“十四五”可再生能源规划落地:大规模、高消纳、市场化
全文 1940 字,阅读大约需要 5 分钟 未经许可严禁以任何形式转载 南方能源观察 欢迎投稿,投稿邮箱: eomagazine@126.com 编辑 黄燕华 审核 冯洁 6月1日下午,国家发改委等九部委联合发布了《“十四五”可再生能源发展规划》(以下简称《规划》,明确了“十四五”可再生能源发展的主要目标,同时更加注重可再生能源的大规模开发、高水平消纳以及市场化发展。大规模开发 中国已经承诺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,明确2030年风电和太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。截至2020年底,全国风电和光伏发电装机达到5.3...全文
首先纠正一下,可再生能源企业与收废品是风牛马不相及的两码事,目前我国主要的可再生能源企业主要集中在光伏发电、风力发电、水电、生物质发电,他们的主营业务都不收废品。
目前部分可再生能源企业遇到经营困难,主要有两个方面的原因,一是前期投入大,资本回收周期长,贷款偿还有压力。二是新能源补贴没有及时到位,部分企业如果没有补贴,还不能达到盈亏平衡点。往往经营困难的企业,都存在以上一种或两种原因。
可再生能源企业一般都具有前期投入大,财务成本高(贷款利息),回收周期长的特点,同时,受自然条件约束。从成本端来看,主要是财务成本、运营维护成本;从收入端来看,主要是产品(电)销售收入,补贴(未来是碳交易收入)。
在影响成本与收入的诸多因素中,关键因素是自然条件、财务成本、补贴。自然条件的影响,如常年下雨,光伏发电量就会减少,维修成本也会加大,企业的收入减少,也会造成经营困难。财务成本的影响,如每年要付出的利息过高,也可能造成企业经营困难。补贴不到位,造成企业缺少现金流,无法及时偿还银行贷款,造成经营困难。
针对以上存在的实际情况,3月12日,国务院联合五部委下发《关于引导加大金融支持力度促进风电和光伏发电等行业健康有序发展的通知》,重点解决企业在融资、补贴不到位方面的困难,有望促进行业长期的良性发展。关于自然条件的影响,需要企业靠自身积累去应对,随着碳交易市场的形成,有望通过市场化手段解决补贴不到位的难题。而融资难、财务成本高的问题,应更多引入长期股权资本解决。
废品回收不属于可再生能源行业,属于可再生资源行业,也属于高污染行业,目前也遇到很大的难题,没有补贴的情况下,很多企业也经营困难,现状是有钱赚的有人做,没钱赚的都不愿意做的局面,废品回收根本不属于暴利行业。
根据数据统计,每年在全球范围内产生约13亿吨的废弃物;到2025年,可能会增加到每年22亿吨;而预计到2050年,这一数量将增加70%。因此废物管理已成为各国密切关注的问题,民众与企业也越来越注重绿色发展与可持续化发展;在获得政策支持与民众关注的同时,环保领域的实业与技术也在快速发展着,尤其近几年内,废物回收、清洁能源、碳中和等环保话题已经在各大创新峰会中成为热点话题。
以上数据虽然重点表示了全球废物管理的急迫与严峻,但也暗含回收行业的巨大潜力。我们自由创始人科技作为一直关注绿色科技的技术咨询公司,在回收科技的行业经验中总结了一些见解,写来与大家交流。
回收(Recycling)是一个涵盖广泛的行业,拥有丰富的应用场景,从生活垃圾的分类回收,特殊场景(海洋)的垃圾回收,到特殊材料回收再利用,再到企业、工厂内部的材料循环都可以涉足,甚至可以从源头上开发可降解替代材料,以及利用废旧物品做艺术品等新奇思路。
初创者与企业进入回收行业主要有两种思路:很多创新者选择成立专门针对废物利用、或优化废物处理流程的回收初创公司;也有许多硬件产品企业或工厂在设计与迭代产品时就加入了回收再利用的理念(Design for Recycling),以此极大降低制造成本与材料成本,达成闭环供应链,如苹果的产品回收与SpaceX的火箭回收。
怎样选择细分市场,怎样管理成本与利润,或是有哪些扶持政策等,此类需要因地制宜、因材施用的问题,很遗憾,在本文中不会详细介绍,有需要的小伙伴可以添加我们的联系方式直接交流。
本文将从大家容易忽视但十分关键的三个角度进行介绍,分别是:回收利用效率、回收产生的污染、和产品的回收设计。
| 回收利用效率
当回收利用过程中所消耗的能量和资源大于直接生产或开发新替代解决方案时,则需要重新评估方案。
比如被广泛使用的太阳能电池板在当前技术下能达到96%的回收率,为什么它的回收依旧是痛点呢?因为目前太阳能电池板最普遍的回收办法需要用到拆解、破碎、热处理等多个步骤,处理一块1m2的模块所需成本约12美元,回收200平方米屋顶的太阳能板则需要2400美元,折合15000人民币。如果不将这样的成本平摊到消费者身上,很难让企业为昂贵的太阳能板回收买单。所以,突破现有技术降低回收成本,或直接处理并重复利用已回收的太阳能板,不失为两个突破方向。
在化学电池的回收中也有“重复利用”的方案,称之为“Second-life battery use”。一些Recycling初创公司回收相同型号的旧电池包,对其进行质检与筛选,将可重复利用的电池单元重新组合,并加上BMS继续使用。由此,在进行化学成分回收前,现有电池结构可以得到充分利用,从而从电池的整个生命周期内降低回收成本。但是在这个方案中,针对BMS系统的升级和改进会麻烦一些,且需要确定筛选的精准度。
图源: Shutterstock Dave W
| 回收产生的污染
回收技术本省就是为了保护环境降低污染而存在的,那么回收利用的过程中产生的污染该怎么办?
一种方法是实现直接技术突破。例如我们上文提及的太阳能电池板:太阳能电池板大部分是玻璃,还有有硅片、EVA膜、金属汇流条等,但其中依旧含有包括镉、铅和锑等有毒元素,无论是直接堆填或在回收过程中直接将有毒元素排在废水中,都会造成环境污染。许多实验室与大学都正在为提高化学回收率并降低废水、废液或粉尘污染付出努力,已经获得很多技术突破。
同理,锂电池回收也会产生一定污染,而普林斯顿大学的回收初创 Princeton NuEnergy针对这一项问题,已成功将锂电池清洁处理的专利技术带入工业界与日常中。这项技术使用清洁且创新的工艺在不完全分解化合物的情况下再生阴极和阳极材料,并因此于2021年8月获得了CSIT (Commissionon Science, Innovation, and Technology)的Clean Tech Seed Grant与75000美元奖金。
另一个思路是从根本上改变材料的选用,开发可降解替代材料。比如我们都知道现在塑料污染十分严重,我国也早年颁布了限塑令,很多奶茶店都因此只提供纸质吸管,但经常能听到身边奶茶控们“奶茶没喝完吸管就软了”的抱怨。
纽约初创LOLIWARE就在开发海藻材料,用于制作比纸吸管更坚固的一次性吸管。试想国内奶茶店的饱和程度与全球化的扩展趋势,如果真能有低成本、可降解材料制成的替代吸管,市场利润还是很动人的。
| 产品的回收设计 (Design for Recycling)
回收设计是一种生态设计策略,能系统地帮助设计团队打造环境友好产品,降低废品处理成本,甚至完成闭环供应链。常用策略如下图所示:优化材料选用,改进工艺技术,优化运输系统,减少产品使用过程中的污染与浪费,优化产品的生命周期,和产品报废设计“End-of-life System”。
The wheel of eco-design strategies (Crul and Dieh, 2009).
提到将回收设计做得出色地公司,就不得不提及苹果与SpaceX。
Apple 环境、政策与社会事务副总裁 Lisa Jackson曾表示:“先进的循环利用技术必定会成为电子产业供应链的一个重要环,Apple 正在另辟新径,推动整个行业向前发展……”
苹果公司通过推行以旧换新等回收计划,鼓励用户踊跃回收处理自己的旧设备,仅在18年就对780万部Apple设备进行翻新,避免了超过48,000吨电子废弃物流向垃圾填埋场;在材料选用方面,则使用100%再生锡和100%再生铝打造关键组件和机身外壳,极大降低了机型碳足迹。同时,Apple还启用了新一代机械化处理系统Daisy,以拆解循环各种重要材料,实现了部分珍贵材料的闭环供应链。
SpaceX在回收再利用道路上也是一骑绝尘,并在2021年12月21日历史性实现第100次回收火箭。其自2017年首次复用火箭至2021年底,“……至少省下二三十亿美元发射成本,并创下全球每公斤承载发射单价最低的记录(SpaceX约为1410美元/公斤,其他发射商最低5000美元/公斤)” (程亦之,2022)
达成如此高精度垂直着陆回收火箭,不仅需要垂直起降技术、矢量推力技术、二次点火、油门控制技术、气动控制、材料工程等等顶尖技术完美结合,更是卓越创新力与超高执行力的体现,最终促成SpaceX如今令其他发射商垂涎三尺的太空地位。
结尾语:大公司做出改变需要大量时间与经历,但灵活、快速前进的产品类初创公司可以在迭代中直接将回收等问题纳入生产研发过程内,大大降低成本;专注于回收与环保的初创公司也很容易受到政策扶持与民众支持,拥有着庞大市场与广阔前景。
我们自由创始人科技一直关注与支持绿色科技,希望更多的初创者们关注环境保护的同时,也积极探索它的巨大潜在市场,既做地球环境有益的事,又能赚取利益。
煤,石油等不可再生能源只会越用越少,我们必须在现在就开始多多使用可再生资源,比如风力,太阳能,水力等等。而且,这些可再生资源十分环保。我国最近也在加大对可再生资源的投资。
02但是我国的能源差能过剩,估计会持续几年,所以在可再生能源上的增幅不会太明显。
03但是未来的可再生能源市场会是光明的,随着天然气,煤,石油的渐渐耗尽,世界的能源主题会转变为可再生能源,所以各国都需要能源可再生技术。
04在可再生能源市场逐步成熟的过程中,离不开技术和技术人员,未来在这个领域的就业情况预估会一路飙红。
我国《能源发展战略行动计划(2014年-2020年)》提出“着力优化能源结构,坚持发展非化石能源与化石能源高效清洁利用并举,要大幅增加风电、太阳能、地热能等可再生能源和核电消费比重。到2020、2030年,非化石能源将占一次能源消费比重分别达到15%、20%”。目前,距离规划目标还存在一定的距离,因此,在当前能源革命和电力体制改革背景下,不断完善促进可再生能源开发利用的体制机制、促进我国可再生能源的大规模发展、转换能源发展模式以及提升能源利用水平,成为当前我国可再生能源发展的主要任务。
总体来说,根据国际经验,可再生能源的发展最终是需要基于市场机制的建设。然而,现阶段我国还不完全具备可再生能源发展所需的市场化条件,“中国式配额制”与“统筹规划”的有机结合,将是大势所趋,同时也是适合我国国情的可再生能源发展主要途径。可以预见,我国可再生能源发展将迎来重要机遇。
随着“十二五”即将结束,“十三五”发展目标与纲领陆续出台。近日,据媒体报道,“十三五”期间低碳环保将是主线。与此同时,在冬奥会的助力下,张家口将建设可再生能源示范区,为京津冀的协同发展提供清洁能源,并在全国形成示范效应。上述利好事件下,预计我国新能源产业即将迎来爆发期。
新能源主要包含风能、太阳能、生物质能、核能与汽车新能源等。近年,在传统能源供应日趋紧张,环境保护压力加大的背景下,新能源成为我国重要的能源战略。十三五期间国家依旧“主打”低碳绿色,从产业角度来看,光伏、风电与核电等清洁发电产业将获得利好。
光伏是太阳能发电系统的简称,指的是可以将太阳能辐射转换为电能为用户供电的系统,分为并网与独立式,并网式具有成本低、环保等特点,正成为光伏行业主流。并网式发电又分为地面电站与分布式光伏,我国太阳能市场以地面电站为主,分布式光伏只占有20%市场。不过考虑到地面电站需要大量土地,我国东中部地区经济发达、人口稠密,并不适用地面电站,因此分布式光伏近年被大力推广。
前瞻产业研究院发布的《2015-2020年中国新能源行业发展前景与投资战略规划分析报告》数据显示,2015年第一季度,我国并网式太阳能发电装机为1758万千瓦,为去年同期的4.4倍,西部地区地面光伏电站建设对其贡献巨大,而受融资、并网以及商业模式等因素困扰,我国分布式光伏进展缓慢。不过,光伏“十三五”规划即将出台,预计在政策影响下,光伏累计装机目标可能由最初的100GW进一步上调,分布式光伏难题将逐步解决。
我国风能资源丰富,陆地与海上可开发与利用风能共计10亿瓦,业界统计如果风能被全部开发,可以满足我国目前的用电需求。我国是全球风电装机增长速度最快、新增风电装机容量最大的国家,风电并网装机已达到7500余万千瓦。不过,作为世界风电第一大国,局部地区弃风的“生长痛”也困扰着业界。
对此,业界认为,解决弃风问题要追根溯源,理清上游规划环节,加强管理与科学规划,让风电发展和电网消纳均衡同步建设远距离、大容量的电力输送通道,构建全国乃至更大范围的风电消纳市场。根据国家规划,风电十三五累计装机目标大概率将上调到250GW,风电行业有望破局。
核电采用核裂变的方式释放巨大能量发电,与光伏和风电相比,核电具稳定性和可持续性,又不存在水电季节性等弊端,因而正成为我国重点推广的新能源。前瞻产业研究院提供的《2015-2020年中国核电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,目前我国现役核电机组数量达23台,从未发生过二级以上事故与事件在建核电机组为26个,数量位居世界第一,在建机组质量受控。2015年一季度我国核电发电量占比约为2.7%,远低于世界平均水平10.2%,这为我国核电产业发展带来想象空间。
随着沿海核电项目不断建设、内陆核电释放开启信号,预计至2030 年,国内核电总装机量将达到1.5~2亿千瓦,占能源消费总量的比重将达到6%至8%。