各种能源度电成本比较
最近有许多朋友在询问风电、光伏和常规化石能源的度电成本相差多少,我梳理了一些资料,分国际和国内两个部分来做个比较。
( 1 )国际各种能源度电成本比较
国际可再生能源署(IRENA)在2018年1月发布的报告,全球陆上风电度电成本区间已经明显低于全球的化石能源,陆上风电平均成本逐渐接近水电,达到6美分/千瓦时,2017年以来新建陆上风电平均成本为4美分/千瓦时。
IRENA预计随着技术进步,2019年全球成本最低的风电和光伏项目的度电成本将达到甚至低于3美分/千瓦时,成为最经济的绿色电力。可再生能源相较化石能源已具备绝对的成本竞争力,将主导未来能源行业的新增投资。
(2)国内各种能源度电成本比较
由于全球范围内各个国家化石能源储量不一致、社会经济发展水平不一致,可再生能源资源不一致,能源政策不同等,各种能源的度电成本也有一定差异。
我们在各种发电形式电站满发、不限电的情况下来讨论当前技术水平下各种能源的度电成本。
火电的度电成本受煤炭价格影响很大,根据国内当前煤炭价格,大型火电站的度电成本约为0.2~0.3元。
陆上风电的度电成本受所在风电场的风能资源影响很大,根据当前项目造价,陆上大型风电场(I、II、III类资源区)的度电成本约为0.2~0.35。
集中式光伏的度电成本受所在区域的太阳能资源及技术路线影响较大,大型集中式、支架跟踪式光伏电站(I类资源区)的度电成本约为0.3~0.4。
而且随着竞价、平价上网、特高压线路的建设、促进消纳等政策的出台,我认为国内可再生能源的开发会趋于理性,风能及太阳能资源优越的地区才会有开发价值。可以看出,国内风能资源较好的陆上风电项目度电成本已经和火电十分接近,大型光伏电站的成本也在主要电气设备降价和技术提升的助力下快速下降。
可再生能源在国内相较化石能源也渐渐具备一定成本竞争力,而且火电对社会的环境成本也越来越是国家考量的重要方面,所以可再生能源在国内同样会主导未来能源行业的新增投资。
上述数据是在各途径收集、计算得出粗略的各种能源度电成本范围,欢迎大家给出专业的意见和指正。
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风电发电与光伏发电成本哪个更低?风电低,风电大概4-5块钱每瓦,光伏大概7-8块钱每瓦。弱光光伏板比较便宜。随着光伏发电技术、特别是光伏电池板的不断成熟,光伏发电的应用不断扩大,光伏发电也算是新兴的行业了,前景很好。
光伏发电设备占用空间较小,在城市里也适用。 而风力发电设备需要有较大风力的地方才能有用武之地,这些地方必定要远离大城市。
扩展资料:
光伏发电的优缺点:
1、光伏发电的优点
与常用的火力发电系统相比,光伏发电的优点主要体现在:
①无枯竭危险;
②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);
③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;例如,无电地区,以及地形复杂地区;
④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;
⑤能源质量高;
⑥使用者从感情上容易接受;
⑦建设周期短,获取能源花费的时间短。
2、光伏发电的缺点
①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;
②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。
③目前相对于火力发电,发电成本高。
④光伏板制造过程中不环保。
可再生能源替代主要从新能源开发入手。
新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。
部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模。目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。
国际能源署(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%,在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的4.4%,其中生物质能将占其中的80%。
目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。
根据来自彭博新能源财经的数据,太阳能已经成为了全世界成本最便宜的发电方式。
根据彭博新能源财经的分析,中国、印度、巴西以及其他55个新兴市场经济国家的太阳能发电成本已经掉到了2010年时的三分之一。这意味着太阳能已经超过了风能,成为目前成本最低廉的可再生能源。另外它的成本也低于煤炭和天然气。
在本周致客户的信中,彭博新能源财经董事长迈克尔·李伯利希指出,太阳能已经进入了足以“削弱化石能源的时代”。
据彭博新能源财经报道,2016年,太阳能电力的价格出现了显著下降。去年年初,印度的一笔电力合同以每兆瓦时64美元成交。去年八月,中国的一笔电力合同更是低至每兆瓦时29.1美元——这个价格大概只有煤炭发电的一半。
彭博新能源财经美国政策分析主任伊森·辛德勒指出,太阳能发电成本下降的主要原因是中国对太阳能的大范围部署。此外,中国还对其他希望发展太阳能的国家提供了大力援助,这也是导致太阳能电价下降的重要原因。
辛德勒表示:“仅仅五年前,太阳能领域的投资还是微不足道的,但现在,这个领域的投资已经相当可观了。”
根据彭博新能源财经的估算,到2016年底,全球新安装的太阳能光伏发电量将达到700亿瓦,首次超过风能的590亿瓦。
时隔25年,比尔•盖茨再次出手,他的新书《如何避免一场气候灾难》问世。在这个恰逢新冠病毒肆虐、全球升温、美国刚刚经历了暴雪灾难之时,该书的出版也似乎带着些使命感。
盖茨表示,二十年前,他绝不会料到有一天会公开谈论气候变化,甚至是写一本关于气候变化的书。但气候问题已经不是孤立的存在,也不再是各国政府机构单方面的责任,全世界每一个人都应为阻止气候变化而付出努力。
当下,碳减排已经成为全球的共同目标,为此,盖茨在书中给出了一个新概念——“绿色溢价”。
书中指出,“绿色溢价”是指产生碳排放的产品与不产生碳排放的替代品之间的成本差异。例如,目前航空燃料的平均价格为2.22美元/加仑(约4元人民币/升)。如果一家航空公司想将其替换为零碳的高级生物燃料替代品,那么使用者需要支付的价格是5.35美元/加仑(约9.6元人民币/升),涨幅高达140%。这个价格差别就是汽油的“绿色溢价”。
一件产品的“绿色溢价”越高,消除该产品碳排放的成本就越高,碳减排实现起来就越困难。所以,要么降低“绿色溢价”,要么找出突破口,实现零碳排放。
先来看降低“绿色溢价”。
其实,降低“绿色溢价”的本质并不陌生,目前,全球的风能、太阳能、天然气等可再生能源一直在 探索 更先进的发电技术,部分国家的发电成本也已经达到了可以和化石能源竞争的程度。
国际可再生能源署(IRENA)在2020年发布的最新报告显示,过去10年间可再生能源发电成本急剧下降。2019年IRENA从17000个项目中收集的成本数据显示,自2010年以来太阳能光伏发电、聚光太阳能热发电、陆上风电和海上风电的成本分别下降了82%、47%、39%和29%。2019年,在所有新近投产并网的可再生能源发电容量中,有56%的成本都低于最便宜的化石燃料发电。
再来看零碳排放。
自《巴黎协定》以来,零碳排放成为全球最终的发展目标,但这可能也仅仅是一个理想化状态,毕竟零碳排放之前,我们还要经历碳达峰和碳中和,仅做到这两点就不是件容易的事。
2006年,盖茨曾带着这样的问题拜访了不少美国的气候专家,希望探寻温室气体排放与气候变化之间的关系。但结果却令他难以接受。
“我知道温室气体正在使温度上升,但我曾经以为一些周期性的变化或其他因素会自然地阻止一场真正的气候灾难。但专家告诉我,只要人类不停排放温室气体,不论量大量小,气温都会持续上升。”
随后,微软开始了零碳排放尝试。
早在2012年,微软就在美国怀俄明州建立了一个用沼气驱动的绿色数据中心。据了解,数据中心以集装箱的形态被部署在靠近怀俄明州夏延的一个废水处理厂旁边。数据中心内部的服务器由燃料电池利用水处理厂产生的生物沼气所发的电能驱动。而工厂采用电化学反应,产生电和热。整个过程零碳排放,没有任何污染物的排放。每个燃料电池可以产生约300千瓦的可再生能源,其中数据中心使用的电量为200千瓦左右。该数据中心不仅可以独立于电网运行,还利用了废气,还将环境污染物转变为有用的电能驱动。
截至目前,比尔•盖茨已经在气候变化创新方面投资了大约20亿美元。
其实不仅仅是微软,亚马逊的首席执行官杰夫•贝佐斯在2020年为气候行动创建了一个100亿美元的基金,旨在应对气候变化。此外,埃隆·马斯克也在推特上表示,他将捐出1亿美元用于“最佳碳捕获技术”奖。
不过也有人质疑,这些钱到底是 科技 大佬的慷慨解囊,还是对其所犯错误的补偿,毕竟, 科技 公司尤其是其数据中心产生的碳排放在全球碳排放中贡献了很大一部分。
不过不管怎样,有总比没有要强,至少有了这些真金白银,各项有助于气候变化的研究才能真正动起来。
1月12日,国际环保组织绿色和平发布报告称,互联网企业具有极强的低碳转型潜力,应在节能减排方面发挥作用,力争在2030年实现100%采用可再生能源目标。同时,可再生能源发电成本下降,低碳转型也将成为企业控制电力成本的重要手段。
云计算中心资料图。新华社 图
中国互联网 科技 产业具有极强低碳转型潜力
1月12日,国际环保组织绿色和平发布了《迈向碳中和:中国互联网 科技 行业实现100%可再生能源路线图》研究报告,认为随着中国2060年前实现碳中和目标的提出, 科技 行业转向100%可再生能源已成为必然趋势。
碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。我国已明确提出争取二氧化碳排放于2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和的目标。
报告指,在中国2030年前碳达峰的大背景下,预计“十四五”期间,碳达峰压力及目标将分解到具体产业。中国互联网 科技 行业规模仍在高速扩张、碳排放持续增长,如果不采用可再生能源,仅依靠提升节能技术将难以实现碳中和目标。
报告解释,互联网 科技 企业碳排放主要来自电力使用,其中数据中心、云计算中心等大型互联网基础设施的电力使用为主要能耗来源。企业100%使用可再生能源,意味着其用电均来自风能、太阳能、水能等对环境无害或危害极小的能源。
据南都此前报道,复旦大学经济学院教授、复旦大学能源经济与战略研究中心主任吴力波则提出,数据中心等大型互联网基础设施的能耗很高,2018年我国数据中心的用电总量已经超过了整个上海市全 社会 的用电总量,达1500亿千瓦左右,占中国全 社会 用电量的2.35%。吴力波测算,如果按照现在的趋势发展,到2030年数据中心能耗最高可以达到1.4万亿千瓦,占全 社会 能耗的20%。
报告称,全球约41家率先设立长期100%可再生能源目标的 科技 企业,其中约20%已经实现了100%可再生能源目标,另外的约50%企业将实现100%可再生能源目标设置在2030年前,44%企业在2019年达到了60%或以上的可再生能源利用。
而目前在中国,仅有秦淮数据集团一家互联网 科技 企业设立了在2030年实现100%可再生能源目标。绿色和平项目主任叶睿琪表示:“数据中心、云计算领域的脱碳发展是中国实现碳中和的重要一环。中国互联网 科技 产业具有极强的低碳转型潜力,应该成为实现中国碳达峰、碳中和目标的排头兵。”
参考国际情况及中国在2060 年前实现碳中和的雄心,报告建议,互联网 科技 企业应结合自身业务发展的需求,将目标定为在2030年前达到100%使用可再生能源,最晚不应晚于2050年。
绿色电力成为企业减排、控制成本重要手段
要实现100%使用可再生能源目标,企业应当如何做?报告介绍,随着中国可再生能源市场的发展,企业采购可再生能源的方式越来越多样化。市场化绿电交易、“绿色电力证书”认购、分布式和集中式可再生能源电站投资等已成为主要方式。
市场化绿电交易指不依靠政策强制要求,用户自愿从供应商处购买可再生能源转化成的电能,即绿色电力。例如,2019 年,某互联网企业位于河北张家口的数据中心通过采购当地的风电与太阳能发电,实现数据中心40%由可再生能源供电。
2017年,国家发展改革委、财政部、国家能源局三部委发布了《关于试行可再生能源绿色电力证书核发及自愿认购交易制度的通知》,绿色电力证书市场在中国正式启动。每张绿色电力证书(简称“绿证”)相当于1000度电。企业购买了证书后可视为采购了相应的绿色电力,资金将用于支持发电方相应的度电补贴。
此外,企业还可以在屋顶或园区内建设分布式可再生能源发电项目,如分布式光伏和分散式风电,直接获取和使用绿色电力。例如,2020年,某企业位于上海的数据中心在墙体外立面增设太阳能电板,每年可减少消纳传统火电9万千瓦时,相当于减少二氧化碳排放 63.3 吨。报告显示,投资建设分布式项目的收益率为8%,投资大型风电、光伏等集中式项目的收益率为9%-12%。
水电对自然破坏太严重,隐形成本计入的话,这个最大。
光伏行业发展趋势是:
1、产业规模持续扩大:由于光伏发电技术革新不断涌现、光伏产品成本持续降低,平价上网在全球绝大多数国家和地区指日可待,光伏发电成为各国重要的能源结构改革方向,包括中国、印度、美国、欧盟主要国家和沙特等能源大国纷纷宣布了大规模的新能源规划。
2、产品性能持续提升:技术进步仍将是光伏产业发展主题。2019年底,产业化生产的主流高效多晶硅电池转换效率将超过20%,单晶硅电池有望达到22.5%-23%,主流组件产品功率将分别达到285W和320W。单晶连续投料生产工艺和大容量铸锭技术持续进步;多晶硅片金刚线切割应用范围将会进一步扩大到30%,单晶硅片将完成金刚线切割的替代。
3、分布式光伏快速发展:分布式光伏具有安装灵活、投入少、方便就近消纳的优点,有利于解决我国发电与负荷不一致的问题,同时大幅降低传输损失,减少对大电网的依赖,并缓解电网的投资压力。
4、单晶硅电池市场逐步增大:随着光伏市场的不断发展,高效电池将逐渐占据市场的主导地位。根据中国光伏行业协会的预测,未来几年单晶硅电池市场份额逐步增大,2018年单晶硅片市场份额已经超过40%,2019年将超过一半,其中N型单晶硅片的市场规模也将逐年提升。
5、平价上网加速到来:随着政策支持和技术进步,我国光伏发电产业成长迅速,成本下降和产品更新换代速度不断加快,目前,用电侧在部分地区已可以实现平价,2019年1月,国家发改委、国家能源局联合发布的《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》,推进风电、光伏发电平价上网项目和低价上网试点项目建设。
一、风电进入新一轮抢装潮
补贴政策调整是短期内我国风电新增装机容量变动的主要驱动因素。2009年首次实施风电上网标杆电价政策、2015年风电上网标杆电价首次下调,两次调整后风电新增装机容量均创历史新高。我们判断19年5月补贴下调的政策仍会引领新一轮风电抢装潮,预计仅存量项目在19-21年完成并网的情况下每年新增装机容量分别为26GW、30GW和32GW,年均复合增长率达到15%。其中,陆上风电2019-2021年预计增速会逐步下滑,海上风电由于补贴退坡力度相对较小,加上风电机组及产业链技术更加成熟,未来三年的新增装机容量有望维持高速增长。2016年11月能源局在印发的《风电发展“十三五”规划》中提出积极稳妥推进海上风电建设,到2020年全国海上风电开工建设规模达到1000万千瓦,力争累计并网容量达到500万千瓦以上。截至2018年底我国海上风电累计装机规模为444.5万千瓦,已核准的海上风电项目达2300万千瓦。我们预计2019-2020年我国海上风电新增装机容量分别为2.2GW、3GW、4GW。
二、行业长期驱动将由政策转为成本下降
初始投资成本和年上网电量是影响风电度电成本的两大内生变量。 1、技术进步促使风电机组招标价格下降、机组大型化而成本并没有成比例上升,二者为初始投资成本下降提供空间;2、发电利用小时数上升和弃风率下降使得年上网电量逐年上升。大唐电科院预测我国陆上风电度电成本将从2018 年0.41元/度下降至2023年0.33元/度,下降幅度为19.51%,海上风电度电成本将从2018年0.5元/度下降至 2023年0.41元/度,下降幅度为18%。?
受益于技术进步带来总安装成本(设备购置费用+建安工程费)的下降,全球陆上和海上风电度电成本也进入下降通道。根据国际可再生能源署发布的《2018年可再生能源发电成本报告》中指出,2018年全球投产的陆上风电加权平均LCOE为0.056美元/千瓦时,比2017年低13%,比2010年低35%;2018年海上风电全球加权平均LCOE为0.127美元/千瓦时,比2017年低1%,比2010年低20%。1、风机设计和制造的持续改进、更具竞争力的全球供应链、风机系列的增加是导致陆上风电度电成本下降的主要动力。2、技术进步、规模化效应是海上风电成本下降的主要驱动。大型风力发电机扩大了风电场的容量并减少风机数量,降低了安装成本和项目开发成本,运营和维护成本因风机技术的优化也有所降低。
三、毛利率有望得到恢复
供给侧改革带来钢材价格高峰已出现于2018年,在宏观经济承压情况下主要钢材价格已经在2019年出现趋势性回落,以钢材为主要原材料的钢结构件公司的毛利率有望得到修复。截至2019年8月除受铁矿石价格上涨影响废钢价格继续上涨8.54%以外,其他生铁、钢坯和钢板的价格分别下降了4.39%、3.52%和6.33%。目前铁矿石价格从7月份高点已经下跌,预计后续废钢的价格也会相对回落。预计在2019年二季报就可以看到部分钢结构公司因为原材料价格下降而导致毛利率有所修复。
四、细分行业龙头公司全面占优
市场空间看塔筒(352亿/年)最大,铸件(165亿/年)次之,法兰、机舱罩和转子房在20-30亿之间,定子最小;竞争格局看铸件、主轴和法兰行业集中度高,塔筒、机舱罩和转子房、定子段较为分散;经营质量上细分行业龙头公司全面占优。在风电抢装潮确定和原材料价格趋势性回落的前提下,我们看好未来三年风电结构件细分行业龙头公司,推荐关注风电铸件龙头日月股份,风电塔筒龙头天顺风能、天能重工,风电主轴龙头金雷股份,风电机舱罩龙头双一科技。
五、个股分析
日月股份(603218)
逆势扩产能
公司通过IPO募投产能、扩产项目、技改以及本次可转债募投项目,将于未来三年逐步形成年产40万吨风电铸件和22万吨精加工产能,成为全球最大风电铸件生产和精加工企业,全球风电铸件的市占率将达到24%。
双海战略逐步落地,公司盈利能力有望得到进一步提升。海外市场,公司与Vestas不断深入合作,订单量不断提升,与GE、西门子歌美飒等国际客户均实现了批量化供货;同时公司重点开发生产了大兆瓦机型和海上风机产品,研发费用同比增长37.1%,预计19年三季度10万吨海上风电项目将投产。未来三年高毛利的海外收入和海上风电收入占比将会继续提升。公司毛利率有望进一步改善。
天顺风能(002531)
技改扩建增加产能迎接抢装潮
2018年公司全年出货量38万吨,基本与17年持平。2019年太仓、包头、珠海已完成技改扩建,叠加外协产能,预计2019年出货量可达48-50万吨。钢价预期下跌,公司单吨毛利有望触底回升。2018年上半年钢价上升影响,塔筒单吨毛利降至1623元/吨,四季度钢价明显回落,2018全年单吨毛利回升至1737元/吨。预期19年钢价趋稳或略有下跌,风塔单吨毛利将重回上升通道。
风电场运营提升盈利能力,叶片有望贡献逐渐显现。预计公司2019年全年有效发电规模550MW以上;2018年常熟叶片厂一期已基本完成产能爬坡,贡献收入2.51亿元,同比增长52.64%。公司在叶片及模具方面已具备研发和生产能力,未来有望增加利润贡献。
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