2030年的中国:可再生能源市场爆发式增长

邱豪
脱离了高昂成本的束缚,未来十年,中国的可再生能源领域将迎来迅速扩张。

随着技术进步带来的成本降低,中国可再生能源已经来到一个转折点——成本可控、价格能够被市场接受、不再依赖政府补贴。

再加上完成减排目标、减少大气污染和保障能源安全等既有诉求的驱动,以光伏、风能等为代表的可再生能源市场即将迎来爆发式增长。

10月19日,德意志银行发布对中国经济展望的研究报告,将关注的焦点投向可再生能源领域。根据已有政府规划和数据,德银进一步展望,到2030年,中国经济将发生如下变化:

--中国政府将作出更严格的气候指标承诺。如在2025年之前达到二氧化碳排放峰值;

--可再生能源市场规模大大增加。太阳能输出增长超过目前水平10倍,风能增长3-4倍;

--非化石能源比重增长,将贡献5成供电;

--新能源汽车强增长。40%的新车为新能源汽车,年复合增长率达到25%;

--煤炭和原油需求将维持现状甚至减少。

拐点:成本降低,“平价上网”时代到来

30%。这既是2019年中国在全球新增碳排放量中所占比重,也是该年度中国生产的水能、太阳能和风能在全球总量中的占比。过去二十年间,依靠着政策和补贴的强有力激励,中国可再生能源得到迅速发展。

但这些政策同时也带来大量的资金成本。水力发电厂虽然建设周期长、预付成本高,但往往在投入运营后即可产生回报。而太阳能和风能却需要持续的资金补贴。起初,中国政府曾给到光伏发电每千瓦时1.15元人民币的补贴电价,几乎是同时期火力发电厂正常电价(0.4元/千瓦时)的3倍。据估算,该项补贴成本逐年增长,并在2019年达到了1000亿元人民币,相当于当年GDP总量的0.1%。

由于成本高昂,每年并网的光伏被设定配额。在电力供应过剩或需求不足的西部省份,太阳能安装利用率亦因此不足。2016年,在新疆和甘肃,有30%的光伏发电未得到利用。风能的电价补贴虽不及太阳能,但仍受到配额限制。同样是2016年,全国有20%的风能发电未获使用。

得益于技术的持续进步,太阳能和风能的价格更加便宜。到了2019年,太阳能发电的平均成本来到了只有2010年水平的1/5,风能成本的降幅小一些,但也相当可观:过去十年,陆上和海上风能的LCOE减少了30-40%。

中国在降低可再生能源成本方面上处于世界领先地位。过去十年来,太阳能和风能的平准化能源成本(LCOE)稳步下降。其中在光伏发电成本控制方面尤其出色:此前十年中的每一年,中国太阳能的LCOE都比世界平均水平低约20%,领先全球约两年。

(LCOE,Levelized Cost of Energy的缩写,即平准化能源成本,常被用于比较和评估可再生能源发电与传统发电方式的综合经济效益)

拐点即将到来,新的光伏和风能项目很快(2021年前)将不再需要补贴。2011-2015年,中国逐步降低了对光伏发电的补贴,削减速度从2016年开始加快。光电价格则自2016年起,以每年10-20%的幅度下调。到了2020年,光伏发电补贴已降至每千瓦时1美分乃至更低。陆上风电价格也在过去五年逐年走低。只有海上风电依旧依赖高额补贴,不过其价格也在降低。

国家政策对补贴“收口”愈加明显。今年1月,财政部、国家发改委、国家能源局下发《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》,为解决存量和增量补贴问题定下规则:以收定支、控制新增补贴规模,保障存量项目合理收益,2021年起企业通过绿证交易获得收入相应替代财政补贴。

随着成本的降低,光伏发电供应迅速增加。补贴急剧下降的时期(2015-2020年),太阳能供应量增长了7倍。预计2020年中国光伏装机量(40GW)也将超过2011-2015年这五年的总和。

 

补贴削减的同时,光伏发电量却在急剧上升

同样地,风电供应也随着成本降低而扩张。尽管补贴削减,陆上风电供应在过去几年稳定增长。 海上风电成本较高,因而供应量很少,但潜力巨大。因为海上风电场可以建设在中国东海岸附近,为附近的大城市和工业区服务。一旦成本降低,它也将迎来迅速增长。

海上风电可以帮助解决的位置限制问题,此前一直制约着中国可再生能源的发展。中国的水,风和太阳能资源都集中在西部地区,远离能源消耗更大、经济水平发达的东部地区。政府一直以来的策略,是在长距离输电线路上进行大量投资。过去的十年中,跨区域电力传输容量增加了5倍,并将随着更多传输线投入运营而将进一步扩大。而除了海上风电,分布式屋顶光伏的日益流行,也可以帮助可再生能源更接近其终端用户。

得益于可再生能源规模的增长,不同类型能源的互补性也能得到更好的利用。尽管大部分可再生能源都是间歇性的、不稳定的资源,但它们之间可以形成互补。比如太阳能和风能。白天,太阳能输出较高,而夜晚则较低;夏季较高,而冬季则较低。风力发电恰好相反。近年来,中国一直在建设抽水蓄能电站。这种电站可以利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。因而可以将电网负荷低时的多余电能,转变为电网高峰时期的高价值电能。未来,随着各类可再生能源份额的增加,中国或许将成为探索这些协同效应的先驱。

展望2030:可再生能源将迎爆发式增长

-更高标准的气候政策承诺

今年9月,中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。

未来,根据实际情况,预计政府可能将碳排放峰值的目标年限最早提前至2025年。作出这一判断的依据是,2015-2019年,中国的碳排放量每年仅增长约1%,而到了2025年,中国GDP的实际增长率可能会比目前水平低1%。

-非化石能源:消耗比重增加 提供50%电力

2016年,中国政府定下了非化石能源消耗比重的增长目标:到2020年提升至15%,到2030年增长至20%。前者已经提前一年完成,2019年,该占比已经达到15.3%。如果这一增长速度延续下去,2025年和2030年的非化石能源占比将分别达到19.4%和22.8%。

和稍显保守的非化石能源总占比指标相比,中国在可再生能源发电方面更具野心。2016年,国家发展改革委、国家能源局公布的《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》要求,到2030年,非化石能源发电量占全部发电量的比重力争达到50%。

当前,水力发电占比约在15%,近年来稍有下滑。而核能发电约占5%。预计到2030年二者合计比重不会超过总发电量的25%。

这意味着剩下超过25%的比重要由风能和太阳能提供。目前二者占比分别为5%和1.6%。风能的价格更加便宜且所占比重更高,但太阳能在过去几年经历了成本锐减和产能增长。如果二者届时比重相近,则到2030年风能和太阳能发电量分别需要增长4倍和13倍。

 

太阳能和风能输出预计将成倍增长

-新能源汽车:2030年占据40%市场

中国的交通能源消耗增长迅速。目前,交通运输只占中国能源消耗和碳排放总量的不到10%,但其份额未来将会增加。在美国和欧洲,这一份额为25%至30%,而道路交通占据交通运输碳排放总量的大头。此外,中国消费者的汽车需求也会随着时间的推移而增加。目前,中国的汽车保有量相当于1975年的日本。未来十年,预计汽车销售将继续以每年5%的速度增长。因此,转向新能源汽车(NEV)对减少碳排放指标而言至关重要。

伴随着政府政策和补贴激励的强烈驱动,新能源汽车的增长令人瞩目。新能源汽车市场已经从几乎为零增长到2019年汽车保有总量的1.5%和新车销量的5%。

2016年,政府发布了关于新能源汽车的宏伟目标:到2025年将NEV在新车销售中的份额提高到20%,到2030年增加到40%。这些目标无法单纯通过补贴来实现,但技术的进步和海外投资的涌入,已经让新能源汽车在整个汽车行业颇具竞争力。如果新能源汽车到2030年确实达到新车销量的40%,将意味着未来十年其复合年增长率为25%,在最初几年可能会更高。

 中国新能源汽车市场规模变迁

-煤炭和石油:需求停滞或减少

压力来到传统能源行业。过去二十年间,中国贡献了全球能源消耗增长的一半左右。2000年至2019年期间,全球煤炭需求增量的77%和原油需求增量的42%来自中国。根据一些合理的假设,比如:未来十年,中国的实际GDP继续以每年5.5%的速度增长;到2030年,中国的能源强度按照其承诺,比2005年下降60-65%,非化石能源消耗比重增长至23%…那么到2030年,中国的煤炭和石油消耗量将比当前减少至多10%。这无疑将会给煤炭和石油价格带来下行压力。

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