美国是如何制定全球能源战略的?
可再生能源、新能源汽车和未来的车用燃料、智能电网、清洁煤技术与核电、提高能效等等。
毕竟是一个大国,肯定要事先考虑好很多东西,总不能马马虎虎去应对未来可能会碰到的一些事情吧,他们把考虑到的因素都已经计划好了,环保、可再生、清洁、智能等等都计划好了,是别国的模范。
可再生能源
美国清洁能源产业发展的一个重点目标是要大幅提升可再生能源在能源消耗中的比例。2009年1月1日,美国的可再生能源生产能力为 27.8吉瓦。美国府提出的目标是,到 2012年可再生能源生产能力翻一番,达到或超过55.6吉瓦。因此,美国府为提升可再生能源生产能力提供了大力支持。
新能源汽车和未来的车用燃料
联邦府承诺投入160亿美元,用于能够改革交通运输业的项目,包括插电式混合动力车、全电动汽车以及为新型汽车提供电力的基础设施和新型清洁燃料。美国目前没有一家电动汽车生产厂,先进电池生产能力几乎为零,先进电池和电动元器件生产厂只有两家。
智能电网
美国府致力于发展智能电网,推动电网的现代化改造。智能电网的优点在于能够及时监测到断电的可能性,必要时更改供电线路。通过智能电网项目,可以降低用电成本,提高可靠性。智能电网还可以使可再生能源并入电网,为消费者提供更多选择,并控制他们的能源利用。
可再生能源
美国清洁能源产业发展的一个重点目标是要大幅提升可再生能源在能源消耗中的比例。2009年1月1日,美国的可再生能源生产能力为 27.8吉瓦。美国府提出的目标是,到 2012年可再生能源生产能力翻一番,达到或超过55.6吉瓦。因此,美国府为提升可再生能源生产能力提供了大力支持。《美国复苏与再投资法》向可再生能源生产和先进能源制造方面投入 230亿美元。这笔资金有望创造253000个工作岗位,并撬动私营部门新增430亿美元的投资,支持新增469000个工作岗位。
《美国复苏与再投资法》为可再生能源融资提供了便利和支持。根据美国风能协会的报告,有了《美国复苏与再投资法》的投入,在风能领域的私人投资将会更多。以前在没有府资助的情况下,风能企业的开发项目可以获得 40%—50%的贷款支持,而有了府资助,风能企业可以获得70%—80%的贷款支持。美国府承诺,到2010年底,将支持风能、太阳能、地热能等可再生能源增长15吉瓦,足以为400万至500万个家庭供电。美国也致力于提高风轮机、太阳能板及其它可再生能源部件的制造能力。美国还把可再生能源开发的范围扩大到外大陆架。据美国国家可再生能源实验室估计,仅外大陆架的风能的开发就可以为美国提供1900吉瓦的清洁能源。
新能源汽车和未来的车用燃料联邦府承诺投入160亿美元,用于能够改革交通运输业的项目,包括插电式混合动力车、全电动汽车以及为新型汽车提供电力的基础设施和新型清洁燃料。美国目前没有一家电动汽车生产厂,先进电池生产能力几乎为零,先进电池和电动元器件生产厂只有两家。美国政府提出的目标是,到2015年,电动汽车生产厂要达到3家,有30家新型电池和其他电动汽车制造厂全部投入运营,并具备足够的先进电池生产能力,以便每年为50万辆插电式混合动力车提供动力。
政府也在建设相应的基础设施,以支持电动汽车的发展。目前美国的电动汽车充电站不足500家,到2015年,要在12个城市建设10000多家充电站。
智能电网美国府致力于发展智能电网,推动电网的现代化改造。智能电网的优点在于能够及时监测到断电的可能性,必要时更改供电线路。通过智能电网项目,可以降低用电成本,提高可靠性。智能电网还可以使可再生能源并入电网,为消费者提供更多选择,并控制他们的能源利用。《美国复苏与再投资法》有40亿美元的资金投入到智能电网建设上,这笔投入有望创造43000个新工作岗位。联邦府的资金投入可能会撬动私营部门57亿美元的投资,从而再创造 61000个新工作岗位。私营部门在智能电网项目上的配套资金将超过一倍,这些配套资金又可以创造 61000个新工作岗位。据估计,智能电网技术将使2030年的用电量减少4%以上,使美国企业和消费者每年节省 204亿美元的电费。
通过《美国复苏与再投资法》的资金支持以及产业界的投资,将为美国家庭安装1800万个智能电表,使目前使用的智能电表数量增加一倍多。有了这些智能电表,用户可以按月、周,甚至按小时来监测用电情况。到2013年,公共和私营投资支持安装的智能电表数量要达到2600万个;到2015年,智能电表有望达到4000万个。美国府还与产业界共同支持在电力传输系统中安装 877个传感器,以提高电力传输的可靠性和安全性。
清洁煤技术与核电奥巴马总统积极致力于发展碳捕获与封存技术,把它视为清洁能源经济的重要组成部分。美国希望在清洁煤技术领域领先于世界。通过《美国复苏与再投资法》以及贷款担保等措施,府向碳捕获与封存技术项目的投入达100亿美元,这笔投资至少可以撬动40亿的私人投资,使得清洁煤技术领域的公私投入总额超过140亿美元。这些投资将用于支持规模足够大的碳捕获设施,这些项目经过示范后,要能够重复,并在电力行业的商业实践中进行部署。
截至2009年1月,美国没有一家达到商业规模的电厂拥有大型碳捕获与封存设施,每年捕获的二氧化碳量微乎其微。美国府提出的目标是,到2015年,拥有大型碳捕获与封存设施的电厂要达到5家,每年捕获的二氧化碳要达到1200万吨以上。
核电作为清洁能源的优势获得了奥巴马府承认。美国是世界核电生产能力最强的国家,拥有 104座核电站,但自1979年三里岛事故以来没有再建设一座新的核电站。2010年2月,美国总统奥巴马宣布,将重启核电建设计划。美国府将提供80亿美元贷款担保,帮助建造两个核反应堆。到2011年,美国将为3—4个核反应堆建设提供贷款担保。奥巴马表示:“美国将建成一批设计新颖,更安全、更清洁的核电站。”
提高能效能效是发展清洁能源经济的关键。美国府强调要提高建筑物的能效,提高汽车能效和电器的能效。《美国复苏与再投资法》特别为美国家庭建筑能效的提高投入了大量资金,这是历史上绝无仅有的。根据该法案,美国府将为美国家庭用于提高能效的资金投入提供高达 30%的税收减免。美国能源部也启动了一项名为“改建强化”(RetrofitRamp-Up)的创新运动,支持一次性对各区进行整体改建。该运动将简化住宅改建流程,帮助美国家庭进行住房改建,降低改建的成本。该计划的另一目标是使能源效率成为一个公认的会准则。
美国府对商业和家用电器实施了更加严格的能效标准,包括微波炉、炉灶、洗碗机、电灯及其他常用电器。新能效标准的出台对常用电器的制造提出了能效要求。每个家庭和企业使用的电器都会受到影响,因而会使能耗显著减少。
高塔姆·阿达尼(Gautam Adani),1962年6月24日出生,印度企业家,阿达尼集团(Adani Group)创始人兼董事长,其中经营投入的70%投入到以氢为基础的综合绿色产业链。
2022年7月,高塔姆·阿达尼超越微软联合创始人比尔·盖茨,成为全球第四大富豪。
2022年8月,高塔姆·阿达尼成为全球第三大富豪,他也是第一个登上这个位置的亚洲人。
阿达尼出生于1962年的印度偏远部落,父母是做纺织生意的,家庭条件并不好。因为家庭经济原因,阿达尼大二时便辍学做起了钻石分拣工。
通过钻石贸易生意,阿达尼积累了相当可观的财富,后来开始做起了煤炭生意。
在企业经营中,阿达尼始终致力于多元化发展,从钻石贸易到煤炭生意,再到私人港口、机场运营、城市燃气分销商等。现在,阿达尼集团旨在成为全球最大的可再生能源生产商。
从宏观层面看,阿达尼商业版图的快速扩张,要得益于上世纪九十年代印度开始推动经济改革,阿达尼集团是印度经济发展的受益企业之一。
阿达尼集团:
目前是全球最大的太阳能开发商,在该投资计划下,阿达尼集团将增加 45GW 混合可再生能源发电能力,并建设3座吉瓦级规模的工厂,以生产太阳能电池板、风力涡轮机和氢电解槽。
阿达尼指出,集团现在拥有20吉瓦的可再生能源投资组合。新投资计划中拟增加的45吉瓦可再生能源发电能力组合,将覆盖10万公顷土地,相当于新加坡国土面积的1.4倍。
集团计划将其数据中心用海底电缆连结,从而为数据中心提供 100% 的绿色电力,并将创建一个基于消费者的超级应用程序,将数以亿计的阿达尼 B2C 消费者带到一个共同的数字平台上。
通用电气(GE)宣布将分别组建三家行业领先的全球上市公司,专注于航空、医疗和能源等增长型行业。在宣布分拆计划半年后,通用电气(GE)公布了三个独立公司的新名字及业务架构。其中,医疗业务拆分后将更名为GE HealthCare可再生能源、电力、数字和能源金融服务将合并入新公司GE Vernova航空业务则命名为GE Aerospace。
从去年开始,全球能源行业已经发生大逆转。 全球最大的可再生能源供应商美国NextEra能源公司市值飙升至1500亿美元,一度超越埃克森美孚公司和雪佛龙,成为全球价值最高的能源企业。 到了年底,随着油价有所回升,埃克森美孚才勉强挽回了些许尊严。
在与气候变化的对抗中,2020年是有史以来最关键的一年。 这一年,世界开始行动起来,努力修复几个世纪以来对气候的破坏。 全球最大的几个经济体都做出了净零排放、碳中和的承诺。
这一年,传统能源巨头在对新能源的态度上发生了翻天覆地的转变。
01
传统能源巨头蜂拥进新能源领域
2020年,全球化石能源巨头经历了有史以来最为痛苦的一年。
油价暴跌,巨额亏损。以往,他们总能在低谷后再次攫取复苏后的暴利。与往年不同,这次不再是简单的周期性经营亏损。他们 必须面对一个新的残酷现实—— 承诺大幅甚至全部减 少温室气体排放。
在这种要求下,未来石油需求和煤电需求都将大幅下降。 大力发展可再生能源,成为传统化石能源巨头转型最为清晰的发展路径。
我们看到,过去一年,全球化石能源巨头不约而同的疯狂涌入新能源领域,并斥以数以万亿的资金。这几乎颠覆了想象。
美国能源巨头杜克能源欲斥资4000亿砸向风电、光伏等领域。 杜克能源去年宣布,未来5年计划斥资560亿美元(折合3920亿元人民币)的资本投资计划, 希望到2025年将可再生能源发电指标翻一番,设定的目标是自行投资或购买16000MW可再生能源装机量 。 并计划到 2050年,新增40000MW太阳能和风电装机量,这将占到杜克能源公司2050年夏季总装机 量的40%。
西班牙石油巨头雷普索尔计划将可再生能源产能扩大五倍。 去年底,雷普索尔宣布,在未来十年内将可再生能源产能扩大五倍,并从石油业务中筹集资金,将可再生能源发电能力从目前的2.95吉瓦扩大到15吉瓦,包括风能和太阳能。
法国石油巨头道达尔计划未来十年内,每年在可再生能源上投入30亿美元。 道达尔未来10年能源产量将增长三分之一,其中大约一半将来自液化天然气,另一半来自电力——主要来自太阳能和风能的增长。
英国石油巨头BP将可再生能源产能从2019年的2.5GW拉升至50GW。 BP打算在2030年底前,将在低碳能源的投资总额拉升10倍达到50亿美元,并将可再生能源产能从2019年的2.5吉瓦拉高至50吉瓦。
葡萄牙石油巨头GalpEnergía计划到2030年,将其可再生能源的规模扩大到10吉瓦 ,计划将集团10%至15%的投资用于可再生能源发电。
欧洲最大电力公司之一Enel拟投资700亿欧元扩大太阳能、风能业务。 去年底,Enel宣布2021-2030年的战略重点是加速能源转型。其中,约700亿欧元用于扩大其风能和太阳能业务,可再生能源发电规模将从目前的45GW增至120GW。
西班牙最大电力公司Endesa拟在未来三年将太阳能等发电总容量增加50%。 Endesa表示将在2021-2023年期间筹措79亿欧元投资用于脱碳,新可再生能源产能等。其中,可再生能源将获得33亿欧元,用于投资约3000MW的太阳能和900MW的风电。
西班牙电力巨头Iberdrola计划5年投入760亿欧元,将可再生能源装机增至60GW。 去年底Iberdrola公 布了调整后的新5年投资计划,将在2021-2025年间,投资750亿欧元大力发展可再生能源,到2025年将可再生能源装机从去年的32吉瓦增至60吉瓦。
以上只是我们列举的部分化石能源巨头在可再生能源领域的投资计划,更多的案例不胜枚举。
颇具前景的可再生能源,吸引的不只是能源巨头。 越来越多非能源企业也开始蜂拥而入。
比如澳大利亚铁矿石巨头FMG,去年底就宣布2022年或2023年开始生产风能、太阳能、氢气和氨水等可再生能源,最终目标是达到236吉瓦的清洁能源产能。又比如 日本电信巨头NTT宣布,到 2030年将可再生能源发电能力从现在的300兆瓦提高 到7.5吉瓦。
02
技术创新的力量
从目前公开资料统计,未来5年时间,全球至少有万亿美元以上资金将进入可再生能源领域。
相对于未来更为庞大的体量,目前投入的资金还只是冰山一角。国际可再生能源署预计到2050年,为了实现碳中和,全球需要在清洁能源领域累计投资130万亿美元。
这些资金大部分将投向风电和光伏相关 领域 。
十年前,这简直无法想象。
越来越多的企业将宝押向新能源,除了情怀,更多的因素是源于以风电、光伏为首的新能源竞争力越来越强。
在技术进步和规模效应推动下,风电和光伏已经成为全球最具竞争力的能源。
以风电为例,十几年前,陆上风电单位千瓦造价高达12000元,如今已经下降到7000多元。国内上网电价已经下降至0.29元/千瓦时(I类区域),部分地区成本已经下探至0.15元/千瓦时。
十几年来,风电技术不断推陈出新,目前已经进化到第四代风机——人工智能风机,这种风机为全球新能源加速开发创造了契机。
有兴趣的同学,可以观看B站上一条爆红的 讲述风机进化史的科普视频,为了方便大家观看,我们将视频上传至此。
远景能源工程师告诉我们,他们推出的伽利略超感知风机就是人工智能风机。 在前三代增加偏航、变桨、独立变桨基础 上,工程师们在风机中创造性融入了人工智能元素。
这种风机能够利用传感数据,结合人工智能模型,实时还原所在机位的风信息,并对比实际运行情况与设计的差异,进行不断的精细调整。 这样一来,风机不再是按照预设好的场景程式化的变桨,而是依据实际的气流特性求真务实的变桨。 就和伽利略一样,能够用实例来验证固有理论。
当成千上万台伽利略超感知风机遍布群山、平原、海洋,大量的实例验证信息将在云端刻画出风机该有的样子,然后传回每一台风机,进而使风机不断进化,将潜力发挥到极致,再次提升发电能力。 而且,这种进化不仅可以体现在某一台风机上,也体现在整个风电场上。 依托边缘计算技术,风电场集群的人工智能,可以回顾和预测数十台风机已经和将要经历的风况,协调各个风机的运行,实现风场整体发电能力的最大化。
除此之外,伽利略超感知风机还有很多进步,比如可以借助先进的趋势感知能力,在线规划风机的寿命策略,找到最优的运行模式,从而降低运维成本。可以通过大量结构受力样本,知道风机哪一部位需要进一步加强,哪一个部位可以优化减少材料,再运用到新风机的制造上,从而降低建设成本和度电成本。
风电如此,光伏创新更是层出不穷。
光伏转化率已经从十几年前的14%左右,上升到了目前的23%以上。晶硅组件价格从十几年前接近40元/瓦下降到目前1.4元/瓦左右。
技术创新和成本下降,让光伏成为近十年内降本速度最快的能源之一。 根据 国际可再生能源署 数据,全球光伏LCOE (平准化发电成本)由2010 年的0.378$/kWh快速下降至2020年的0.048$/kWh,降幅高达87%。
今年开始,不仅是风电, 国内大部分地区光伏项目都可以实现平价上网。在海外一些国家,由于非技术成本占比较低,一些光伏项目度电成本已经低至0.1元人民币以下。
虽然没有人能准确预测未来,但是新能源未来却是确定的。
在风电和光伏等可再生能源的驱动下,一个全新的时代序幕已经徐徐拉开。
/ END /