阿里巴巴发布2021减碳账单,阿里云数据中心一年交易清洁能源4.1亿千瓦时
4月29日,阿里巴巴发布《迈向零碳时代》的2021减碳账单报告。报告称,阿里巴巴将全面加快低碳前沿技术研究,全面推动绿色低碳生活方式。目前,阿里云杭州数据中心通过液冷技术,每年可节电7000万度,广东河源数据中心则将在2022年将实现100%使用绿色清洁能源。
阿里巴巴首席技术官程立(鲁肃)判断,碳达峰、碳中和目标的有序推进,将会带来技术上的系统性变革,很可能催生新的技术创新与合作。目前,仅从技术创新角度阿里至少看到了“三个环”:实现企业自身发展中的减排是“内环”;助力平台企业、行业脱碳为“中环”;推动消费低碳环保是辐射范围更大的“外环”。
当大型数据中心成为通用的算力大脑,如何给计算技术脱碳,用技术解决技术发展带来的问题,已成为全球瞩目的焦点。
随着互联网公司规模越来越大,数据中心的能耗和排放量逐年走高。报告称,阿里云在过去几年开始打造相关基础设施,使用清洁能源,促进低碳生产。 2020年,阿里云自建基地型数据中心交易清洁能源电量4.1亿千瓦时,同比上升266%,减排二氧化碳30万吨,同比上升127%。
据称,阿里云杭州数据中心拥有全球最大的浸没式液冷服务器集群,其服务器浸泡在特殊冷却液,PUE(电源使用效率)逼近理论极限值1.0,每年可节电7000万度,节约的电力可以供西湖周边所有路灯连续使用8年时间;而广东河源数据中心,采用深层湖水制冷,2022年将实现100%使用绿色清洁能源,将成为阿里首个实现碳中和的大型数据中心。
该报告还给出了一个低碳等式。如果中国所有服务器都采用液冷技术,一年能节省的电接近一个三峡;如果“城市大脑”充分参与城市治堵,交通拥堵率能下降15%以上;如果快递智能装箱算法被普及,中国500亿件包裹多数都能瘦身;如果家中闲置物品能充分流通,一个流动的循环工厂将减少用户的碳足迹。
2020年,阿里巴巴开始在数字基建上加大投入,向全 社会 开放即插即用的数字化能力,一方面帮助中小企业降本提效,同时也提升了不少企业的“绿色值”。
报告中提到,阿里云协助开发的攀钢“钢铁大脑”,目前每生产1吨钢节省1.28公斤铁,每年可节省1700万元炼钢成本;阿里云协助垃圾焚烧发电企业瀚蓝环境提升了23%的燃烧稳定性;钉钉的无纸化办公已累计减少碳排放1100万吨,相当于固化6300平方公里荒漠……
报告称,阿里云、达摩院、钉钉等技术力量,正不断凝聚创新力助推一个多维度、全覆盖的低碳发展体系。
该报告显示,阿里巴巴在绿色消费方面积极布局:阿里巴巴正在通过菜鸟、闲鱼、饿了么、银泰,组成一条绿色消费链,构建“全生命周期绿色消费场景”。
数据显示,从2014年以来,菜鸟使用电子面单的包裹达到1000多亿个,节省纸张4000亿张,节约成本200亿元,绿色回收箱覆盖315个城市,超过1亿纸箱实现了循环再利用;饿了么累计送出无餐具订单4亿单,减少碳排放达6400吨。
从2017年算起,闲鱼回收旧衣5万多吨、旧书2370万本、手机366万台、大家电145万台,仅在2020年,闲鱼用户就上架10亿件闲置用品;银泰喵街则在2020年累计回收空瓶20000多个,通过收银无纸化、发票小票电子化,节省1600吨纸。
据悉,今年2月,阿里巴巴已发行10亿美元的20年期“绿色债券”,募集资金专门用于包括绿色建筑、能源效率、新冠肺炎危机应对、可再生能源、循环经济以及设计等领域,它也成为亚洲互联网行业中首家发行绿债的企业。
“阿里巴巴会尽快推出碳中和技术发展路线图。实现碳中和,要走技术路线。这不是哪一个层面的单打独斗,需要全 社会 的共同努力”,程立说道。
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碳减排、 碳交易 、碳配额、 碳资产管理
全球二氧化碳的大量排放不仅造成严重的环境污染问题,也造成全球灾害性天气频发,严重的威胁着人类和地球其它生命的生存。
碳达峰、碳中和目标的出台,为我国未来绿色低碳发展绘制了美好蓝图。但也要看到,我国处于工业化发展阶段,工业技术和耗能、排放水平比发达国家仍有较大差距,我国要实现碳达峰和碳中和的目标面临着巨大的压力和挑战。要实现这个目标,我国不仅要努力提高制造业技术水平,加大节能减排力度,更需要改变能源结构,减少高耗能。
我国碳达峰和碳中和的目标的确定,将进一步推进绿色经济发展和城镇化、工业化、电气化改革,对新能源特别是电力清洁化发展有着重要意义。
近年来,碳排放交易已经逐渐成为一个热门话题。今天我们来谈谈光伏发电站到底能减排多少二氧化碳温室气体。
我们以一个1MW的光伏发电站为例来做计算。首先需要说明的是我国地缘辽阔,各地的太阳能辐射资源不同,不同地区安装的同容量的光伏发电站的发电量是有很大差异的。如果我们以江浙地区和甘肃河西走廊地区的光伏发电站为例来做分析。
▲工商业屋顶光伏电站
我们知道,江浙一带的最佳倾角光伏阵列表面年太阳能辐射量通常在1300kWh/m²左右,而西北地区河西走廊一带太阳能辐射资源比较丰富,大约是2000kWh/m²左右。
江浙一带的1MW光伏发电站电站首年发电量可达100万kWh。
河西走廊一带的1MW光伏发电站电站首年发电量可达160万kWh。
与常规煤热发电站相比,1MW的光伏发电站每年分别可节省405-630吨标准煤, 减排1036-1600吨二氧化碳,9.7-15.0吨二氧化硫,2.8-4.4吨氮氧化物。
按照目前碳排放40元/吨左右的平均交易价格计算,1MW的光伏电站每年碳减排交易的收益约4.1-6.4万元左右。
1997年,全球100多个国家签署了《京都议定书》,碳排放权成为了一种商品,碳交易成为碳减排的核心手段之一。目前,全球有几十个碳交易体系。2020年,全球碳市场交易规模达2290亿欧元,同比上涨18%,碳交易总量达103亿吨。碳排放价格从平均每吨25欧元翻倍至2021年5月初的每吨50欧元左右。
我国碳交易工作也已经开展了十余年了,全国有北京、天津、上海、重庆、湖北、广东、深圳、和福建等八个地区已经开展了碳交易试点,完成了近5亿吨二氧化碳排放量的交易,成交额上百亿元。同时各地科技厅等部门都有从事的清洁能源机制的机构或碳排放管理部门。
据了解,目前我国碳排放交易价是每吨20-52元,和国际市场比,碳排放价格还是比较低的,但是随着国家“双碳”目标和国际化的推进,碳排放价格上涨的趋势是必然的。我国目前有装机240GW的光伏发电站,年发电量1172亿kWh减排二氧化碳11684.8万吨。每年有价值约4000万元-6000万元的排放配额指标可用于市场交易。光伏发电不仅可以直接通过售电获得经济效益,同时还可以通过碳排放交易获得额外的经济收入。
我们认为,未来我国将进一步加大各地碳排放配额管理和发展碳排放市场交易,推动新能源的发展和“双碳”目标的实现。
(注:计算公式:1 度电 = 0.39 kg 煤 = 0.997 kg 二氧化碳 = 0.00936 kg二氧化硫 = 0.00273 kg 氮氧化物)
那如何计算二氧化碳减排量的多少呢?
以发电厂为例,节约1度电或1公斤煤到底减排了多少“二氧化碳”?
根据专家统计:每节约1度(千瓦时)电,就相应节约了0.328千克标准煤,同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。每使用光伏电站所发的一度电是同样道理。
以1MWp光伏电站为例。
减少二氧化碳减排量:
近日,浙江省乐清市有序用电工作领导小组办公室文件印发 乐有序用电办[2021]4号《关于调整C级有序用电方案的通知》,文件中明确:轮到停用的企业当天0点到24点全部停止生产用电,但是企业屋顶光伏发电不在控制范围!免受限电影响,能控制用电成本还想增加碳交易收入的各位企业可以尽快在屋顶安装光伏电站了!
光伏电站碳交易额外创收计算案例
这里以上数据可以看出,1MW光伏电站每年可以减少1196.4吨的二氧化碳减排量。按20元/吨(23日碳市场收盘价43.85元/吨)成交价计算,这座1MW的光伏电站每年可获得2.4万元左右的收益。25年将获得60万左右收益,这还没有算更高的发电收益。按市场价格(排除原料涨价因素),一座1MW光伏电站的投入成本大概350万左右,碳排放权交易给工商业光伏电站带来的额外收益还是非常明显的!
一、年发电量是多少?
根据北京市太阳能资源情况,安装角度为35°时,光伏年峰值利用小时数为1536.65h,考虑到79%的系统效率,等效年发电利用小时数为1213.95h,在25年的运营期,光伏组件的发电衰减率按20%计算。
根据分布式光伏发电量常用的简化计算公式:L=W×H×η,其中L为年发电量,W为装机容量,H为年峰值利用小时数,η为光伏电站的系统效率,H×η为年等效利用小时数。
计算可知,20kW光伏电站的首年发电量为:
20kW×1213.95h=24.28MWh
按照10年衰减10%,25年衰减20%计算,25年的发电量情况见下表:
表1 北京地区20kW分布式光伏电站发电量计算
二、碳减排量是多少?
根据《联网的可再生能源发电》、《可再生能源并网发电方法学》、《广东省安装分布式光伏发电系统碳普惠方法学》等与分布式光伏发电相关的自愿碳减排量核算方法学,分布式光伏碳减排量核算周期以自然年为计算单位,减排量即为基准线排放量,也就是不安装使用分布式光伏发电系统,使用电网供电所产生的二氧化碳排放量。简化的减排量计算公式:
式中:ERy为安装并运行分布式光伏发电系统在第y年的减排量(tCO2/yr),BEy是第y年的基准线排放量(tCO2/yr),EGPJ,y是第y年由于安装分布式光伏发电系统并运行所发电量(MWh/yr),EFgrid,CM,y是第y年区域电网组合边际CO2排放因子(tCO2/MWh)。
根据《CM-001-V02可再生能源并网发电方法学》(第二版),组合边际CO2排放因子EFgrid,CM,y计算方法如下:
式中:EFgrid,OM,y和EFgrid,BM,y分别为第y年电量边际排放因子和容量边际排放因子,单位均为tCO2/MWh,采用国家发改委最新公布的区域电网基准线排放因子。WOM和WBM分别为电量边际排放因子和容量边际排放因子的权重。
根据方法学规定,对于太阳能发电项目,第一计入期和后续计入期,WOM=0.75,WBM=0.25。
查阅官方资料,最新公布的排放因子为生态环境部2020年12月29日发布的2019年度减排项目中国区域电网基准线排放因子。
北京市属于华北区域电网,其2019年度的组合边际CO2排放因子:
按照2019年度的电网基准线排放因子,北京地区20kW分布式光伏电站的首年碳减排量为:24.28×0.8269=20.08(tCO2);
25年运营期的年均碳减排量为:21.62×0.8269=17.88(tCO2);
25年的总减排量为:540.45×0.8269=446.9(tCO2)。
随着清洁能源装机比例的不断提高,电网基准线排放因子也有逐年降低的趋势,因此,实际核准的总碳减排量可能会比本文计算结果偏低。
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三、碳交易实现路径?
上节计算得出了分布式光伏的碳减排量,怎样才能在碳市场通过交易获得收益呢?
财政部于2021年8月在对关于可再生能源补贴问题的回复中指出:“将进一步完善我国绿证核发交易管理机制和碳排放权交易机制,通过绿证和碳排放权交易合理补贴新能源环境效益,为新能源健康发展提供有力支撑”。以下分别从碳交易和绿证交易进行分析。
一、CCER碳交易是什么?
具体而言,CCER是指国家核证自愿减排量,排放企业需要按照减去自愿减排量的排放量来进行生产经营活动,如果排放超额,就要受到处罚,如果不想受到处罚,则可以向拥有多余配额的企业购买排放权。
在这一机制下,可以促进企业进行技术升级来减少碳排放量,从而达到节能减排的效果,同时也提高了生产经营效率。
目前我国的碳排放交易体系正在不断的完善当中,国内首个碳排放交易市场于2013年6月18日在深圳启动,目前国内共有7家碳排放交易所,碳排放交易第一阶段涉及16个行业,包括钢铁、石化、有色、电力等10个工业行业,以及航空、港口、机场、宾馆等6个非工业行业。
二、如何申请CCER
1、申请的过程
2、申请过程项目业主的工作
三、项目开发的前期评估
项目开发之前需要通过专业的咨询机构或技术人员对项目进行评估,判断该项目是否可以开发成为CCER项目,主要依据是评估该项目是否符合国家主管部门备案的CCER方法学的适用条件以及是否满足额外性论证的要求。
方法学是指用于确定项目基准线、论证额外性、计算减排量、制定监测计划等的方法指南。截止到目前,国家发改委已在信息平台分四批公布了178个备案的CCER方法学,其中由联合国清洁发展机制(CDM)方法学转化173个,新开发5个;含常规项目方法学96个,小型项目方法学78个,林业草原项目方法学4个。这些方法学已基本涵盖了国内CCER项目开发的适用领域,为国内的业主企业开发自愿减排项目提供了广阔的选择空间。
另外,《指南》也规定了国内CCER项目开发的16个专业领域,如下表所示。
额外性是指项目活动所带来的减排量相对于基准线是额外的, 即这种项目及其减排量在没有外来的CCER项目支持情况下, 存在财务效益指标、融资渠道、技术风险、市场普及和资源条件方面的障碍因素, 依靠项目业主的现有条件难以实现。
如果所评估项目符合方法学的适用条件并满足额外性论证的要求,咨询机构将依照方法学计算项目活动产生的减排量并参考碳交易市场的CCER价格,进一步估算项目开发的减排收益。CCER项目的开发成本,主要包括编制项目文件与监测计划的咨询费用以及出具审定报告与核证报告的第三方费用等。项目业主以此分析项目开发的成本及收益,决定是否将项目开发为CCER项目并确定每次核证的监测期长度。
2.项目开发流程
CCER项目的开发流程在很大程度上沿袭了清洁发展机制(CDM)项目的框架和思路,主要包括6个步骤,依次是:项目文件设计、项目审定、项目备案、项目实施与监测、减排量核查与核证、减排量签发。
(1)设计项目文件
设计项目文件是CCER项目开发的起点。项目设计文件(PDD)是申请CCER项目的必要依据,是体现项目合格性并进一步计算与核证减排量的重要参考。项目设计文件的编写需要依据从国家发改委网站上获取的最新格式和填写指南,审定机构同时对提交的项目设计文件的完整性进行审定。2014年2月底,国家发改委根据国内开发CCER项目的具体要求设计了项目设计文件模板(第1.1版)并在信息平台公布。项目文件可以由项目业主自行撰写,也可由咨询机构协助项目业主完成。
(2)项目审定程序
项目业主提交CCER项目的备案申请材料后,需经过审定程序才能够在国家主管部门进行备案。审定程序主要包括准备、实施、报告三个阶段,具体包括合同签订、审定准备、项目设计文件公示、文件评审、现场访问、审定报告的编写及内部评审、审定报告的交付并上传至国家发改委网站等7个步骤。
另外,项目业主申请CCER项目备案须准备并提交的材料包括:
① 项目备案申请函和申请表;
② 项目概况说明;
③ 企业的营业执照;
④ 项目可研报告审批文件、项目核准文件或项目备案文件;
⑤ 项目环评审批文件;
⑥ 项目节能评估和审查意见;
⑦ 项目开工时间证明文件;
⑧ 采用经国家主管部门备案的方法学编制的项目设计文件;
⑨ 项目审定报告。
国家主管部门接到项目备案申请材料后,首先会委托专家进行评估,评估时间不超过30个工作日;然后主管部门对备案申请进行审查,审查时间不超过30个工作日(不含专家评估时间)。
(3)减排量核证程序
经备案的CCER项目产生减排量后,项目业主在向国家主管部门申请减排量签发前,应由经国家主管部门备案的核证机构核证,并出具减排量核证报告。
核证程序主要包括准备、实施、报告三个阶段,具体包括合同签订、核证准备、监测报告公示、文件评审、现场访问、核证报告的编写及内部评审、核证报告的交付并上传至国家发改委网站等7个步骤。
项目业主申请减排量备案须提交以下材料:
① 减排量备案申请函;
② 监测报告;
③ 减排量核证报告。
监测报告是记录减排项目数据管理、质量保证和控制程序的重要依据,是项目活动产生的减排量在事后可报告、可核证的重要保证。监测报告可由项目业主编制,或由项目业主委托的咨询机构编制。
国家主管部门接到减排量签发申请材料后,首先会委托专家进行技术评估,评估时间不超过30个工作日;然后主管部门对减排量备案申请进行审查,审查时间不超过30个工作日(不含专家评估时间)。
四、项目开发周期
如前所述的CCER项目备案申请的4类项目中,第一类项目为项目业主新开发项目,开发周期相对较长;第二类项目虽然获得作为CDM项目的批准,但是在开发流程上与第一类项目相同,开发周期同样较长;而第三、四类项目由于是在CDM项目开发基础上转化,开发周期相对较短。一个CCER项目的开发流程及周期如下图所示。
据此估算,一个CCER的开发周期最少要有5个月。在整个项目开发过程中,还要考虑到不同类型项目的开发难易程度、项目业主与咨询机构及第三方机构的沟通过程、审定及核证程序中的澄清不符合要求,以及编写审定、核证报告及内部评审等环节的成本时间,通常情况下一个CCER项目开发时间周期都会超过5个月。
除上述项目开发流程,一个CCER项目成功备案并获得减排量签发,还需经过国家发改委的审核批准过程。由上述项目审定及减排量签发程序,可以推算国家主管部门组织专家评估并进行审核批准的时间周期在60~120个工作日之间,即大约需要3~6个月时间。
综上累加上述项目开发及发改委审批的时间,正常情况下,一个CCER项目从着手开发到最终实现减排量签发的最短时间周期要有8个月。
国内碳排放权交易试点的“两省五市”碳交易体系已为CCER进入各自的碳交易市场开放通道,皆允许CCER作为抵消限制进入碳交易市场,使用比例为5%~10%。作为抵消机制的CCER进入“两省五市”碳排放权交易市场,将会扩大市场参与并降低减排成本。
中国碳中和的进程又向前迈了一大步。
9月7日,国家发改委披露:国家发展改革委、国家能源局正式复函国家电网公司、南方电网公司, 推动开展绿色电力交易试点工作 。如果说,此前的几个位于广东、浙江、云南等地的绿电交易中心试点是“地方小集市”,此次绿色电力交易试点就是“全国大卖场”。在这里,入口统一,规则透明。只要满足交易门槛,买卖自由。
随即启动的首次绿色电力交易上,共17个省份259家市场主体参与,达成交易电量79.35亿千瓦时。
#“绿电”和“绿证”是怎么来的?
回望过往,这79.35亿千瓦时绿色电力的成交,从来不是一蹴而就。
改革开放之初,多晶硅太阳能电池等新能源技术还躺在实验室里,“绿电”这个名词都无从考察。等到我们已具备基础技术条件,想大力发展太阳能等新能源产业时,时间已来到2000年左右,和国际 社会 相比,我们的相关技术水平落后了15年。 为了快速赶上,主管部门想了最简单直接的方法:发放补贴!
补贴一发就是快二十年,硬生生地把一批企业托举到了生存线上。渐渐地,日积月累的“直接输血”模式带来了财政问题。国家发改委可再生能源发展中心副主任任东明曾在2017年透露:“如果中国现行的可再生能源固定电价政策不变,那么到2020年,中国清洁能源补贴缺口将从2016年的500亿元增至2000亿元。” 于是乎,近几年各地陆续出台了新能源补贴退坡政策,似乎宣告着一个时代的结束 。
这下,轮到新能源企业焦虑了:“没有补贴,成本很难收回来,无法继续开发绿色电力。”因此,主管部门想了一个折中的办法:把清洁能源发电企业的发电额度抽象成绿电证明,清洁能源企业可以像分蛋糕一样,将其分割后对外售卖。这相当于把补贴的成本压力转移、分摊给“需要绿电”的用电企业。 那些可以售卖绿证的新能源企业,就不能继续拿财政补贴了。
#分离还是统一?“证”与“电”的选择题
对于上文所诉的“绿电交易”,大家仿佛几年前就听说过,但似乎那个市场一直不温不火。为啥?一言以蔽之,与实际脱钩!事实上, 用电企业所需的电,还是得和电网购买,一分钱也少不了,与此同时,又要花很多额外的钱去购买当时的绿证,而且实际用电与绿证上的用电量又很难匹配。 再说,不经过市场的交易门槛非常高,只有拥有强大实力和影响力的企业才能参与,没有门路的小公司又何苦来呢?
把“证”与“电”统一,即把绿电和绿证统一交付给用电企业,是更符合当下实际情况的一条路。 它的具体执行方案是:首先,买卖双方在电力交易市场上磋商交易,然后,国家可再生能源信息管理中心根据交易需要核发绿证,划转至电力交易中心,最后,交易中心根据绿电交易结果将绿证分配至电力用户。
读到这儿,大家不妨想想:绿电证明上明确写着,新能源发电企业发了那么多电,用户也用了那么多电,但是, “电”上了电网以后,可不像快递那样有唯一标识,电的潮流怎么走谁也不清楚。 当前模式下,宝马、巴斯夫、腾讯等参与了首批交易的公司“一买就给绿证”,不考虑实际调度执行情况,真的能算作“证电合一”吗?。
是的,“证电合一”后,“把电变绿”还差关键一步——
#把电真正“变绿”,压力位在电网
压力位在电网。
现在,绿点交易的市场体制已经建立起来,但是技术体制还未完善。 举个例子,一家广东的企业想买西北的绿色电力,在电力运输能力还不具备的时候,再怎么说也是纸上谈兵呀。被问到“开展绿色电力交易的条件是否已经成熟,在技术上是否做好准备工作?”时,发改委是这么回答的:
如果把同样的问题抛给电网,它一定如同被架在火上烤。因为,目前的绿电交易,国家都是鼓励在中长协,希望在3-5年,甚至更长时间,要给予电网在现有的刚性电力架构下,用时间来换取弹性。
当新能源并网比例上升,电网弹性不足,这些合同只能成为昙花一现,无法有效增长。
为了做到真正意义上的“证电合一”,电网必须做到功率级别的消纳和调度,这无异于使其运营成本翻倍。 有人可能会问,欧洲的电网不是有很多经验可以学习吗?技术上不存在瓶颈吧。别忘了,欧洲电网规模小,其电网架构中储能多、新能源多、天然气多,电网弹性比我们现在的强。
如果电网化身为一个人,它一定在振臂高呼“急需一个庞大的生态支持我们超大规模、超高弹性、超远距离新能源消纳,急急急!”
#从北交所建立,看建立碳中和生态的金融解决思路
北交所的凭空出世,让好多人大吃一惊。
官方称, 北交所是对深沪交易所的一个补充 :“深化新三板(全称为全国中小企业股份转让系统)改革,设立北京证券交易所,是资本市场更好支持中小企业发展壮大的内在需要,是落实国家创新驱动发展战略的必然要求,是新形势下全面深化资本市场改革的重要举措。”
当金融体制改革驶入深水区,创业的方法论应该发生一些变化。 过去,我们习惯先做实业再做金融,好似只有业务强大到无法忽视了才能安排企业上市,而“上市公司”也成为了“大公司”的代名词。在3060的目标下,势必有很多服务碳中和目标的中小企业冒出来,现在,我们必须加快步伐,让这些中小企业也能用“实业+金融”双腿走路,早日实现1到+ 。
北交所的建立,正好可以狠狠地扶一把为碳中和目标奋斗的中小企业,让那些初出茅庐但已有声有色的中小企业更容易成为上市公司。 以电网消纳新能源不可或缺的“储能”行业为例,它是一个典型的,拥有科创属性,符合全球发展方向,又具备重资产的行业,当储能产业里的中小企业插上金融的翅膀,不再对业务拓展望而却步,一定会撸起袖子加油干!
#总结
实现碳中和目标需要多少资金?中国人民银行行长易纲曾表示,“对于实现碳达峰和碳中和的资金需求,各方面有不少测算,规模级别都是百万亿元人民币。”热钱从哪里来?别忘了主管部门正从房地产、教育、 游戏 中挤出水分,毫不手软。
嗯,百万亿元,100,0000,0000,0000,真是一个有想象力的数字。
相信有了资金池,配齐更容易使用的金融工具,能帮助电网真正解决“证电合一”问题的企业生态,一定会慢慢成长起来,“把电变绿”一定只是时间问题。
行业主要上市公司:目前国内新能源行业的上市公司主要有隆基绿能(601012)、晶澳科技(002459)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)、晶科科技(601778)、长江电力(600900)和中国中车(601766)等。
本文核心内容:新能源行业市场规模、新能源行业发展现状、新能源行业竞争格局、新能源行业发展前景及趋势。
行业概况
1、定义
新能源又称非常规能源,一般指在新技术基础上,可系统地开发利用的可再生能源,包含了传统能源之外的各种能源形式。一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源则通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。新能源主要包括水能、太阳能、风能、生物质能、地热能等。
根据国家统计局制定的《国民经济行业分类(GB/T
4754-2017)》,新能源行业被归入电力、热力生产和供应业(国统局代码D44)中的电力生产(D441),包含的统计4级代码有D4413(水力发电)、D4415(风力发电)、D4416(太阳能发电)、D4417(生物质能发电)、D4418(其他电力生产)。
2、产业链剖析
新能源行业上游产业主要包括太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源发电设备制造商,以及太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源的组件及零部件制造商。其中:新能源发电设备制造主要包括太阳能发电设备和风力发电机组、可再生能源发电设备等,目前这一领域领先的上市企业有特变电工(600089)、迈为股份(300751)和中国中车(601766)等组件及零部件制造主要包括电力和光伏组件、太阳电池芯片、太阳电池组件、太阳能供电电源、光伏设备及元器件制造等。目前这一领域领先的上市企业有晶澳科技(002459)、天合光能(688599)和通威股份(600438)等。
新能源行业中游作为整条产业链的重要环节,主要包含氢能、光伏发电、风电和水电等能源供应商该领域目前的代表上市企业有隆基绿能(601012)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)和长江电力(600900)等
新能源行业的下游产业主要包括新能源汽车、加氢站、充电桩和输变电等公共及个人应用领域。目前在新能源汽车行业,主要上市公司有比亚迪(002594)、上汽集团(600104)、广汽集团(601238)、东风汽车(600006)和北汽蓝谷(600773)等加氢站行业上市公司主要有蓝科高新(601798)、上海电气(601727)和美锦能源(000723)等电动汽车充电桩行业主要上市公司有特锐德(300001)、国电南瑞(600406)和万马股份(002276)等输变电行业上市公司主要有长缆科技(002897)、金杯电工(002553)和平高电气(600312)等。
我国新能源行业具体产业链布局如下图:
行业发展历程:行业处在突飞猛进阶段
新能源行业在促进社会经济可持续发展方面发挥了重要作用,根据我国“十五”规划至“十四五”规划期间,国家对新能源行业的支持政策经历了从“加快技术进步和机制创新”到“因地制宜,多元发展”再到“加快壮大新能源产业成为新的发展方向”的变化。
“十五”计划(2001-2005年)时期,国家层面提出加快技术进步和机制创新,推动新能源和可再生能源产业迅速发展从“十一五”规划(2006-2010年)开始,规划提出按照“因地制宜,多元发展”的原则,在继续加快小型水电和农网建设的同时,大力发展适宜村镇、农户使用的风电、生物质能、太阳能等可再生能源“十二五”(2011-2015年)时期,国家层面提出以风能、太阳能、生物质能利用为重点,大力发展可再生能源至“十三五”期间(2016-2020年),合理把握新能源发展节奏,着力消化存量,优化发展增量,新建大型基地或项目应提前落实市场空间到“十四五”时期,根据《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》,国家在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面,对我国新能源行业的发展做出了全面指引。
行业政策背景:政策加持,行业发展迅速
近年来,国务院、国家发改委、国家能源局等多部门都陆续印发了支持、规范新能源行业的发展政策,内容涉及新能源行业的发展技术路线、产地建设规范、安全运行规范、能源发展机制和标杆上网电价等内容,2014-2022年6月,我国新能源行业重点政策及政策解读汇总如下:
注:查询时间截至2022年6月20日,下同。
行业发展现状
1、新能源发电装机容量逐年上升
2017-2021年新能源发电装机容量呈逐年上升趋势。2021年,我国新能源发电装机容量达到11.2亿千瓦,占总发电装机容量的47.10%。其中,水电装机3.91亿千瓦(其中抽水蓄能0.36亿千瓦)、风电装机3.28亿千瓦、光伏发电装机3.06亿千瓦、核能发电装机0.55亿千瓦、生物质发电装机0.38亿千瓦。
2、新能源发电量稳步增长
2017-2021年新能源发电量稳步增长,2021年,全国新能源发电量达2.89万亿千瓦时,较2020年增长11.63%,其中,水电13401亿千瓦时,同比下降1.1%风电6526亿千瓦时,同比增长40.5%光伏发电3259亿千瓦时,同比增长25.1%生物质发电1637亿千瓦时,同比增长23.6%。
3、新能源消费量分析
根据《bp世界能源统计年鉴》(2021)数据显示,2016-2020年,中国新能源消费量呈逐年上升的趋势,从2016年的16.2艾焦增长到2020年的23.18艾焦,复合年增长率达到9.37%。前瞻根据中国新能源行业发展态势初步核算得到,2021年中国新能源行业消费量约为25艾焦。
4、新能源行业消纳情况分析
2022年1月,全国新能源消纳监测预警中心发布2021年12月全国新能源并网消纳情况,其中风电利用率达到100%的省市有北京、天津、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、西藏、广东、广西和海南光伏利用率达到100%的省市有北京、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、广东、广西、海南、江西和湖南。
5、新能源发电占总发电比重逐年递增
根据中国电力企业联合会公布的数据显示,2017-2020年中国新能源发电占总发电比重呈逐年上升的趋势。2020年,中国新能源发电占总发电比重为34.9%,比2017年增长了5.3个百分点2021年,中国新能源发电占总发电比重达到35.6%,同比提高0.7个百分点。
行业竞争格局
因目前新能源行业可量化指标较多,故行业竞争格局中的区域竞争部分仅以:各省份可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重进行比较企业竞争格局以:2021年各光伏企业光伏组件出货量2021年各风力发电企业新增装机容量和累计装机容量进行对比2020年各水力发电企业水电装机总量及水电发电量进行对比。
1、区域竞争:青海、四川和云南位列新能源行业第一竞争梯队
根据2021年6月国家能源局发布的《2020年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》,30个省(区、市)中,可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重超过80%以上的3个,分别为青海、四川和云南40-80%的6个,分别为甘肃、重庆、湖南、广西、湖北和贵州20-40%的10个,分别为上海、广东、吉林、宁夏、江西、陕西、黑龙江、新疆、河南和内蒙古小于20%的11个,分别为浙江、福建、山西、安徽、辽宁、江苏、北京、海南、天津、河北和山东。
注:截至2022年6月22日,国家能源局尚未发布2021年全国可再生能源电力发展监测评价报告。
2、企业竞争格局分析
(1)光伏行业竞争格局
根据PV-Tech发布的《2021年全球组件供应商top10》,以光伏组件出货量来看,2021年光伏组件出货量前十名厂商中,中国企业包揽八席,隆基绿能、天合光能、晶澳科技依次位居2021年组件出货量全球排名前三,光伏组件出货量分别为38.52GW、24.80GW和24.069GW。据PV-Tech介绍,2021年全球光伏行业实现跨越式发展,光伏行业整体产能和出货量均超过190GW前十大组件供应商出货量超过160吉瓦,市场份额超过90%。
(2)风力发电行业竞争格局
中国可再生能源学会风能专业委员会发布的《2021年中国风电吊装容量统计简报》数据显示,新增装机容量方面,2021年中国风电市场有新增装机的整机制造企业共17家,新增装机容量5592万千瓦,排名前5家市场份额合计为69.3%,排名前10家市场份额合计为95.1%累计装机容量方面,2021年前5家整机制造企业累计装机市场份额合计达为57.3%,前10家整机制造企业累计装机市场份额合计达到81.8%其中,金风科技累计装机容量超过8000万千瓦,占国内市场的23.4%远景能源和明阳智能累计装机容量均超过3000万千瓦,占比分别为11.1%和9.6%。
(3)水力发电行业竞争格局
因存在严格的行政准入门槛、资金门槛和技术门槛等,目前,我国水电行业运营企业的数量不多,主要大型集团包括:长江电力、华能集团、华电集团、大唐集团、国家电投和国家能源等。根据企业的公开数据以及国家统计局数据计算,2020年按在水电装机总容量分析,长江电力的市场份额达12.32%,其余五大集团的市占率均在5-7.5%之间。按照水电发电量分析,长江电力的市场份额达16.75%,其余五大集团的市占率均在5.5-8.5%之间。
注:截至2022年6月22日,除大唐集团外的其他五大能源集团均为公布2021年社会责任报告,故此处仅以2020年数据为例,对我国水电行业市场竞争格局进行分析。
行业发展前景及趋势预测
1、“十四五”时期保障新能源发展用地用海需求,财政金融手段支持新能源发展
近年来,我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著,装机规模稳居全球首位,发电量占比稳步提升,成本快速下降,已基本进入平价无补贴发展的新阶段。同时,新能源开发利用仍存在电力系统对大规模高比例新能源接网和消纳的适应性不足、土地资源约束明显等制约因素。2022年5月14日,国家发展改革委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》(以下简称“《实施方案》”)《实施方案》在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面做出了全面指引:
《实施方案》坚持统筹新能源开发和利用,坚持分布式和集中式并举,突出模式和制度创新,在四个方面提出了新能源开发利用的举措,推动全民参与和共享发展:
传统电力系统是以化石能源为主来打造规划设计理念和调度运行规则等。实现碳达峰碳中和,必须加快构建新型电力系统,适应新能源比例持续提高的要求,在规划理念革新、硬件设施配置、运行方式变革、体制机制创新上做系统性安排:
鉴于新能源项目点多面广、单体规模小、建设周期短等,《实施方案》立足新能源项目建设的规模化、市场化发展需求,继续深化“放管服”改革,重点在简化管理程序、提升服务水平上:
经过多年发展,我国已经形成了较为完善并具有一定优势的新能源产业链体系。新形势下,我国新能源产业必须强化创新驱动,统筹发展与安全,促进形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。为此,《实施方案》从提升技术创新能力、保障产业链供应链安全、提高国际化水平等方面支持引导新能源产业健康有序发展:
与传统能源相比,新能源能量密度较低,占地面积大。随着新能源规模快速扩大,土地资源已经成为影响新能源发展的重要因素。《实施方案》进一步强化新能源发展用地用海保障,通过明确用地管理政策、规范税费征收、提高空间资源利用率、推广生态修复类新能源项目等措施,推动解决制约新能源行业发展的用地困境:
“十四五”风光等主要新能源已实现平价无补贴上网,财政政策支持的方向和模式需要与时俱进,金融支持政策力度需要加大,进一步发挥财政、金融政策的作用。《实施方案》提出三方面政策举措:
2、“十四五”新能源行业发展趋势:基础设施建设能力显著提高,向国际一流水平迈进
作为绿色低碳能源,新能源是我国多轮驱动能源供应体系的重要组成部分,对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化、实现经济社会可持续发展具有重要意义。
国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军表示,在“十三五”的基础上,“十四五”期间可再生能源年均装机规模还将有大幅度的提升,到“十四五”末可再生能源的发电装机占我国电力总装机的比例将超过50%,据此,前瞻初步预测至2025年末,我国新能源装机容量可达到17亿千瓦,至2027年末,我国新能源装机容量或将达到21亿千瓦。
随着新能源装机量的稳步增长,预计至2027年我国光伏、风能、水能、火电等新能源发电量也将随之进一步高增,前瞻根据近年来我国新能源发电量以及新能源行业发展趋势初步预测至2025年末,我国新能源发电量可达到4.28万亿千瓦时,至2027年末,新能源发电量或将突破5.20万亿千瓦时。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国新能源行业发展前景与投资战略规划分析报告》。
①、风力资源:陆地可开发风能约600万千瓦,加上近海的风电场,风电可开发容量达2000万千瓦,相当于2020年预计电力总装机容量的20%左右。我国正在积极开发第三代风力发电机组。特点是重量轻,单位面积获能大、可靠性高、装机费用低,发电成本将大幅下降。
②、生物质资源:生物质能作为一项低碳能源技术受到广泛的重视。英国、德国、法国、日本、美国及原苏联等国家早在50年代就利用厌氧消化技术处理城市和工厂污水,既治理了污染,又获得了能源。广东每年产生稻草、甘蔗渣在1000万~1500万吨之间,还有大量的城市和工业可燃废弃物及稻壳、蔗渣、木薯、速生林等能源作物,直接发电或通过热解气化供热发电,估计目前广东省的生物质能资源达到1000万吨标准煤。利用液化技术将生物质转换成液体燃烧替代石油是科学家的长期愿望,80年代在巴西、美国等国家已经实现。我国近年来为了进一步改进生物质能利用技术,提高利用效率,还开展了把秸秆等农林废弃物转换为优质气体、液化燃料等新技术的研究和开发,加上农业废弃物和城市有机垃圾,均可通过一定的工艺技术转换为电力,还可以直接、间接地转换为液体燃料,新的可再生能源的发展潜力仍然很大。
③、太阳能资源:广东属于亚热带地区,太阳辐射强而且濒临南海,广东省年均日照在2000小时左右,太阳能资源比较丰富。节能、环保的太阳能,每年日照时间超过2000小时的广东地区,广东日照时间长、辐射总量大,而且每年阴天只有60到80天;即使在阴天,太阳能热水器也能吸热,如果阴天的时间长了,还可以配合电能及煤气使用。利用太阳能热水器也非常省钱。以三口之家为例,初装费两三千元,但装好后每天至少省电八九度,一年就可省电费1000多元,两三年即可收回成本。国产太阳能热水器平均每平方米每年可节约100—150公斤标准煤,被动式太阳房平均每平方米建筑面积在暖期可节约20—40公斤标煤,太阳灶每台每年可节约柴草500—700公斤,节能和社会效益十分明显。当前广东太阳能利用有了一定数量推广应用的覆盖面,在缓解当前常规能源短缺和减轻生态和环境恶化等方面收到实效。
④、沼气:顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着火柴,可把它点燃,这就是自然界天然发生的沼气。由于农村燃料短缺,造成森林过度樵采,植被破坏,生态环境恶化。因地制宜,大力开发利用新能源和可再生能源,所以广东农村沼气的推广使用,可以直接引发农民的厨房革命,带动农村能源结构的调整,大大缓解了农村能源紧张问题,发展农村沼气对解决农民生活用能,促进农村地区脱贫致富,使农村经济和生态环境协调发展,对实现小康具有重大意义,改善农村的生产生活条件,增加农民收入,减少薪柴消耗,实现造林绿化,充分发挥山区和农村环境的生态屏障功能有非常积极的意义。沼气综合利用与生态农业和农村持续发展密结合,蓬勃发展,方兴未艾。
⑤、海洋能资源:广东的海洋能资源也较丰富。海水是取之不尽的资源,主要作为制盐原料和海洋能资源。广东省沿海有27个县市产盐,盐田总面积1.6万多公顷。海洋能资源有潮汐能、潮流能和波浪能等。可开发的潮汐能资源坝址,在大陆沿岸有23处,理论总装机容量为16.29兆瓦,年总发电量为32.24×106千瓦小时;上述这些条件是广东具备开发新的可再生能源的资源基础。
文 | 《 财经 》记者 徐沛宇
编辑 | 马克
从2017年开始启动的全国碳排放权交易市场建设进入收尾期。
11月2日,生态环境部发布《全国碳排放权交易管理办法(试行)》(下称“管理办法”)和《全国碳排放权登记交易结算管理办法(试行)》(下称“结算办法”)两份征求意见稿。管理办法的征求意见时间截至2020年12月1日,结算办法的征求意见截至2020年11月11日。
两份征求意见稿披露了全国碳排放交易市场的基本运行规则。纳入全国碳排放权交易市场管理的主体为:年度温室气体排放量达到 2.6 万吨二氧化碳当量及以上的企业或者其他经济组织,全国碳排放权交易市场的交易产品为碳排放配额以及其他产品。
多位业内人士对《 财经 》记者表示,全国碳市场开始运行还有待操作细节出台和硬件设施完善。 全国碳市场初期运行将只纳入火电一个行业,交易范围仅含二氧化碳一种温室气体。
“现在努力的方向是明年实现交易,一些大型企业也是按照明年开始交易做准备的。”碳市场咨询投资机构中创碳投公司事业一部总监李丹对《 财经 》记者说。
目前看来,全国碳市场有望在明年年底之前开展实质运营。届时,新能源企业可将自己减少的碳排放出售给火电企业,帮助其实现减碳指标。在碳市场纳入的行业增多后,会有更多的类似交易行为。
按照目前的交易标准计算,风电、光伏企业可售减碳量能带来每度电1.3分—7.4分钱的收益。
此次发布的管理办法提出,重点排放单位可使用国家核证自愿减排量(CCER)或生态环境部另行公布的其他减排指标,抵消其不超过5%的经核查排放量。1 单位 CCER 可抵消 1 吨二氧化碳当量的排放量。用于抵消的 CCER 应来自可再生能源、碳汇、甲烷利用等领域减排项目,在全国碳排放权交易市场重点排放单位组织边界范围外产生。
这意味着, 管理办法确认,CCER抵消机制是碳排放权交易制度体系的重要组成部分。光伏和风电等减排项目可以将其产生的二氧化碳减排量,在全国碳市场出售,获取经济收益。
CCER的全称是Chinese Certified Emission Reduction,即中国核证减排量。
根据《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》,参与自愿减排的减排量需经国家主管部门在相关交易登记簿登记备案,经备案的减排量称为“核证自愿减排量”。也就是说,CCER进入碳市场交易需要审批认证。
《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》于2012年6月13日发布实施,CCER项目开始审批。由于CCER交易量小、个别项目不够规范等问题,2017年3月, CCER项目的备案申请暂停受理。与此同时,当时的主管部门国家发改委表示将修订《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》相关条款。
此次发布的上述征求意见稿称,对CCER的管理规定将另行出台。而《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》的修订进展尚不得而知。
CCER审批重启和交易的细则仍有较多不确定性因素。国家能源集团旗下龙源碳资产公司曾启动全国第一个CCER项目开发和交易。该公司相关负责人对《 财经 》记者表示,业界恢复了对CCER交易的信心,但具体实施细则何时发布仍没有时间表,希望尽快出台。结合碳市场的需求和CCER的补充定位,预计未来获得审批的CCER项目将比较有限。
龙源碳资产公司相关负责人提供的数据显示, 全国的CCER累计签发量为4980万吨,可满足各试点碳市场抵消要求的CCER仅约1500万吨。而各试点地区的年度碳排放配额量远超这个数,例如湖北、广东等每年配额都超过2亿吨。
已经获得审批的CCER现货在未履约之前,可以在试点地区的碳市场多次交易。据资讯机构智汇光伏创始人王淑娟计算,按照目前各地CCER交易标准计算,风电、光伏项目可通过交易CCER带来每度电1.3分—7.4分钱的收益。
业内人士认为,全国碳市场CCER交易的积极性要大幅提高,有两个影响因素: 一是收紧火电企业的排放基准线,提高其采购CCER的需求;二是增加纳入碳市场的行业,增加被管控企业的数量。
2017 年 12 月发布的《全国碳排放权交易市场建设方案(发电行业)》,是启动全国碳市场建设的标志。该方案明确全国碳市场运行初期只管控火力发电行业的碳排放。
目前看来,全国碳市场初期将实施灵活总量控制模式,采用基准线法分配配额,不限制纳管企业产量,也就是说不限制总的排放量。目前尚未发布全国碳市场给火电企业的排放基准值,未确定各地各企业的排放配额发放标准。
业内人士认为,主管部门对煤电机组的排放基准值肯定将逐年收紧,推动其减排的同时,也会促进对采购CCER的需求。
生态环境部国家应对气候变化战略研究和国际合作中心总经济师张昕认为,全国碳市场采用灵活总量是为了处理好经济发展与碳减排的矛盾,是一项短期措施。碳交易本质是总量控制下的交易,为了强化碳交易机制减排成效,应尽快研究确定碳市场排放配额总量,优化基准线标准。
中国已有北京、上海、天津、重庆、湖北、广东、福建和深圳八省市开展碳交易试点工作。部分试点地区除了纳入火电企业外,还纳入了交通、航空等领域的企业。 全国碳市场运营后,试点地区的碳市场短期内将继续运营。区别在于,火电企业的碳排放配额交易在全国市场进行,其他行业的碳市场继续在试点地方运行。
全国碳市场将在试点地区的基础上,择机增加纳入碳市场的行业。但目前没有时间表。
2017 年 5 月,国家在江苏、四川两省进行配额分配试算的过程中,首次公布了发电、电解铝、水泥行业的配额分配方案初稿。李丹表示,“十四五”期间,其他比较成熟的高耗能工业行业,比如电解铝、水泥以及其他工业行业等有望逐步纳入。
据生态环境部披露的数据,截止到2020年8月,试点省市碳市场共覆盖钢铁、电力、水泥等20多个行业,接近3000家企业,累计成交量超过4亿吨,累计成交额超过90亿元。
此次明确各省级行政区域内的绿证交易在省级电力交易中心实施,跨省绿证交易在北京电力交易中心和广州电力交易中心进行。
可再生能源电力配额及考核办法》,在配额的制定、实施、绿证交易和监督考核等内容更为细致明确。
实施可再生能源配额的义务主体明确为省级电网、地方电网、配售电公司、独立售电公司、电力直接交易用户以及拥有自备电厂的企业,一共六类。在配额指标上,对19个省调高了2018年总配额指标,24个省调高了2020年指标。
与配额制配套的是“绿证交易”,即对完成配额义务主体的配额核发绿证,发电企业、配额义务主体之间可进行自由交易。
《中国经营报》记者获悉,配额制政策有望在2018年年底出台实施。
配额指标总体提高
最明显的变化,首先是将可再生能源电力配额的义务主体进行了六种分类,明确了其承担配额的计算方式。