需 求響應支撐等多種服務,是提升傳統電(diàn)力系統靈活性、經濟性 和安全性 的重要手段;儲能能夠顯著提高風、光等可再生(shēng)能源的消納水平,支撐分(fēn) 布式電(diàn)力及微網,是推動主體(tǐ)能源由化石能源向可再生(shēng)能源更替的關鍵技 術。中(zhōng)國提出 2060 年實現碳中(zhōng)和的承諾,随着電(diàn)化學儲能成本的逐年下(xià) 降,工(gōng)業儲能将快速增長。此外(wài),能源企業對儲能電(diàn)池需求也将進一(yī)步提 升。
儲能領域來看,2021 年電(diàn)化學儲能市場繼續保持快速發展,根據中(zhōng) 關村(cūn)儲能産業技術聯盟預計,本年累計裝機規模可達 5790.8MW,儲能市 場累計規模将達 6614.8MW。“碳達峰”、“碳中(zhōng)和”等目标對儲能行業 形成巨大(dà)利好,根據中(zhōng)關村(cūn)儲能産業 技術聯盟數據顯示,未來五年電(diàn)化 學儲能累計規模複合增長率爲 57.4%,市場将呈現穩步、快速增長的趨勢。
5.3 锂電(diàn)池闆塊三季報業績綜述
锂電(diàn)池闆塊的營業收入經過三年的蟄伏 之後,今年的營業收入迎來了大(dà)爆發,2021 年前三季度的營業收入超過了 7500 億元,同比增長達到 73.24%。在營業收入大(dà)幅增長的同時,淨利 潤也與之水漲船高,2021 年前三季度的淨利潤達到了 592.6 億元,與去(qù) 年同期相比,暴增 190.49%。通過數據的對比,我(wǒ)們不難發現,锂電(diàn)池闆 塊最近三年的淨利潤是逐步提高了,淨利潤的增長速度遠超營業收入的增 長速度,可見锂電(diàn)池闆塊在增加營業收入的同時,營業成本是快速下(xià)降的, 這主要得益于産業規模的提升以及技術的叠代升級。
經營活動現金流量好 比企業的血液,锂電(diàn)池闆塊最近3年1期的經營活動現金流是十分(fēn)健康的, 淨現金流遠遠超過同期的淨利潤,是一(yī)種非常穩健的表現,2021 年 1-9 月 整個闆塊的經營活動淨現金流爲 846.70 億元,同比增長超過 39%。從闆 塊盈利能力指标上看,锂電(diàn)池闆塊的毛利率達到 25.04%,高于過去(qù)三年 的毛利率,達到了毛利的一(yī)個小(xiǎo)高峰。锂電(diàn)池闆塊的資(zī)産負債率連續 2 年低于 50%,2021 年三季報顯示整個闆塊的資(zī)産負債率爲 49.64%,依然 維持在一(yī)個較低的水平。锂電(diàn)池闆塊的盈利能力在過去(qù)兩年一(yī)直在穩步提 升,淨資(zī)産收益率從 2019 年的 1.51%提升到 2020 年的 3.54%,今年前三 季度再次大(dà)幅攀升到 10.57%,盈利能力增幅驚人。
6.1 碳中(zhōng)和背景下(xià),儲能承擔着重要角色
6.1.1 儲能發展的重要性
2020 年 400 餘家風能企業代表聯合發布的《風能北(běi)京宣言》提出, “十四五”期間,須保證風電(diàn)年均新增裝機 50GW 以上,2025 年後,風 電(diàn)年均新增裝機容量應不低于 60GW。單從數據來看,12 億千瓦的目标似 乎能夠輕松實現。但電(diàn)力低碳化不是簡單的做加法,要克服風電(diàn)光伏的間 歇性和波動性,整體(tǐ)電(diàn)力系統都需要發生(shēng)轉變。儲能,正是轉型之中(zhōng)的關 鍵技術。
風光發電(diàn)受自然因素影響較大(dà),缺乏可調節性。過去(qù)十多年,補貼政 策帶動了風電(diàn)光伏的高速發展,也把嚴重的棄風棄光問題丢給整個電(diàn)力行 業。爲了解決可再生(shēng)能源的消納,電(diàn)力系統使用各種手段,包括大(dà)舉建設 電(diàn)力外(wài)送通道,壓減火(huǒ)電(diàn)發電(diàn)空間,以消納空間确定投資(zī)空間等等。經過數年努力,除了少數省份,中(zhōng)國大(dà)部分(fēn)省區都已将棄風棄光率控制在 5% 以下(xià)。但靓麗的成績背後仍然有深重的憂慮。随着發電(diàn)裝機規模的不斷擴 大(dà),未來數十年風力光伏發電(diàn)将從補充能源逐漸演變爲主力能源,傳統火(huǒ) 電(diàn)機組将會增速放(fàng)緩直至減少,這意味着電(diàn)力系統對靈活性資(zī)源的需求将 更加迫切。儲能是我(wǒ)國未來提升系統靈活性的重要、可靠的選擇之一(yī)。自 2020 年以來,已有青海、内蒙古、山東、湖南(nán)等近二十個省市出台鼓勵 新能源配套儲能的支持性文件。儲能項目将迎來快速發展機遇期。
6.1.2 儲能發展三階段
第一(yī)階段(2020-2025 年)
“十四五”風光發展信心足。國家層面的能源“十四五”規劃尚未出 台,但北(běi)京、天津、上海等 20 多個省(區、市)已相繼發布了“十四五” 新能源發展規劃,“風光”正無限。國能投、國電(diàn)投、華能、大(dà)唐、華電(diàn)、 三峽、中(zhōng)廣核等衆多電(diàn)力央企紛紛表态,将把新能源作爲“十四五”期間 的開(kāi)發重點。“十四五”期間電(diàn)力約束問題不構成主要矛盾,儲能是風光 發展的标配。“十四五”期間,随着光伏裝機占比的逐漸提高,儲能在限 電(diàn)率範圍内調峰,起到削峰填谷的作用。但風光儲不具備深度調峰能力, “十四五”期間儲能調峰的能力不具備經濟性。在此階段,光伏風電(diàn)的發 電(diàn)量占比還較低,電(diàn)網穩定性和靈活性可通過現有調峰機組得到保證。
第二階段(2025-2030 年)
新能源成爲主力能源,電(diàn)網穩定性亟需大(dà)量儲能。我(wǒ)國在 2020 年 12 月聯合國“2020 氣候雄心峰會”提出 2030 年可再生(shēng)能源裝機達到 12 億千瓦。爲了實現 2030 年碳達峰目标,可再生(shēng)能源裝機将超過火(huǒ)電(diàn)裝機, 從補充能源變爲主力能源,基本實現新增電(diàn)力來自新能源。要承載如此規 模的新能源裝機,電(diàn)網乃至整個電(diàn)力系統不僅要有“量”的增加,還要有 “質”的變革,對儲能的需求急劇提升。成本方面,随着技術進步,風光 儲電(diàn)力度電(diàn)平均售價低于全國煤電(diàn)平均售價,存量替代化石能源階段開(kāi) 啓。根據 Solarzoom,風光電(diàn)力要“100%增量替代”化石能源發電(diàn),要做到發電(diàn)裝機保有量:儲能裝機保有量≈1W:1-2Wh 的比例。我(wǒ)們預計在這 一(yī)階段功率配比 50%-100%,備電(diàn)時長 2-4h。
第三階段(2030-2060 年)
新能源存量替代化石能源,儲能将在電(diàn)網側替代火(huǒ)電(diàn)機組。2030 年 往後,至 2060 年實現碳中(zhōng)和,當可再生(shēng)能源發展爲電(diàn)力消費(fèi)的絕對主體(tǐ) 時,構建以可再生(shēng)能源爲中(zhōng)心的靈活電(diàn)力系統,主動提供系統服務,整個 電(diàn)力系統會更經濟更平衡。儲能将在電(diàn)網側承擔調峰調頻(pín)等職責,傳統火(huǒ) 電(diàn)機組将在輔助服務領域逐步退出。
根據 Solarzoom 測算,風光電(diàn)力要“100%存量替代”化石能源發電(diàn), 要做到發電(diàn)裝機保有量:儲能裝機保有量≥1W:5Wh 的比例。預計在這一(yī) 階段功率配比 100%+,備電(diàn)時長 4h+。這既要求光伏系統、儲能系統成本 進一(yī)步降低,也要求儲能裝機量大(dà)幅提高。
6.1.3 儲能政策的演進
“十三五”期間國家能源局聯合其他部門陸續發布了關于儲能技術、 電(diàn)化學儲能、輸配電(diàn)價格等有關方面的指導與規劃政策,促使儲能在“十 三五”期間舉得了明顯的發展,特别是電(diàn)化學儲能裝機舉得了長足的發展。
在“十四五”開(kāi)局之年,國家發展改革委、國家能源局近日聯合印發 了《關于加快推動新型儲能發展 的指導意見》,文件明确指出,到 2025 年,實現新型儲能從商(shāng)業化初期向規模化發展轉變,裝機 規模達 3000 萬 千瓦以上。到 2030 年,實現新型儲能全面市場化發展。指導意見是“十 四五”時 期的第一(yī)份儲能産業綜合性政策文件,從市場化發展、技術進 步、市場環境、政策監管等方面做出 引導,對行業發展重大(dà)利好,預期 未來國家會出台一(yī)系列政策,破除産業發展中(zhōng)的難題,實現儲能 的市場 化發展。
電(diàn)價是電(diàn)力系統的市場化結果,通過深化電(diàn)價改革、完善電(diàn)價形成機 制,可進一(yī)步推動新能源爲主 題的新型電(diàn)力系統建設。2021 年 7 月 29 日,國家發改委發布了《關于進一(yī)步完善分(fēn)時電(diàn)價機制的通知(zhī)》,主要内容包括分(fēn)時電(diàn)價機制的優化、執行和實施保障等三個方面。這一(yī)政策再能 源消費(fèi)、 能源生(shēng)産、能源技術和能源體(tǐ)制方面都具有重要意義,通過優 化分(fēn)時電(diàn)價機制,引導用戶改變用能 習慣,提升電(diàn)網友好性;峰谷電(diàn)價 差更高會推動用電(diàn)側儲能等分(fēn)布式靈活資(zī)源的發展,儲能利用峰 谷電(diàn)價 差盈利的空間增大(dà);儲能等多種靈活能源加強互動,發展多樣的商(shāng)業模式。
此外(wài),各省市也都推出了相關政策文件,對儲能配置比例和充電(diàn)小(xiǎo)時 數有一(yī)定要求,對新能源項目 配置儲能從鼓勵到要求配置。截至 2021 年上半年,我(wǒ)國已有 25 個省份發布文件明确新能源配置儲能,青海、新 疆、陝西西安三地區推出了地方性補貼政策。有 10 個省份公布了儲能參 與調峰服務 的價格文件,鼓勵了電(diàn)網側儲能的發展。在應用場景上,國 外(wài)機構習慣按照儲能系統接入系統的位置分(fēn)爲家用儲能、工(gōng)商(shāng)業儲能和電(diàn) 表前段 儲能(包括發電(diàn)側和電(diàn)網側儲能)三類;CNESA 則将應用場景劃 分(fēn)爲 5 類,包括:集中(zhōng)式可再生(shēng)能源并網、輔助服務、電(diàn)網側、用電(diàn)側 和電(diàn)源側。結合我(wǒ)國的實際情況和後續分(fēn)析需要,我(wǒ)們采取目前國内常用 的分(fēn)類方式,把應用場景分(fēn)爲發電(diàn)側、電(diàn)網側和用電(diàn)側三類,儲能技術安 裝在不同的位置有不同的用途或盈利方式。
6.1.4 儲能的目标
到 2025 年,實現新型儲能從商(shāng)業化初期向規模化發展轉變。新型儲 能技術創新能力顯著提高,核心技術裝備自主可控水平大(dà)幅提升,在高安 全、低成本、高可靠、長壽命等方面取得長足進步,标準體(tǐ)系基本完善, 産業體(tǐ)系日趨完備,市場環境和商(shāng)業模式基本成熟,裝機規模達 3000 萬 千瓦以上。新型儲能在推動能源領域碳達峰碳中(zhōng)和過程中(zhōng)發揮顯著作用。到 2030 年,實現新型儲能全面市場化發展。新型儲能核心技術裝備自主 可控,技術創新和産業水平穩居全球前列,标準體(tǐ)系、市場機制、商(shāng)業模 式成熟健全,與電(diàn)力系統各環節深度融合發展,裝機規模基本滿足新型電(diàn) 力系統相應需求。新型儲能成爲能源領域碳達峰碳中(zhōng)和的關鍵支撐之一(yī)。
6.2 儲能行業概述
6.2.1 儲能簡介
儲能技術,儲能即能量的存儲。根據能量存儲形式的不同,廣義儲能 包括電(diàn)儲能、熱儲 能和氫儲能三類。電(diàn)儲能是最主要的儲能方式,按照 存儲原理的不同又(yòu)分(fēn)爲電(diàn)化 學儲能和機械儲能兩種技術類型。其中(zhōng),電(diàn) 化學儲能是指各種二次電(diàn)池儲能,主 要包括锂離(lí)子電(diàn)池、鉛蓄電(diàn)池和鈉 硫電(diàn)池等;機械儲能主要包括抽水蓄能、壓縮 空氣儲能和飛輪儲能等。
儲能技術應用範圍廣泛,包括電(diàn)力系統、通信基站、數據中(zhōng)心、UPS、 軌道交通、人工(gōng)智能、工(gōng)業應用、軍事應用、航空航天等,潛在需求巨大(dà)。
儲能産業鏈。
完整的電(diàn)化學儲能系統主要由電(diàn)池組、電(diàn)池管理系統(BMS)、能量 管理系統(EMS)、儲能變流器(PCS)以及其他電(diàn)氣設備構成。電(diàn)池組是 儲能系統最主要的構成部分(fēn);電(diàn)池管理系統主要負責電(diàn)池的監測、評估、 保護以及均衡等;能量管理系統負責數據采集、網絡監控和能量調度等;儲能變流器可以控制儲能電(diàn)池組的充電(diàn)和放(fàng)電(diàn)過程,進行交直流的變換。
儲能産業鏈上遊主要包括電(diàn)池原材料及生(shēng)産設備供應商(shāng)等;中(zhōng)遊主要 爲電(diàn)池、電(diàn)池管理系統、能量管理系統以及儲能變流器供應商(shāng);下(xià)遊主要 爲儲能系統集成商(shāng)、安裝商(shāng)以及終端用戶等。
儲能行業仍處于發展初期,市場參與者的角色要進行清晰地厘清尚有 一(yī)點難度。從現階段來看電(diàn)池和 PCS 是儲能系統産業鏈中(zhōng)壁壘較高、價 值量占比較大(dà)的核心環節。系統集成和 EMS 環節雖然目前在國内價值量、 技術含量不高,但未來有望 通過數字化、智能化集成和控制,實現儲能 越來越高和越來越複雜(zá)的應用場景;EMS 是實現系統集成高級功能的基 礎,系統集成商(shāng)有望掌握行業話(huà)語權。
儲能變流器(PCS)是電(diàn)化學儲能系統中(zhōng),連接于電(diàn)池系統與電(diàn)網之間 的實現電(diàn)能雙向轉換的裝置。既可把蓄電(diàn)池的直流電(diàn)逆變成交流電(diàn),輸送 給電(diàn)網或者給交流負荷使用;也可把電(diàn)網的交流電(diàn)整流爲直流電(diàn),給蓄電(diàn) 池充電(diàn)。PCS 上遊主要由電(diàn)子元器件、結構件、電(diàn)氣元器件和電(diàn)線類和其 他元器件構成, 其中(zhōng)電(diàn)子元器件包括電(diàn)阻、電(diàn)容、集成電(diàn)路、PCB 等;結構件包括機櫃、機 箱、 金屬和非金屬結構件,其中(zhōng)非金屬結構件包括 多晶矽、矽片和晶矽電(diàn)池片等;電(diàn)氣元器件包括斷路器及相關輔件、變壓 器、電(diàn)感和散熱器等;電(diàn)線類原材料包括 電(diàn)線和電(diàn)纜。
儲能電(diàn)池主要由電(diàn)池模組和 BMS 組成。目前主要有低壓 48V 和高壓 200V~400V 的電(diàn)池系統。BMS 的功能主要是監控電(diàn)池的電(diàn)壓、溫度、 SOC/SOH 計算、均衡 容差。
儲能電(diàn)池的核心技術主要還是電(diàn)芯和 BMS。锂電(diàn)池有多種不同技術的 産品,做系統集成需深入了解各家電(diàn)池産品技術特性。如需把電(diàn)池和 BMS集成在一(yī)起, 這需要對電(diàn)池和 BMS 産品性能都了解才能更好匹配。
能源管理系統(EMS)順應能源互聯網的發展趨勢。智慧能源管理系 統設備層主要包括能量采集變換、信息采集;通訊層主要包括鏈路、協 議、傳輸;信息層主要包括緩存中(zhōng)間件、數據庫、服務 器;應用層主要 包括:APP、Web、數據分(fēn)析。
儲能系統集成包括核心儲能技術軟件,以及基于控制将其集成,以完 整的智能系統交付客戶,同時确保系統的整體(tǐ)盈利能力。随着儲能行業 的成熟,系統集成商(shāng)不僅僅是雇傭 EPC 進行本地安裝,先進的系統設計 和運行/優化能力将越來越重要。目的是最大(dà)化項目投資(zī)回報,在生(shēng)命周 期内使得儲能項目滿足安全和性能要求。當前國内外(wài)市場中(zhōng)儲能系統尚未 完全标準化,公司能夠結合儲能應用場景的電(diàn)氣環境和用戶需求,将自身 電(diàn)池系統與市場中(zhōng)的儲能變流器及其他設備進行選型匹配,爲發電(diàn)側、電(diàn) 網側、工(gōng)商(shāng)業等各類場景打造“一(yī)站式”儲能解決方案,使儲能系統的整 體(tǐ)性能達到最優。
根據 CNESA 發布了中(zhōng)國儲能技術提供商(shāng)、中(zhōng)國儲能變流器提供商(shāng)和中(zhōng) 國儲能系統集成商(shāng)的相關名單。中(zhōng)國儲能技術提供商(shāng)榜單中(zhōng),甯德時代和 比亞迪分(fēn)列國内市場和海外(wài)市場榜首位置;中(zhōng)國儲能變流器提供商(shāng)榜單 中(zhōng),陽光電(diàn)源同時占據了國内市場和海外(wài)市場榜首位置;中(zhōng)國儲能系統集 成商(shāng)榜單中(zhōng),功率規模排名中(zhōng),陽光電(diàn)源同時占據國内市場和海外(wài)市場第 一(yī)的位置,能量規模排名中(zhōng),海博思創和比亞迪分(fēn)列國内市場和海外(wài)市場 榜首位置。
中(zhōng)國儲能技術提供商(shāng)排名:2020 年,中(zhōng)國新增投運的電(diàn)化學儲能項 目中(zhōng),裝機規模排名前十位的儲能技術提供商(shāng),依次爲:甯德時代、力神、 海基新能源、億緯動力、上海電(diàn)氣國軒新能源、南(nán)都電(diàn)源、贛鋒電(diàn)池、比 亞迪、中(zhōng)航锂電(diàn)和國軒高科。
儲能變流器提供商(shāng)排名:2020 年,中(zhōng)國新增投運的電(diàn)化學儲能項目 中(zhōng),裝機規模排名前十位的儲能逆變器提供商(shāng),依次爲:陽光電(diàn)源、科華、 索英電(diàn)氣、上能電(diàn)氣、南(nán)瑞繼保、盛弘股份、科陸電(diàn)子、許繼、英博電(diàn)氣 和智光儲能。
2020 年,中(zhōng)國新增投運的電(diàn)化學儲能項目中(zhōng),能量規模排名前十位 的儲能系統集成商(shāng),依次爲:海博思創、陽光電(diàn)源、上海電(diàn)氣國軒新能源、 猛獅科技、平高、科華、南(nán)都電(diàn)源、庫博能源、科陸電(diàn)子和南(nán)瑞繼保。
6.3 中(zhōng)國儲能市場發展預測
6.3.1 物(wù)理儲能:“十四五”進入加速發展期
2021 年全國能源工(gōng)作會議明确提出要大(dà)力提升新能源消納和儲存能 力,大(dà)力發展抽水蓄能和儲能産業。作爲電(diàn)力系統安全穩定經濟運行癿重 要調節工(gōng)具,抽水蓄能在十四五将進入一(yī)個更快的發展速度。“十四五”
期間,電(diàn)力系統對儲能設施的需求将更強烈,抽水蓄能電(diàn)站規模化儲能的 優勢也将有更大(dà)發展揮空間。考慮在建抽水蓄能電(diàn)站工(gōng)程施工(gōng)進度,預計 到 2025 年總投運裝機規模可達到 65GW。
大(dà)規模壓縮空氣儲能技術發展更快,2020 年 6 月,中(zhōng)科院工(gōng)程熱物(wù) 理所儲能研究中(zhōng)心完成了百兆瓦膨脹機的加工(gōng)、集成不性能測試,各項測 試結果全部合格,達到或超過設計指标,是我(wǒ)國壓縮空氣儲能向大(dà)規模, 低成本應用突破的重要裏程碑。國家雙碳目标的設立,推進了可再生(shēng)能源 的高速収展,具備大(dà)容量、長壽命和高安全性等優勢的壓縮空氣儲能技術 受到發電(diàn)企業和投融資(zī)機構的高度重視,未來應用空間巨大(dà)。
飛輪儲能,在 2019 年實現兆瓦級商(shāng)業應用突破後,2020 年開(kāi)始更多 地參不到儲能項目中(zhōng),主要集中(zhōng)在石油鑽井行業、軌道交通領域、UPS 備 用電(diàn)源等領域。2020 年 8 月,工(gōng)業和信息化部發布了《新能源汽車(chē)生(shēng)産 企業及産品準入管理規則》,特别将高效儲能器作爲解決新能源途徑之一(yī), 作爲高效儲能技術的代表,未來飛輪儲能在汽車(chē)領域也将有着巨大(dà)的應用 潛力。
6.3.2 熔融鹽儲熱:示範項目加緊落地,同期積極拓展新應用
根據 CNESA 全球儲能項目庫的統計,到 2020 年底,我(wǒ)國累計投運的 光熱項目規模爲 520MW,2020 年僅新增内蒙古烏拉特中(zhōng)旗 100MW 光熱發電(diàn) 示範項目,該項目也是國家能源局首批光熱示範項目中(zhōng)的一(yī)個。而從 CNESA 追蹤到的公開(kāi)信息上看,這批示範項目中(zhōng)仍有 13 個項目尚未完成, 規模預計 899MW。其中(zhōng),玉門鑫能熔鹽塔式 50MW 和甘肅阿克塞熔鹽槽式 50MW 光熱収電(diàn)項目有望在 2021 年底完工(gōng)。随着可再生(shēng)能源大(dà)規模収展加 速,多種能源高度協同發展的趨勢日漸清晰,成本進一(yī)步下(xià)降且靈活可調 的光熱發電(diàn)電(diàn)源或将在多能互補及綜合能源基地項目中(zhōng)迎來新的發展機 遇。
6.3.3 電(diàn)化學儲能:“十四五”進入大(dà)發展期
2020 年,我(wǒ)國電(diàn)化學儲能産業再次重啓高速增長态勢,即使是 2020 年的新冠疫情也不能阻擋其規模化發展的大(dà)趨勢。2020 年新增投運裝機 容量約爲 1.6GW,是 2019 年新增量的 2.5 倍,同比增長 145%,首次突破 GW 大(dà)蘭。根據 CNESA 的預測,基于保守場景和理想場景分(fēn)别對 2021-2025 年電(diàn)化學儲能的市場規模進行預測。
保守場景 2021 年,電(diàn)化學儲能市場繼續保持快速發展,累計裝機規 模達到 5.8GW。“十四五”期間,是儲能探索和實現市場的“剛需”應用、 系統産品化和獲得穩定商(shāng)業利益的重要時期,屆時,電(diàn)化學儲能累計規模 2021-2025 年複合增長率 CAGR)爲 57.4%,市場将呈現穩步、快速增長的 趨勢。
理想場景“碳達峰”和“碳中(zhōng)和”目标對可再生(shēng)能源和儲能行業都是 巨大(dà)利好,在較理想的市場發展前提下(xià),2021 年市場累計規模将達 6.6GW, 再創新高。随着新能源爲主體(tǐ)的新型電(diàn)力系統的建設,儲能的規模化應用 迫在眉睫,如果未來兩年能有穩定的盈利模式保駕護航,“十四五”後期, 2024 年和 2025 年将再形成一(yī)輪高增長,累計規模分(fēn)别達到 32.7GW 和 55.9GW,以配合風、光在 2025 年的裝機目标的實現。
綜合三類儲能技術的預測值,截止到 2021 年底,保守場景下(xià),中(zhōng)國 儲能市場累計投運容量爲 40.80GW,其中(zhōng),随着電(diàn)化學儲能技術不斷進步, 市場份額有了極大(dà)的提升,進入了規模化發展階段。理想場景下(xià),這一(yī)數 字将提升至 41.66GW,較保守場景增加容量主要來自于電(diàn)化學儲能。
7.1 風電(diàn)産業發展現狀
7.1.1 風電(diàn)在我(wǒ)國的能源地位
風力發電(diàn)是将風動能轉化爲機械動能,再将機械動能轉化爲電(diàn)能的一(yī) 種發電(diàn)方式。在我(wǒ)國,風能儲量大(dà),分(fēn)布廣,具有可再生(shēng)性和清潔性,且 随着風電(diàn)技術的不斷進步,平均度電(diàn)成本不斷降低,已成爲國内開(kāi)發和應 用最爲廣泛的電(diàn)源之一(yī)。近幾年,風電(diàn)在國家能源結構優化的政策指引和 扶持下(xià),已發展成爲繼火(huǒ)電(diàn)、水電(diàn)之後的第三大(dà)電(diàn)源。
截至 2020 年底,我(wǒ)國可再生(shēng)能源發電(diàn)裝機總規模達到 9.3 億千瓦, 占總裝機的比重達到 42.4%。其中(zhōng):水電(diàn) 3.7 億千瓦、風電(diàn) 2.8 億千瓦、 光伏發電(diàn) 2.5 億千瓦、生(shēng)物(wù)質發電(diàn) 2952 萬千瓦。
7.1.2 2021 年風電(diàn)市場概況
受搶裝潮影響,2020 年以及 2021 年風電(diàn)發電(diàn)機組裝機容量大(dà)幅攀升。截止 2020 年,新增并網裝機 7167 萬千瓦,累計裝機 28153 萬千瓦。同比 增幅超過 30%。2021 年上半年,風電(diàn)累計裝機 2.92 億千瓦,同比增長 34.7%, 占并網發電(diàn)裝機容量的 12.9%。
其中(zhōng),陸上風電(diàn) 2020 年新增裝機超 51GW,同比增長至 110.3%,占全國風電(diàn)新增裝機容量的 93%。随着國家能源局解除風電(diàn)投資(zī)“紅色預警”, 風電(diàn)投資(zī)逐漸向三北(běi)地區轉移,占新增風電(diàn)裝機容量 55.5%,主要分(fēn)布在 内蒙古(11%),山東(9.8%)、河北(běi)(7.8%)、青海(6.5%)、新疆(6.3%) 等 13 個省區市。根據金風科技半年報披露數據,2021 年上半年,國内市 場風機招标總量達 31.5GW,全部爲陸上風電(diàn)招标,其中(zhōng)北(běi)方區域占比接 近 70%。
2021 年是海上風電(diàn)補貼最後一(yī)年,随着并網時限臨近,海風裝機速 度加快。截止 2021 年 6 月底,海上風電(diàn)累計并網裝機 1113.4 萬千瓦,同 比增長 59.2%。
7.1.3 風電(diàn)行業主要政策及影響
風電(diàn)産業是“大(dà)國重器”的重要戰略産業之一(yī)。自 2005 年《中(zhōng)華人 民共和國可再生(shēng)能源法》頒布以來,多項法律、政策陸續出台爲風電(diàn)的長 足發展奠定了基礎。
(1) 補貼政策對行業的影響
補貼是政府刺激行業發展的有效手段之一(yī)。在行業發展初期,政府補 貼政策有利于吸引資(zī)金大(dà)量湧入從而帶動行業快速發展。随着行業技術的 進步,以及度電(diàn)成本的下(xià)降,政府逐漸退補有利于可再生(shēng)能源行業穩步走 向市場化健康發展的道路。
(2)雙碳目标助推行業高速發展
“碳達峰碳中(zhōng)和”目标下(xià),能源結構優化對經濟高質量發展具有積極 意義,可再生(shēng)能源逐漸替代化石能源成爲發展的必然趨勢。根據國家統計 局相關數據,2015 年至 2020 年期間,我(wǒ)國天然氣、水電(diàn)、核電(diàn)、風電(diàn) 等清潔能源消費(fèi)量占比由 18.0%增長至 24.3%,清潔能源在能源供應結構 中(zhōng)比重增加。長期以來,國家積極發展可再生(shēng)清潔能源,控制煤炭等化石 能源消費(fèi)比重,推動能源結構優化的舉措将利于風電(diàn)行業的持續穩定發 展。
(3)各地十四五風電(diàn)發展規劃相繼出台
根據各地已出台的十四五規劃顯示,未來五年内,風電(diàn)拟裝機規模将 達到 1,27 億千瓦,除了陸上裝機以外(wài),東部沿海省份也将海上風電(diàn)定爲 着力發展的目标。
(4) 近一(yī)年風電(diàn)行業政策彙總
7.1.4 我(wǒ)國風電(diàn)技術積累情況
在我(wǒ)國,風力發電(diàn)的工(gōng)業體(tǐ)系完整,産業基礎完善,是目前新能源發 電(diàn)技術中(zhōng)最成熟、最具規模化的發電(diàn)方式之一(yī)。整個産業鏈主要涵蓋原材 料加工(gōng)、零部件制造、整機制造、開(kāi)發建設、技術研發、标準和檢測認證 體(tǐ)系等環節,屬于技術密集型行業。近年來,随着技術的進步,機組開(kāi)發逐漸向大(dà)兆瓦、智能化、數字化發展。
2020 年,中(zhōng)國陸上風電(diàn)場主流機型單機容量平均爲 2.6MW,其中(zhōng) 2.5MW 的機型占比最大(dà),達到 40%,3MW 及以上占比爲 33%。4MW-5MW 的風電(diàn)機組 已小(xiǎo)批量投産。海上風電(diàn)場主流機型平均單機容量已達到 4.9MW。
在技術研發方面,經過多年積累與發展,中(zhōng)國與國外(wài)基本保持同步, 在某些方面處于領先地位。目前,中(zhōng)國風機制造企業開(kāi)發出了低風速型、 低溫型、抗鹽霧型、抗台風型、高海拔型等系列化風機組。其中(zhōng)自主研發 的低風速型風電(diàn)機組,已将可利用的風能資(zī)源下(xià)探到 4.8m/s,極大(dà)提高 了低風速區開(kāi)發的經濟價值。
7.2 風電(diàn)産業特征
風電(diàn)設備制造屬于高端裝備制造之一(yī),具有專業學科複雜(zá),前期投資(zī) 大(dà),回報周期長等特點。經過近十幾年快速發展,産業呈現明顯的政策周 期性強、行業集中(zhōng)度高、産業鏈聯動性強等特征。
7.2.1 政策周期性強:後補貼時代将改善下(xià)遊企業現流
風電(diàn)行業是長周期朝陽行業。但在實際發展過程中(zhōng),全國風電(diàn)建設規 模會受到國家上網電(diàn)價政策的影響,進而導緻新增風電(diàn)裝機容量和采購需求發生(shēng)階段性變化。2014 年,國家發改委頒布《關于适當調整陸上風電(diàn) 标杆上網電(diàn)價的通知(zhī)》(發改價格[2014]3008 号),下(xià)調陸上風電(diàn)标杆上 網電(diàn)價,将一(yī)類、二類、三類資(zī)源區風電(diàn)标杆上網電(diàn)價每千瓦時降低 2 分(fēn)錢。上述規定适用于 2015 年 1 月 1 日以後核準的陸上風電(diàn)項目,以及 2015 年 1 月 1 日前核準但于 2016 年 1 月 1 日以後投運的陸上風電(diàn)項目。由此引發風電(diàn)行業 2015 年的搶裝潮,市場需求旺盛,2015 年全國新增裝 機容量近 31GW,同比增長 35.39%。2019 年發改委發布《關于完善風電(diàn)上 網電(diàn)價政策的通知(zhī)》,要求自 2021 年起,新核準陸上風電(diàn)全面實現平價 上網。20 年風電(diàn)搶裝潮再現,同比增速再次超過 30%。
7.2.2 行業集中(zhōng)度高,龍頭優勢顯著
受先發優勢以及規模優勢影響,行業集中(zhōng)趨勢明顯,從近五年的新增 裝機容量看,排名前五的風電(diàn)整機企業新增裝機市場份額由 2015 年的 58.3%增長到 2020 年的 73.4%,提高了 15.1 個百分(fēn)點;排名前十的風電(diàn) 整機企業新增裝機市場份額由 2015 年的 81.2%增長到 2020 年的 92.2%,提高了 11 個百分(fēn)點。
7.2.3 産業聯動性強,供應鏈穩定
風電(diàn)産業屬于重資(zī)産行業,前期投入大(dà),行業壁壘高,品牌依賴度強, 上下(xià)遊供應商(shāng)合作關系穩定,企業粘性高。中(zhōng)上遊企業訂單量更多來自于 行業增量,而非同業間的騰挪。
受經營模式(以銷定産)影響,下(xià)遊企業的議價能力整體(tǐ)強于上遊。上遊零部件制造商(shāng)在原材料價格上漲,中(zhōng)下(xià)遊需求減少的情況下(xià),會出現 業績承壓現象。
中(zhōng)遊整機制造商(shāng)品牌效應顯著,但随着度電(diàn)成本的降低以及後補貼時 代的來臨,風機中(zhōng)标價格逐漸走低,倒逼中(zhōng)上遊制造企業通過技術革新來 降低成本,提高毛利率。
7.3 風電(diàn)産業鏈分(fēn)析
7.3.1 産業鏈整體(tǐ)發展情況
風電(diàn)産業鏈整體(tǐ)呈集中(zhōng)化、一(yī)體(tǐ)化趨勢發展,中(zhōng)上遊企業普遍采用“以 銷定産”的經營模式,根據下(xià)遊客戶訂單進行生(shēng)産和銷售。下(xià)遊企業議價 能力強,中(zhōng)上遊企業競争激烈,毛利率逐年下(xià)滑。爲降低成本,提高毛利 率,産業鏈形成了以風電(diàn)機組設備制造爲核心,逐漸向上遊産業融合的新 業态。
7.3.2 上遊關鍵零部件制造
上遊核心零部件的制造包括葉片、塔架、風電(diàn)主機等。每項核心部件 都涵蓋了多項生(shēng)産技術及工(gōng)藝流程。目前風電(diàn)機組呈現大(dà)型化、一(yī)體(tǐ)化趨 勢,對葉片、塔架以及風電(diàn)主機的生(shēng)産和研發都提出了更高要求。随着上 遊原材料成本上升、下(xià)遊風電(diàn)整機招标價格走低,降本增效成爲零部件制 造商(shāng)的核心競争力,行業淘汰率高,集中(zhōng)度強,具備核心技術和有一(yī)定研 發能力、生(shēng)産能力以及規模優勢的上遊制造企業将更具競争力。
(1)葉片——龍頭企業競争優勢顯著,近期受原材料漲價影響業績 承壓。
葉片是風電(diàn)機組的重要裝備之一(yī),與風電(diàn)中(zhōng)遊産業當中(zhōng)的整機制造業 聯動性強,發展程度相似。據電(diàn)氣風電(diàn)招股書(shū)中(zhōng)數據,葉片采購成本占風 電(diàn)整機成本的 18%左右。生(shēng)産葉片所涉及原材料主要有:夾芯材料(巴沙 木、PET、PVC)、增強纖維、結構膠和樹(shù)脂等。
葉片生(shēng)産工(gōng)藝複雜(zá),芯材是核心材料之一(yī),其中(zhōng)巴沙木主要産地在南(nán) 美洲,成本價格受海外(wài)供給影響大(dà);其次受原材料成本波動幅度較大(dà)的是 生(shēng)産大(dà)葉片所需的碳纖維材料,碳纖維屬于增強纖維,是一(yī)種先進複合型 材料,具有輕量化、剛度強等特征,是大(dà)葉片的理想型材。受大(dà)型機組的 招标搶裝,大(dà)葉片需求增加,上遊增強纖維材料供應緊張,價格波動幅度 較大(dà);此外(wài),葉片生(shēng)産中(zhōng)所需的結構膠以及樹(shù)脂産量穩定,價格變動幅度 不大(dà)。
目前已上市的葉片生(shēng)産頭部企業有中(zhōng)材科技和時代新材。中(zhōng)材科技 (002080.SZ)擁有江蘇阜甯、河北(běi)邯鄲、江西萍鄉、甘肅酒泉、吉林白(bái) 城、内蒙古錫林及興安盟七大(dà)生(shēng)産基地,兆瓦級葉片生(shēng)産能力居全國首位, 成立至今全球銷售近 65GW,年産能超 4000 套,2020 年市場占有率全球排 名第一(yī)。2020 年中(zhōng)材科技(002080.SZ)風電(diàn)葉片實現營業收入 89.77 億元, 同比增長 78.15%。公司風電(diàn)葉片業務毛利率水平整體(tǐ)穩定。
根據中(zhōng)材科技曆史财務數據測算,21 年中(zhōng)材科技葉片收入占比将有 所下(xià)滑,從 40%左右下(xià)滑至 30%左右。根據公司曆史财務數據顯示,中(zhōng)報 營業收入占全年營業收入的 40%左右,保守估計公司 21 年葉片收入在 70 億左右,貢獻毛利大(dà)概在 14.7 億左右。
(2)塔筒——高塔筒漸成趨勢,頭部企業積極擴張産能。
塔筒是風電(diàn)産業上遊的細分(fēn)子行業之一(yī),原材料占其成本結構的 90% 左右,屬于加工(gōng)工(gōng)業。陸風行業壁壘不高,受大(dà)件物(wù)流的運輸半徑約束, 風塔行業分(fēn)散程度較高。但随着海風向深海發展,陸風的平價上網,國内 大(dà)容量、長葉片、高塔架漸成趨勢,塔筒的生(shēng)産門檻被提高。未來塔筒生(shēng)産企業應具備更高的技術要求,行業逐漸向頭部集中(zhōng)。目前,國内以天順 風能爲代表的風塔生(shēng)産上市公司,具有更強的技術優勢及規模優勢。受行 業景氣度影響,天順風能處于産能擴張階段,根據其 2021 年半年報披露 數據,公司目前塔筒産能合計 70 萬噸/年。在濮陽、通遼等地積極擴産, 并且配合零碳産業群在東北(běi)、西北(běi)、華東、華中(zhōng)、華南(nán)等地進行布局,預 計 2023 年底形成塔筒産能 120 萬噸/年,在德國和射陽的海工(gōng)基地也在同 步推進,預計 2022 年底形成 60 萬噸/年海工(gōng)産能。
(3)軸承——海外(wài)進口受疫情影響,國内替代供應窗口顯現
軸承是風電(diàn)主機的核心主件之一(yī),風電(diàn)機組長期矗立在野外(wài),對軸承 的性能要求很高。目前,風機主軸軸承主要被 SKF、FAG、TIMKEN、羅泰 艾德等國外(wài)公司壟斷。國内方面,對于大(dà)容量機組軸承技術還處于積累試 制階段。受疫情影響,海外(wài)進口主軸軸承産能不足,供應存在限制,國内 廠商(shāng)進入替代供應窗口期。
風電(diàn)軸承尤其是主軸軸承制作工(gōng)藝複雜(zá),行業技術壁壘較高,準入嚴 格。但若與下(xià)遊風機制造企業達成合作,便會形成穩定的供應關系。以目 前國内主軸軸承龍頭企業新強聯爲例,公司首台主軸軸承提供給湘電(diàn),在 平穩運行 2 年之後才進入合格供應商(shāng)名錄。自此與湘電(diàn)風能合作近 10 年, 與明陽智能合作 7 年,期間一(yī)直穩定供貨。伴随風機主機核心部件國産化 進程,該細分(fēn)子行業龍頭公司将收益。
7.3.3 中(zhōng)遊整機制造——高端裝備制造技術全球領先
中(zhōng)遊産業主要包括風力發電(diàn)機組的制造以及風機整機的制造,屬高端 裝備制造業。經過近幾年風電(diàn)産業的高速發展,風電(diàn)整機制造已屬世界領 先水平,數據顯示:2020 年全球前十風機供應商(shāng)提供 80GW 風機機組,其中(zhōng)中(zhōng)國風機制造商(shāng)有七家 跻身前十,分(fēn)别是金風科技、遠景能源、明陽智能、上海電(diàn)氣、運達風電(diàn)、 中(zhōng)國中(zhōng)車(chē)、和三一(yī)重能。
近年來,平價、低電(diàn)價促使風電(diàn)技術不斷叠代,風機大(dà)型化進程加速,産業逐漸向規模化集約化發展,規模效應顯著,度電(diàn)成本不斷降低。受此 影響,風機價格步入下(xià)行通道。2020 年 Q1 風電(diàn)招标均價約爲 3500 元/KW 左右,2021 年 Q1 招标均價降至 2800 元/KW 左右,同比下(xià)降 18%;到 2021 年年中(zhōng)風機主流報價區間大(dà)緻在 2200-2600 元/KW。
随着風機大(dà)型化和招标價格走低,對風機整機制造企業“降本增效” 能力提出更高要求。
風電(diàn)整機目前國内技術路線主要分(fēn)兩種,一(yī)種是以金風科技、明陽智 能爲代表的自主研發技術路線,一(yī)種是電(diàn)氣風電(diàn)爲代表的與海外(wài)技術商(shāng)簽 署協議,進行二次開(kāi)發的技術路線,均在不同技術領域取得市場認可和突 破。
從市場占有率來看,陸上風機金風科技具有絕對領先優勢,根據金風 科技公布數據,2020 年國内市場份額 21%,連續十年國内第一(yī)。根據 Wood Mackenzie 對全球風機整機企業市場份額的統計,金風科技 2020 年全球 市占率第二,在全球市占率中(zhōng)始終保持 12%以上,行業龍頭地位穩定。
海上風機目前整體(tǐ)裝機容量不大(dà),占比不高,與國内海上環境開(kāi)發難 度大(dà),機組生(shēng)産成本高有關,但随着技術的推進,海上風機裝機容量增速 将進一(yī)步加快。根據電(diàn)氣風電(diàn)招股書(shū)數據,截止 2019 年底,海上風電(diàn)累 計裝機容量達到 60 萬千瓦以上有電(diàn)氣風電(diàn)、遠景能源、金風科技和明陽 智能,這 4 家企業海上風電(diàn)機組累計裝機量占海上風電(diàn)總裝機容量的 89.5%,電(diàn)氣風電(diàn)以 41.4%的市場份額排名第一(yī)。
随着中(zhōng)标價格的走低,風電(diàn)設備銷售毛利率呈普降趨勢,具有技術優 勢,産業鏈整合優勢以及規模優勢的風機制造商(shāng)将在頭部企業中(zhōng)獲取更高 的毛利率。
7.3.4 下(xià)遊國有大(dà)型能源投資(zī)集團
風電(diàn)産業下(xià)遊主要包括風場運營/風場投資(zī),目标企業大(dà)多爲大(dà)型國 有能源投資(zī)集團:包括華能國際、大(dà)唐電(diàn)力、國電(diàn)電(diàn)力等。風電(diàn)場主要包括兩種類型;陸上風電(diàn)和海上風電(diàn),目前陸上風電(diàn)技術 發展相對成熟,裝機水平占風電(diàn)裝機的 90%以上。預計,未來十年海上風電(diàn)新增裝機将達到 235GW,大(dà)約是當前市 場規模(35GW)的 7 倍。受中(zhōng)國市場大(dà)力推動,2021 年全球 海上風電(diàn)新增裝機容量比 2020 年提高一(yī)倍以上。
7.4 2021 年風電(diàn)行業市場表現
在政策風口下(xià),2021 年風電(diàn)指數有不錯的漲幅。根據 wind 統計,截 至 11 月 21 日,中(zhōng)證風電(diàn)指數 PE(TTM)爲 36.07 倍,較發布之日(21.14 倍)大(dà)幅提高,已超過 wind 測算的危險值 32.8 倍,随着市場情緒升溫。同期中(zhōng)證光伏産業指數及儲能産業指數的 PE(TTM) 分(fēn)别爲 59.05 倍和 73.08 倍。
市場的樂觀預期,除了政策利好以外(wài),還與風機招标量超預期有關。2021 年前三季度招标爲 41.8GW,10-11 月也将迎來密集招标,達到 16.66GW,全年整體(tǐ)招标量有望達到 65GW。
7.5 2022 年展望及策略
2022 年,風電(diàn)行業面臨“後補貼時代”,受搶裝潮影響,訂單量不會繼續保持 20 年和 21 年的高速增長,受此 影響,行業整體(tǐ)景氣度或将下(xià)滑。但風電(diàn)行業屬朝陽産業,在雙碳目标下(xià),以及 “2025 年非化石能源 消費(fèi)占一(yī)次能源消費(fèi)的比重達到 20%左右”戰略目标,整個行業中(zhōng)長期來 看仍然是受益的。2022 年,可以逢低布局風電(diàn)産業龍頭企業,或風電(diàn) ETF。短期應回避 訂單量不足。
8.1.生(shēng)物(wù)質能概述
8.1.1 生(shēng)物(wù)質的概念
根據國際能源機構(IEA)的定義,生(shēng)物(wù)質(biomass)是指通過光合 作用而形成的各種有機體(tǐ),包括所有的動植物(wù)和微生(shēng)物(wù)。生(shēng)物(wù)質能則是太 陽能以化學能形式儲存在生(shēng)物(wù)質中(zhōng)的能量形式,它一(yī)直是人類賴以生(shēng)存的 重要能源之一(yī),是僅次于煤炭、石油、天然氣之後第四大(dà)能源,在整個能 源系統中(zhōng)占有重要的地位。
生(shēng)物(wù)質包括植物(wù)、動物(wù)和微生(shēng)物(wù),以及微生(shēng)物(wù)爲食物(wù)的動物(wù)及其生(shēng)産 的廢棄物(wù)。比如農作物(wù)、農作物(wù)廢棄物(wù)、木材、木材廢棄物(wù)和動物(wù)糞便。
8.1.2 生(shēng)物(wù)質能的概念及技術分(fēn)類
生(shēng)物(wù)質能發電(diàn)是利用生(shēng)物(wù)質所具有的生(shēng)物(wù)質能進行發電(diàn),是可再生(shēng)能 源的重要組成部分(fēn)。生(shēng)物(wù)質能的應用途徑包括:直接燃燒、熱化學轉換和 生(shēng)物(wù)化學轉換三種途徑。目前可以用來發電(diàn)的技術主要有(按發電(diàn)方式 分(fēn)):1.垃圾發電(diàn);2.沼氣發電(diàn);3.氣化發電(diàn);4.直接燃燒發電(diàn);5.混合 燃燒發電(diàn)。
8.2 我(wǒ)國生(shēng)物(wù)質能現狀
8.2.1 我(wǒ)國的生(shēng)物(wù)質能資(zī)源豐富
據測算,我(wǒ)國理論生(shēng)物(wù)質能資(zī)源爲 50 億噸左右标準煤,是中(zhōng)國總能 耗的 4 倍左右。在可搜集的條件下(xià),我(wǒ)國可利用的生(shēng)物(wù)質能資(zī)源主要是傳 統生(shēng)物(wù)質,包括農作物(wù)稭稈、薪柴、禽畜糞便、生(shēng)活垃圾、工(gōng)業有機廢渣 與廢水等。
農業産出物(wù)的 51%轉化爲稭稈,年産約 6 億噸,約 3 億噸可作爲燃料 使用,折合 1.5 億噸标準煤;林業廢棄物(wù)年可獲得量約 9 億噸,約 3 億噸
可能源化利用,折合 2 億噸标準煤。甜高粱、小(xiǎo)桐子、黃連木、油桐等能 源作物(wù)可種植面積達 2000 多萬公頃,可滿足年産量約 5000 萬噸生(shēng)物(wù)液體(tǐ) 燃料的原料需求。畜禽養殖和工(gōng)業有機廢水理論上可年産沼氣約 800 億立 方米。
8.2.2 2020 年我(wǒ)國生(shēng)物(wù)質發電(diàn)量超 1300 億千瓦時
2020 年,我(wǒ)國生(shēng)物(wù)質發電(diàn)新增裝機 543 萬千瓦,累計裝機 2952 萬千 瓦,同比增長 22.6%。全年生(shēng)物(wù)質發電(diàn)量累計 1326 億千瓦時,同比增長 19.4%。其中(zhōng):
垃圾焚燒發電(diàn):20 年新增裝機 311 萬千瓦,累計 1533 萬千瓦。全年 累計發電(diàn)量爲 778 億千瓦時,發電(diàn)量較多的省份爲廣東、浙江、江蘇、山 東、安徽。
農林生(shēng)物(wù)質發電(diàn):20 年新增裝機 217 萬千瓦,累計裝機 1330 萬千瓦。全年累計發電(diàn)約 510 億千瓦時,發電(diàn)量較多的省份爲山東、安徽、黑龍江、 廣西、江蘇。
沼氣發電(diàn):20 年新增裝機 14 萬千瓦,累計裝機 89 萬千瓦。全年累 計發電(diàn)量爲 37.8 億千瓦時,發電(diàn)量較多的省份爲廣東、山東、浙江、四 川、河南(nán)。
8.2.3 2021 年上半年生(shēng)物(wù)質發電(diàn)繼續保持高速增長
2021 年 1-6 月,生(shēng)物(wù)質發電(diàn)新增裝機 367.4 萬千瓦,生(shēng)物(wù)質發電(diàn)累 計裝機達 3319.3 萬千瓦,生(shēng)物(wù)質發電(diàn)量 779.5 億千瓦時,同比增長約 26.6%。年發電(diàn)量排名前六位的省份是廣東、山東、浙江、江蘇、安徽和 河南(nán),分(fēn)别爲 97.7 億千瓦時、90.7 億千瓦時、69.2 億千瓦時、65.4 億 千瓦時、56.0 億千瓦時。
8.3 近年來我(wǒ)國生(shēng)物(wù)質能産業政策回顧
2016 年,國家發改委發布《生(shēng)物(wù)質能發展“十三五”規劃》,鼓勵農林生(shēng)物(wù)質發電(diàn)全面轉向分(fēn)布式熱電(diàn)聯産,推進熱電(diàn)聯産項目建設。
2021 年 2 月,國家能源局發布《國家能源局關于因地制宜做好可再 生(shēng)能源供暖工(gōng)作的通知(zhī)》,明确了生(shēng)物(wù)質熱電(diàn)聯産、地熱能開(kāi)發利用方面 的支持内容,并鼓勵地方對地熱能供暖和生(shēng)物(wù)質能清潔供暖等項目積極給 予支持。
2021 年 8 月,國家發改委、财政部、國家能源局聯合印發《2021 年 生(shēng)物(wù)質發電(diàn)項目建設工(gōng)作方案》。方案總體(tǐ)思路是“以收定補、央地分(fēn)擔、 分(fēn)類管理、平穩發展”,圍繞“2021 年補貼資(zī)金申報”和“生(shēng)物(wù)質發電(diàn) 項目建設”兩大(dà)任務,重點突出“分(fēn)類管理”,推動生(shēng)物(wù)質能發電(diàn)有序發 展。
8.4.生(shēng)物(wù)質能産業鏈分(fēn)析
我(wǒ)國生(shēng)物(wù)質能發電(diàn)行業産業鏈自上而下(xià)可依次分(fēn)爲:上遊燃料資(zī)源;中(zhōng)遊生(shēng)物(wù)質能發電(diàn);下(xià)遊電(diàn)網運營。
8.4.1 上遊分(fēn)析
産業鏈上遊是燃料資(zī)源,主要以稭稈和垃圾爲主。燃料資(zī)源涉及五大(dà) 環節:收購、加工(gōng)、儲存、轉運、輸送。
稭稈收購:收購來源主要集中(zhōng)在農戶,由經紀人從農戶手中(zhōng)收購以後 再賣給發電(diàn)廠,整個加工(gōng)過程包括打撈、打碎、集條、打包四個環節,受産業鏈發展程度所限,稭稈上遊工(gōng)業化程度較低,商(shāng)業模式尚未形成規模 效應;
垃圾焚燒:主要針對城鎮居民生(shēng)活垃圾進行收集、轉運到發電(diàn)廠再通 過發電(diàn)設備發電(diàn)。近幾年随着垃圾分(fēn)類政策的實施,我(wǒ)國的垃圾焚燒處理 能力大(dà)幅提高,根據《中(zhōng)國城市建設統計年鑒》,2010-2019 年國内城市 生(shēng)活垃圾清運量複合增速爲 4.85%,據此預計全國城市生(shēng)活垃圾将從 2019 年的 2.42 億噸增至 2025 年的 3.22 億噸。結合十四五規劃及垃圾焚燒企 業項目進度,垃圾焚燒企業縱向延伸空間廣闊;政策鼓勵探索建設集生(shēng)活 垃圾、建築垃圾、醫廢、危廢、農林垃圾等各類固廢綜合處置基地,垃圾 焚燒企業橫向擴張優勢顯著。目前 A 股上市公司中(zhōng),涉及垃圾焚燒項目的 有:上海環境、光大(dà)環境、瀚藍(lán)環境、三峰環境、粵豐環保、偉明環保、 旺能環境、綠色動力等。
8.4.2 中(zhōng)遊分(fēn)析
産業鏈中(zhōng)遊主體(tǐ)是發電(diàn)企業,核心是生(shēng)物(wù)質發電(diàn)設備以及輔助設備包 括鍋爐、汽輪機、輔機、冷凝器等設備的生(shēng)産制造業。
目前我(wǒ)國的鍋爐技術、垃圾焚燒技術以及生(shēng)物(wù)質發電(diàn)技術逐漸成熟。部分(fēn)生(shēng)物(wù)質企業已經開(kāi)始研究處理發電(diàn)副産物(wù)的有效方法,灰沙的利用方 向是将其作爲生(shēng)物(wù)質肥料進行使用,如鉀肥,受産量限制,産業鏈尚未形 成。餘熱可以爲循環水供暖,發展相對成熟。
近幾年政府對生(shēng)物(wù)質發電(diàn)項目雖有政策扶持,但面對産業鏈不完整、 技術落後、補貼退坡等問題,生(shēng)物(wù)質發電(diàn)企業生(shēng)存情況不容樂觀,資(zī)源逐 漸向頭部企業擠兌。
8.4.3 下(xià)遊分(fēn)析
産業鏈下(xià)遊是電(diàn)網輸送,涉及電(diàn)網運營企業。根據中(zhōng)國能源局數 據, 中(zhōng)國的電(diàn)力消費(fèi)需求大(dà),增速快,全社會用電(diàn)量由 2010 年的 42019 億千 瓦時增長至 2020 年的 75093.15 億千瓦時,平均增速超過 6%。下(xià)遊用電(diàn)需求的提升,也帶動中(zhōng)上遊生(shēng)物(wù)質能發電(diàn)産業的發展。
8.5 中(zhōng)長期投資(zī)展望
随着碳中(zhōng)和目标的推進,生(shēng)物(wù)質能發電(diàn)發展前景較好。按照社會用電(diàn) 量增速 5%測算,到 2025 年,全社會用電(diàn)量将超過 9 萬億千瓦時,可再生(shēng) 能源發電(diàn)量占比超過 30%,生(shēng)物(wù)質能年發電(diàn)量超過可再生(shēng)能源發電(diàn)量的 10%,預計 2025 年生(shēng)物(wù)質能發電(diàn)量約爲 2700 億千瓦時,較 2020 年的 1326 萬千瓦時實現翻番。産業投資(zī)步入新藍(lán)海。