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新能源產(chǎn)業(yè)的主要細分賽道

發(fā)布日期:2021-11-15  來源:東灘智庫  作者:中國風光儲網(wǎng)--新聞中心

核心提示:當前,全球正處于從高碳向低碳及凈零碳轉(zhuǎn)型的重要歷史時期,圍繞碳中和將開啟一輪新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)的競賽。碳中和戰(zhàn)略在推動綠色經(jīng)
 

 

當前,全球正處于從高碳向低碳及凈零碳轉(zhuǎn)型的重要歷史時期,圍繞碳中和將開啟一輪新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)的競賽。“碳中和”戰(zhàn)略在推動綠色經(jīng)濟復(fù)蘇的同時,將促進能源、制造、科技、消費等眾多行業(yè)的價值鏈重構(gòu),最為確定的是將為新能源產(chǎn)業(yè)注入長期發(fā)展動力,光伏、風電、氫能、核能等將引領(lǐng)未來能源革命。


一、太陽能產(chǎn)業(yè)

太陽能產(chǎn)業(yè)是指參與太陽能資源的開發(fā)、應(yīng)用等一系列過程活動的企事業(yè)單位集合體,主要包括太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈、太陽能器具產(chǎn)業(yè)鏈、太陽能利用與建筑產(chǎn)業(yè)鏈三類產(chǎn)業(yè)鏈。

在碳中和要求的全球能源革命中,光伏作為新能源發(fā)電的最佳選擇之一,是未來最具確定性的產(chǎn)業(yè)賽道。中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈條較為成熟,主要環(huán)節(jié)全球市場地位突出,硅料、硅片、電池和組件產(chǎn)量的全球占比都超過60%,龍頭企業(yè)的集中度和競爭力不斷提升。

除了光伏組件鏈條外,光伏產(chǎn)業(yè)鏈還包括光伏玻璃、EVA、背板、焊帶、邊框、逆變器、匯流箱、光伏支架等配套材料和設(shè)備,以及光伏工程EPC企業(yè)、光伏電站運營商等。光伏裝機容量的快速增長,帶動了一系列配套產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,催生了多個細分領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。

從技術(shù)發(fā)展看,光伏主鏈條的技術(shù)不斷迭代升級,隨著PERC電池轉(zhuǎn)換效率逐漸接近天花板,TOP-CON、HJT(晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池)等N型太陽能電池技術(shù),以及182和210大尺寸硅片電池技術(shù),成為高轉(zhuǎn)換效率硅基太陽能電池的熱點方向。圍繞能源轉(zhuǎn)換率、產(chǎn)品成本和成品率等指標,高效技術(shù)創(chuàng)新成為產(chǎn)業(yè)競爭核心。因此,除了關(guān)注產(chǎn)能和產(chǎn)量,還要關(guān)注企業(yè)在新技術(shù)上的迭代更新速度。

從光伏應(yīng)用看,以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地,將成為未來能源的重要基礎(chǔ);面向公共建筑、工商業(yè)和民用建筑的分布式光伏場景將得到廣泛推廣。中國開始大力發(fā)展分布式光伏,推動分布式光伏與儲能微電網(wǎng)融合發(fā)展,其中,整縣分布式光伏建設(shè),將為光伏設(shè)備企業(yè)、光伏工程EPC企業(yè)和光伏電站運營商提供發(fā)展的良機。


二、風電產(chǎn)業(yè)

近年來,中國風電連續(xù)多年新增裝機居全球首位,成為全球第一風電大國。風電超越核電,成為僅次于火電、水電的中國第三大主力電源。中國風電起步于“三北”地區(qū),經(jīng)歷“建設(shè)大基地、融入大電網(wǎng)”的快速發(fā)展,由于補貼政策、棄風問題導(dǎo)致的風電周期性成為過去時,未來將呈現(xiàn)超大型風電光伏基地、海上風電和低速風電開發(fā)引領(lǐng)的持續(xù)發(fā)展局面。
海上風電成為新的優(yōu)質(zhì)風電資源區(qū),截至2020年底,全球海上風電累計裝機容量為32.5GW。根據(jù)國際可再生能源署(IRENA)的預(yù)測,在2030/2040/2050每個10年期間,全球海上風電年新增裝機容量平均值分別為35/75/87GW。8-16MW的大功率風機已成為海上風電的發(fā)展方向,整套風電機組、海上升壓站、海底電纜、運輸?shù)跹b運維設(shè)備和船舶等,將帶動新的風電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
在風電資源區(qū)之外,中國在國際上創(chuàng)新發(fā)展出低速風電產(chǎn)業(yè),低風速開發(fā)引領(lǐng)世界風電向著更長葉片、更高塔筒、定制化設(shè)計、全生命周期的方向發(fā)展。中國中東部和南部地區(qū)可開發(fā)低風速風資源達10億千瓦,目前開發(fā)量不到兩成,未來拓展空間巨大。近年來,開發(fā)低風速風資源的分散式風電項目布局加速。

從產(chǎn)業(yè)鏈看,中國是全球最大的風電零部件制造供應(yīng)鏈基地,整機、葉片、塔架、主軸、輪轂、法蘭、變流器等各環(huán)節(jié)企業(yè)發(fā)展都很活躍,補貼政策帶來的風電“搶裝潮”也加大了產(chǎn)業(yè)的擴散。伴隨風電產(chǎn)業(yè)鏈被平價上網(wǎng)倒逼降本增效,風機大型化等趨勢帶來的行業(yè)壁壘加深,齒輪箱、發(fā)電機、輪轂、葉片等核心零部件也要相應(yīng)大型化,整個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)將進入優(yōu)勝劣汰的整合階段。


三、氫能源產(chǎn)業(yè)

氫能源想象空間巨大,但目前發(fā)展仍處于商業(yè)化初期,隨著技術(shù)突破和規(guī)模化應(yīng)用,氫能全產(chǎn)業(yè)鏈有望迎來發(fā)展爆發(fā)期。據(jù)預(yù)測,到2050年世界能源邁入天然氣、石油、煤炭和新能源“四分天下”時代,氫能約占18%,創(chuàng)造年均2.5萬億美元的市值,未來10-20年全球氫能產(chǎn)業(yè)將迎來快速發(fā)展的重大機遇期。

日美歐多個國家制定氫能發(fā)展戰(zhàn)略,日本是氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)的領(lǐng)先者,三菱、松下、豐田等具有全產(chǎn)業(yè)鏈布局的綜合優(yōu)勢,我國在氫能領(lǐng)域跟進得很快,但還缺乏全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新。從目前氫能應(yīng)用看,氫燃料電池在商用車等領(lǐng)域率先開展示范應(yīng)用,未來氫能儲能、氫能船舶、氫能航空、氫能冶金、分布式發(fā)電等場景豐富,相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有望掀起產(chǎn)業(yè)新浪潮。

其中氫能汽車的市場化最為關(guān)鍵,當前有多個國家布局氫燃料電池汽車,中國氫燃料電池整車市場以客車、重卡為主,在氫能客車滲透率不斷提高的同時,重卡成為新的市場重點。2021年,中國工信部研究推動將氫氣內(nèi)燃機納入氫能發(fā)展戰(zhàn)略,未來有望在重載、非道路、建筑和專用商用車上應(yīng)用。在乘用車方面也有突破,本屆進博會就有豐田、現(xiàn)代、米其林、重塑科技等的氫能乘用車亮相。
氫能也被認為是極具潛力的新型大規(guī)模儲能技術(shù),能量密度高,可同時適用于極短或極長時間供電的能量儲備。大規(guī)模利用可再生能源富余電力制氫,即電轉(zhuǎn)氣(P2G)技術(shù)已為市場普遍看好,當風電、光伏上網(wǎng)受限時,利用富余的可再生能源進行制氫,可作為備用能源儲存下來。隆基股份、陽光電源、協(xié)鑫集團、天合光能、金風科技等上市公司紛紛布局氫能產(chǎn)業(yè)。

從產(chǎn)業(yè)鏈看,制氫、儲運、加氫、燃料電池以及下游應(yīng)用環(huán)節(jié),都已有多家企業(yè)進行探索布局,涉足的上市公司也很多。制氫環(huán)節(jié)主要是以大型能源電力國企為主;儲運加氫環(huán)節(jié)參與主體有裝備制造商、材料研發(fā)企業(yè)以及建設(shè)運營商;燃料電池企業(yè)主要有電池企業(yè)、車企、關(guān)鍵材料和零部件企業(yè)。目前氫能主要瓶頸在于價格,其大發(fā)展有賴于綠氫成本下降、儲運技術(shù)進步、加氫站規(guī)模化建設(shè)以及氫燃料電池及相關(guān)應(yīng)用技術(shù)突破。


四、核能產(chǎn)業(yè)

核能是一個較有爭議的能源,受核電爆炸、核廢料處理等問題影響,發(fā)展核能or放棄核能,各個國家做出不同的選擇。法國、德國等曾經(jīng)的核電大國在不斷關(guān)閉核電站,亞洲國家在快速地發(fā)展核能,中國是核電應(yīng)用和核電設(shè)備大國。
核電主要有核裂變發(fā)電和核聚變發(fā)電兩種路徑,核聚變發(fā)電尚處于前期研究,核裂變發(fā)電技術(shù)不斷成熟,目前已發(fā)展到第三代核電技術(shù),核電技術(shù)的發(fā)展趨勢是安全水平更加卓越、經(jīng)濟性更好、核燃料利用率更高、廢物產(chǎn)生量更少。
過去20多年,為適應(yīng)全球能源低碳化大趨勢,各核能大國努力擴大核能應(yīng)用范圍,多用途核電小堆開發(fā)逐漸成為發(fā)展重點,如比爾蓋茨創(chuàng)辦的核能企業(yè)TerraPower。小型核電能夠滿足直接面向用戶的分布式能源系統(tǒng)在供電、城市供熱、工業(yè)供汽、海水淡化等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。2021年,中核集團“玲龍一號”多用途模塊化核電小堆工程在海南昌江開工,成為全球首個落地項目。
隨著人類技術(shù)的不斷進步,特別是在超導(dǎo)材料、量子計算機等一些先進技術(shù)的帶動之下,未來可控核聚變技術(shù)有可能成為現(xiàn)實,到時核聚變電站將可以為人類帶來非常豐富的能源。2021年4月,中國“人造太陽”工程實現(xiàn)核聚變達到一分鐘燃燒,對于可控核聚變發(fā)展具有里程碑的意義。

從產(chǎn)業(yè)鏈看,核電產(chǎn)業(yè)可以分為上、中、下游三段,上游核燃料生產(chǎn),包括鈾礦開采、鈾濃縮、燃料循環(huán);下游核電站建設(shè)運營,包括電力生產(chǎn)及檢修維護;中游為核電設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈,包括核島、常規(guī)島、輔助設(shè)備等,這三種設(shè)備在核電站的造價中所占的比例大致為5:3:2,主設(shè)備企業(yè)有中核科技、上海電氣、東方電氣、中國一重、哈電集團、江蘇神通、應(yīng)流股份、久立特材等。


五、地熱能產(chǎn)業(yè)

中國地熱資源豐富,全國336個地級以上城市淺層地熱能年可開采資源量折合7億噸標準煤;全國水熱型地熱資源量年可開采資源量折合19億噸標準煤;埋深在3000米至1萬米的干熱巖資源量折合856萬億噸標準煤。目前,我國地熱能產(chǎn)業(yè)以直接利用為主,地熱發(fā)電還處于試點探索階段。
地熱能直接利用已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖以及民用采暖和空調(diào)等各個方面。大型集中供暖是地熱能直接利用的重要方向,可以將深層的地熱井供暖與淺層地源熱泵制冷結(jié)合起來,不僅可以集中供暖,也可以集中制冷,不僅提高生活的舒適度,也極大地提高能效。

地熱發(fā)電是地熱能利用的高級形式,是一種新能源整體實力的體現(xiàn),2019年全球地熱發(fā)電累計裝機容量增長至13.93GW。目前的地熱發(fā)電,依舊受資源條件和開發(fā)水平的限制,我國能夠進行高溫地熱發(fā)電的淺層區(qū)域并不多,而更多的地熱能蘊藏在幾千米深處的干熱巖中,儲量很大,開采成本較高。

從產(chǎn)業(yè)鏈看,主要包括地熱發(fā)電機組、中深層地熱能供暖設(shè)備、中低溫發(fā)電設(shè)備、地源熱泵設(shè)備、水源熱泵設(shè)備、余熱利用裝備、干熱巖發(fā)電設(shè)備、地熱鉆井設(shè)備、地源熱泵配套產(chǎn)品等。目前全球地源熱泵技術(shù)已經(jīng)比較成熟,在我國地熱能直接利用市場就活躍著數(shù)十家地源熱泵企業(yè),相對而言,地熱發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)廠家較為集中,以國外企業(yè)為主,我國企業(yè)在此領(lǐng)域剛剛起步。


六、生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)

生物質(zhì)是一種碳中性能源,它在生長過程中吸收二氧化碳,然后在燃燒過程中重新釋放到大氣中,達到二氧化碳排放凈平衡。生物質(zhì)能是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。

生物質(zhì)能綜合利用模式包括發(fā)電、供熱、制氣、制油、制生物質(zhì)碳等,工業(yè)文明所需的所有能源商品,生物質(zhì)能均可提供。從全世界可再生能源利用來看,生物質(zhì)能源終端使用占比超過了50%,尤其是在歐洲生物質(zhì)能源在新能源中的比重超過60%,遠遠超過風能、太陽能。近年來,中國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)獲得快速發(fā)展,2020年生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)新增投資約1960億元。

生物質(zhì)發(fā)電的大眾關(guān)注度較高,包括農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電。根據(jù)國家能源局統(tǒng)計數(shù)據(jù),截至2020年底,全國生物質(zhì)發(fā)電累計并網(wǎng)裝機2962.4萬千瓦,預(yù)計到2030年我國生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量達到5200萬千瓦,到2060年達到10000萬千瓦。

從產(chǎn)業(yè)鏈看,垃圾焚燒發(fā)電還比較依賴中央和地方的補貼資金,隨著垃圾焚燒發(fā)電成為城市生活垃圾無害化處理的剛需,垃圾焚燒發(fā)電可通過前端垃圾分類、提高處理費等手段獲取盈利。相關(guān)設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈包括生物質(zhì)發(fā)電機組、生物質(zhì)造粒設(shè)備、專門鍋爐及發(fā)電機、焚燒鍋爐等,其中焚燒爐是最核心的設(shè)備。2020年垃圾焚燒發(fā)電設(shè)備市場規(guī)模約為168億元,涉及上市公司有20多家。


 
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