可再生能源有哪些

亚马逊将在全球开发71个可再生能源新项目，对碳中和有帮助主要有能够促进可再生能源项目提升，而且加强可再生能源合理利用，为碳排放量做好相应调整。

亚马逊将在全球开展有关70多个可再生能源项目的开展对碳中和有着非常重要的作用，创业发展意义会加强对项目的提升和布局对于可再生资源而言是非常重要，能够为未来有关低碳模式和各种可再生能源有效利用和长期发展做好充分准备，并且能够有效保护我们国家环境和生态安全问题。从多个层面维护国家合法权益和利益，对于在全球加大对于各种生能源项目的合理利用和开发能够很好利用有关可再生能源。包括风能太阳能以及水能的多个能源也会加强对清洁能源的提供和使用。

相关负责人能够了解到，加强对于风能太阳能各种合作项目的有效利用，能够为当地地区提供各种清洁能源和设施做好充分准备。也能够为前就做好相应绿色能源服务，推动有关可再生能源相应产业的有效运行，为未来长期发展和人民生活安全生态问题改善做到非常重要的影响。还包含各个国家相应产业合理发展，包含对南美地区未名地区以及各个欧洲亚太多个地区和再生能源的合理利用，对整个全球碳排放量做好相应关键准备。关于此次亚马逊的相关可再生能源项目，能够最大程度上保证人民正常生活安全，为可再生能源合理利用和投资效益加大这样能够促进有关可再生能源自身行业的长期发展和持续发展。

要加大对于可再生能源的合理利用，这样才能够最大程度上利用好绿色能源，促进低碳社会的改善，为有关可再生能源行业做好相关投资。

在智利最南端的麦哲伦省，立足于当地丰富的风能资源，西门子能源携手多个合作伙伴共同打造了“Haru Oni”项目，创新了绿氢生产与应用的场景，即利用可再生能源生产气候中立的合成燃料，这不仅能为高碳排放的交通运输行业提供清洁燃料，也将为可再生能源丰富的地区提供清洁能源输出提供巨大商机。

西门子能源首席执行官克里斯蒂安·布鲁赫博士（Christian Bruch）表示，“可再生能源将不仅在有市场需求的地方生产。风能、太阳能等自然资源丰富的地区也将成为可再生能源的产地。因此，新的供应链将在世界各地兴起，支持可再生能源在地区间的运输。”

西门子能源股份公司新能源业务全球首席战略官兼新能源亚太区业务负责人赵作智博士在接受采访时表示，重要行业如交通运输、工业等的??深度脱碳离不开绿氢的使用。未来，氢能在储能和运输方面将扮演越来越重要的角色。

可再生能源的全球化分配

氢气作为能源载体，将在全球能源转型中与电力互为补充。电解水制氢被认为是未来制氢的发展方向，尤其是利用可再生能源电解水制氢。

目前传统的制氢模式，不管是“灰氢”还是“蓝氢”，它们的生产还是使用过程，都存在着高碳排的问题。当电解水制氢过程中使用的电力完全来自风能、太阳能、水能或地热发电等可再生能源时，其产生的氢气才能被称为“绿氢”。

数据显示，2020年，全球交通运输行业二氧化碳排放量高达排放量达到88亿吨，仅次于能源、工业成为第三大碳排放源头，尤其是公路运输占比较高。因此，在二氧化碳减排面临挑战的领域，比如交通运输、炼油和钢铁等行业，绿氢将助力其实现深度去碳化。

“Haru Oni”项目依托智利的风能优势，通过电解槽利用风电将水分解为氢气与氧气，然后利用从空气中捕获二氧化碳与绿氢结合，制取合成燃料。在这个过程中，西门子能源灵活高效的质子交换膜（PEM）电解技术，由于其具有的快速启停，在极短时间达到满载运行的优势，能够很好的解决风能的不稳定性问题。

未来，由绿氢制成的合成燃料，将有着广阔的新应用领域。与传统化石燃料相比，合成燃料的碳足迹显著降低，基于合成燃料的绿色产品，将成为运输、交通或供暖部门深度脱碳的有力选择。

据了解，“Haru Oni”试点项目是全球首个工业级综合性合成清洁燃料商业工厂。预计最早在2022年，工厂将完成第一阶段试点，年产约13万升合成清洁燃料。根据项目规划，，将在2024年和2026年分别实现5500万升和5.5亿升的年产量目标。

智利享有风力发电的优越气候条件，且电力成本低，具备面向全球市场生产、出口以及在本地应用绿氢的巨大潜力。“Haru Oni”项目产生的经济效益，不仅可以促进可再生能源丰富的地区经济增长，也能通过清洁能源传输机制，令工业国家受益于更加多元化的绿色能源供应和稳定的能源成本，实现双赢的局面。

2021年5月，西门子能源启动了中东和北非地区首个工业级太阳能驱动的绿色氢能生产设施，利用太阳能园区的日光太阳能，该项目能够在1.25MWe的峰值功率下，每小时生产大约20.5公斤的氢气。

该试点项目展示了从太阳能制绿氢到氢气的存储和再电气化。这套系统可以为可再生能源的生产提供缓冲，既可用于针对需求增加的快速响应，也支持长期存储。在该地区太阳能光伏发电和风力发电成本低廉的背景下，氢气有望成为未来能源组合中的关键燃料，并有可能为拥有丰富可再生能源资源的地区带来能源出口的机会。

根据国际氢能委员会预计，到2050年，氢能将承担全球18%的能源终端需求，创造超过2.5万亿美元的市场价值，燃料电池 汽车 将占据全球车辆的20%~25%，每年为交通运输行业贡献至少三分之一的碳减排。

西门子能源正在通过构建电能多元化转化系统（Power-to-X）的基础设施帮助客户实现其去碳化目标，并为全球范围内的跨行业去碳化做出贡献。西门子能源拥有面向可持续的、零碳排放的能源供应所有核心技术，从可再生能源、高效燃气电厂，到输配电和低碳的能源工业应用关键设备和解决方案，再到高效的电解水制氢解决方案。

在中国实施首个兆瓦级绿色制氢项目

氢能产业在整个能源行业的地位已逐渐提高。截至2021年初，全球已有30多个国家发布氢能产业发展路线图。日本和欧盟均已公布氢能战略，对2030年和2050年的绿氢产量和氢能源 汽车 的普及率提出具体目标。

去年，国务院办公厅及国家能源局等颁布了《新能源 汽车 产业发展规划（2021-2035年）》《关于建立健全清洁能源消纳长效机制的指导意见（征求意见稿）》等支持政策，鼓励推广绿氢、分布式能源、燃料电池等重点技术的研发和商业应用，氢能产业将迈入商业化和规模化发展的新阶段。

推广绿氢使用的一大难点在于如何降低成本。对此，赵作智博士以光伏发电成本下降举例对照，一是技术的创新突破，二是规模化应用的效应。“将需求端培养起来以后，能够有效拉动供给端，规模化效应就起来了。”他认为，绿氢的成本在于电解槽设备和用电成本，其中，可再生能源产生的绿电成本高低，以及设备的利用小时数，是最大的影响因素。

今年4月，BloombergNEF发布的氢能平价更新报告，建模预测了15~28个国家未来的绿氢降本路线，表示到2050年绿氢价格将低于天然气、灰氢和蓝氢，届时，绿氢成本将较现在降低85%，低于1美元/千克。报告同时表示，到2030年，从成本上来讲蓝氢项目的必要性将大大降低了。受益于光伏成本的大幅降低，未来绿氢降本有望提速。

在碳达峰、碳中和目标的推动下，广东、上海、浙江、江苏、山东等30个省份将氢能写入“十四五”发展规划，总产值规模将达近万亿元。此外，北京、河北、四川等省份还纷纷出台了氢能产业发展实施方案。

对于国内氢能市场的发展，赵作智博士表示，“中国是很好的一块土壤，我们有政策、有资本，也有??各行各业，一些领军企业也有意愿去尝试一些新技术，有资金、有人才、有市场，未来，随着技术的进步，绿氢的发展潜力十分巨大。”

据了解，西门子能源专注于三大领域的技术创新，一个是低碳或零碳的发电；第二是低碳环保的输电；第三是针对工业领域的去碳化，尤其是油气、化工、造纸等能源密集型行业。

赵作智博士透露，目前，西门子能源在国内布局，主要是通过和领军企业合作，发挥各自优势降低成本，推进技术应用。在实现双碳目标的背景下，业内遵循着需求拉动供给的规律，以技术解决方案节能降本，推动应用规模化的形成。

2019年9月，西门子与国家电力投资集团（“国家电投”）签署《绿色氢能发展和综合利用合作谅解备忘录》。双方计划进一步拓展绿色氢能项目的合作。

2020年8月，西门子能源与中国电力国际发展有限公司（下称“中国电力”）旗下的北京绿氢 科技 发展有限公司签署协议，为中国电力氢能创新产业园提供一套橇装式质子交换膜（PEM）纯水电解制氢系统“Silyzer 200”。这一项目所在的北京市延庆区是将于2022年举行的大型 体育 赛事的三大赛区之一。西门子能源的绿色制氢解决方案将帮助确保赛事期间和赛后的公共交通运营所需的氢能供应。

据介绍，这是西门子能源在中国实施的首个兆瓦级别绿色制氢项目，设备已经运达现场，在安装调试后将很快投入运营。作为该制氢-加氢一体化能源服务站的核心设备，西门子能源提供的PEM纯水电解制氢系统Silyzer 200能够以高能量密度和运行效率实现工业规模的高品质氢气生产。此外，该制氢系统具有快速响应能力，带压启动至稳定运行时间不超过1分钟，并可直接与可再生能源耦合。

展望未来发展，“绿氢方面，我认为中国会引领整个世界。现在领先的是中国和欧洲，这两个市场有他们自身得天独厚的地方，两边一起来、两家火车头一起拉动，这也符合一个整个中欧合作的一个大框架。”赵作智博士说。

碳中和对我们的生活的影响如下：

交通出行方面：

地面交通：交通产业整体重构，所有的燃油汽车将全部退出，道路上100%都为新能源汽车。

智慧交通：自动驾驶、智慧交通全面普及，城市道路不再拥挤，交通效率达到最优。

航空航运：全面使用氢能和生物质能，替代现有化石燃料。

生态环境方面：

空气质量：空气质量显著改善，雾霾不再肆虐。

植被覆盖：森林碳汇大幅提升，森林覆盖率最大可达到28%。

环保制度：环保政策趋于更为严格，企业环保合规成本高。

生物多样性：城市生物多样性提升，人与自然和谐相处。

投资就业方面：

产业变革：落后产能退出，污染严重的碳密集型产业不复存在，低碳产业蓬勃发展。

投资偏好：大量投资从化石燃料密集型资产转向可再生能源相关资产，技术创新投资比重提升。

就业机会：可再生能源行业就业机会大量涌现，预计到2050年中国可再生能源行业就业人数将超过1000万。

能源结构方面：

能源结构：风能、太阳能和生物质能将成为主要的能源来源，预计未来化石能源占比仅9%。

能源消费：各行业电气化率达到最高，用清洁的电满足自身能源需求。

能源需求：随着能源结构改变，我国将不再严重依赖石油、煤炭等化石燃料的进口，国家能源安全水平彻底提升。

1、碳达峰和碳中和是中国能源发展的主要需求和挑战。以实现碳中和为目标，本文根据统计数据分析了我国现有能源生产结构、电力装机、能源和电力消费的特点，主要结论包括：风能和太阳能可再生能源将是现有火电的两倍左右。需要调整现有的能源生产和消费方式，配置适当的储能容量；在现有技术水平下，抽水蓄能、电化学储能和氢能具有竞争力，但抽水蓄能受地理环境限制，锂离子电池受锂资源限制，氢燃料电池受铂资源限制；可再生能源的消耗需要考虑多种储能技术储备。

2、新能源汽车动力燃料具有低污染、可再生的特点，其发展受到各国政府的重视和青睐。我们的政府更新能源汽车被视为汽车产业“弯道超车”、抢占新兴市场战略制高点的“新动力”，制定了一系列产业扶持政策加快新能源汽车商业化进程。十多年来，中国新能源汽车产业发展取得了举世瞩目的成就。

3、根据中国汽车据汽车工业协会统计，我国新能源汽车销量从2009年的480辆增加到2020年的136.7万辆，成为全球最大的新能源汽车来源：汽车市场。虽然近十年来中国新能源汽车的市场份额逐年增加，但与传统燃油汽车相比仍然很低，包括2020年的纯电动汽车包括机动车和混合动力汽车在内的新能源汽车市场份额仅为5.4%，与中国政府新能源汽车产业发展规划（2021-2）一致035提出的“到2025年我国新能源汽车销量占汽车总销量20%左右”的长期规划目标还远远不够离这很远。

4、如果不能商业化，新能源汽车就不会得到广泛应用。考虑到新能源汽车在重塑经济发展中的重要作用，中央高度重视如何推广新能源汽车并实现商业化。尤其是2019年7月以来，补贴大幅下降，新型冠状病毒肺炎对中国新能源汽车市场份额产生双重影响。仅12月份，新能源汽车产销总量同比增长分别下降了 30.3% 和 27.4%。 2019年，新能源汽车全年销量同比下降4%，为十年来首次同比下降。针对这种紧急情况，国家首先之后，出台了一系列促进新能源汽车消费的政策，如取消各地区新能源汽车限行限购，将新能源充电桩列为新基建项目，新能源汽车购置补贴免征购置税延长两年，推动公共领域车辆电动化。

5、氢气燃气轮机、氢气冶炼等相对成熟的路线技术具有支持未来大规模可再生能源消费的潜在优势。分布式蓄热、压缩空气储能、非贵金属催化氢燃料电池、钠/铅酸电池、液流电池、超级电容器等技术具有技术经济性 可实现规模化应用的储能技术也有良好发展空间。

碳中和（carbonneutrality），节能减排术语，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，实现二氧化碳的“零排放”。

碳达峰指的是碳排放进入平台期后，进入平稳下降阶段。简单地说，也就是让二氧化碳排放量“收支相抵”。

2020年9月22日，中国政府在第七十五届联合国大会上提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，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。”

2021年3月5日，2021年国务院政府工作报告中指出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案，优化产业结构和能源结构。“碳中和”入选《咬文嚼字》发布的2021十大流行语。12月13日，“双碳”入选国家语言资源监测与研究中心发布的“2021年度中国媒体十大流行语”

全球变暖

全球变暖是人类的行为造成地球气候变化的后果。“碳”就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源。“碳”耗用得多，导致地球暖化的元凶“二氧化碳”也制造得多。随着人类的活动，全球变暖也在改变（影响）着人们的生活方式，带来越来越多的问题。

2002年，南极洲一块面积为3250平方公里的冰架脱落，并且在35天内融化消失；并且根据美国宇航局的最新数据显示，格陵兰岛平均每年要融化掉221立方公里的冰原，是1996年融冰量的两倍。

碳中和的五大举措：

1、开发低碳能源。

所谓新能源是相对于传统能源而言，指正在研发或开发利用时间不长的一些能源形式，如太阳能、地热能、风能、海洋能和核能等。由于新能源造成的污染少，被誉为“清洁能源”或“绿色能源”。新能源中的太阳能等是取之不竭的可再生能源，对解决能源短缺和环境污染问题具有重要意义。

风能、太阳能

2、工业企业低碳转型。

调整能源结构：鼓励企业使用可再生能源,如风能、太阳能、水能、生物质能、地热能等非化石能源。

优化产业结构：帮助企业改进生产技术,加强节能管理,加快绿色转型，延伸产业链条，构建低碳产业体系。

3、交通出行低碳转型。

“低碳交通”就是在日常出行中选择低能耗、低排放、低污染的交通方式，这是城市交通可持续发展的大势所趋。目前城市中主要的低碳交通方式以公交、地铁、轻轨等为主，近距离最好步行,既低碳又有助于健康。新能源同样也代表了“低碳”的生活发展方向，购买新能源汽车则是为以后的“低碳”地球打下了一个良好的基础。

公共交通

4、生活用能低碳转型。

低碳是提倡借助低能量、低消耗、低开支的生活方式，把消耗的能量降到最低，从而减少二氧化碳的排放,保护地球环境,保证人类在地球上长期舒适安逸地生活和发展。

主动参加“小手拉大手”节能比赛或亲子活动，了解目前全球环境危机,践行低碳生活理念,以丰富多彩的形式让低碳生活走进家庭、邻里和社区。

5、吸收难以避免的二氧化碳排放。

（1）通过植树造林,增加森林面积,让绿色植物吸收大气中的二氧化碳,从而降低空气中二氧化碳的含量。

植树造林

（2）化工厂排放的废气中，二氧化碳的含量占比高达80%以上，在烟囱上加装吸附装置，就能把大量的二氧化碳捕集回来。

（3）捕集到的二氧化碳，有些通过高压管道被送到地下或者海底,安全的永久封存。也有些可以作为原料创造经济价值,比如可以通过生物工程转化被做成食物、饲料、肥料等。

我国的双碳目标为在2030年前碳达峰，在2060年前实现碳中和，这个目标相对于目前世界上的几大主要经济体而言，是要求最高，时间最紧迫的。

而目前我国的能源结构中，非化石能源占比仅仅为15.9%，清洁能源（包括水电）发电量占比36%，煤炭占比52%。

为助力实现双碳目标，在能源的供给端，提高可再生能源在电力供应和终端消费中的占比，是实现双碳目标最有效的途径。

但以风电、光伏为代表的电源侧可再生能源波动性强，不能持续稳定提供电能，这就引出了下一个亟待解决的问题——储能。

2.1 储能的必要性

近年来，随着光伏组件的成本进一步下探，无补贴下光伏电站已经可以盈利，大量资本涌入光伏产业，从生产到运营，整个光伏行业规模大幅度增长，但同时也带来了一个问题，那就是光伏只能在白天发电，晚上怎么办？风机只能在有风的情况下转动，没风的时候又怎么办？

每日风速波动较大

随着可再生能源（风电光伏）的用电量占比不断提升，风电和光伏的不稳定性带来的不单单是短时的无电可用，其波动性对于电网的冲击会引起配电网潮流变化，影响电能质量（电压、频率、波形），对电网侧和用户侧都有较大的影响。

在10年前，各地电网尚未像现在这般强大时，对于风电、光伏之类的垃圾电，电网公司向来是拒绝的，这也是为何在用电量较少的省份，弃风弃光限电的情况很多。

而将短时超发（用不完）的电储存起来，在没电的时候（晚上或者无风的时候）将这部分电能持续输出上网，就可以避免出现上述情况。

2.2 储能如何盈利

储能以前一直是政治任务，因为挣不了钱啊，但目前技术已经达到了将要盈利的瓶颈，国家就开始往储能行业里加火了。

随后没过几天，又出台了提高分时电价的政策：

文件的主旨就是继续拉开平峰和高峰时期的电价，条件具备区域，分时电价差距可达到4倍。 这两份文件一明一暗，都是在鼓励发展储能行业，在技术变革的前夕，政策层层加码，相信储能行业实现全面盈利只是时间问题。

目前大型电站并网侧的储能电站，在财务测算上，已经能实现盈利，只是以目前峰谷电的差价，盈利能力大概和存定期差不多。

2.3 电网侧储能

电网侧储能的主要作用就是调峰调频，保证用户用电质量，而最常见的用来调峰调频的手段就是抽水蓄能电站。

8月6日，国家能源局综合司印发关于征求对《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)的函，提出到2035年我国抽水蓄能装机规模将增加到3亿千瓦，相对2020年将增长10倍，远超市场预期。此前业内预期2030年我国抽水蓄能总装机达到1.13亿千瓦，到2060年底总装机达到1.8亿千瓦。这意味着，到2030年投产总规划就将远远超过此前2060年的目标。抽水蓄能迎发展窗口期。

大规模的抽水蓄能电站投运，将大大增强现有电网的调峰能力，增加电网对可再生能源的消纳能力，最终提高我国电网用电中的清洁能源占比。

抽水蓄能是当前最成熟、装机最多的主流储能技术，在各种储能技术中度电成本最低，如上图所示，抽水蓄能电站由2个高度不同的水库组成，连接上下两个水库的是输水系统和发电机组。

在电网负荷低谷时段，电站利用廉价的谷电，将下水库里的水抽到上水库中储存起来，也就是将电能转化为重力势能。而等到电网负荷的高峰时段，电站再放出上水库的蓄水发电，这样就能以高价卖电。

抽水蓄能电站的缺点也显而易见，受地形影响较大，在地形复杂的情况下，建设成本会大幅上升，工期大约持续5-8年，而且电站建成后，由于长距离的管道输送和多个水轮机配合，机械能量损失较高，能量储存效率约70%。

目前国内做抽水蓄能电站的主要是各大地方电网公司，电站建设过程中所需的设计、施工或者总包方，几乎由一家央企垄断——中国电建。

中国电建公司囊括了中国几乎所有的头部水电系设计院，其中最为著名的是位于杭州的华东勘测设计研究院，其一年的营收就在百亿往上，超过了大部分上市公司。

其抽水蓄能市场占有率在国内达到了80%，全球达到了50%，可以说是当之无愧的 中国水电建设 第一股。

抽水蓄能电站的主设备为水轮机，在这方面，传统的汽轮机厂都有较为实力沉淀，比如东方电气和哈尔滨电气，但水轮机作为成熟的发电设备，技术已经较为成熟，在价格上少有溢价。

2.3 电源侧储能

2.3.1 其他储能形式

抽水蓄能电站属于机械储能的一种，其他较为成熟的机械储能方式还有：飞轮储能、压缩空气储能等等。

而根据储能介质不同，储能还可以分为电化学储能、化学储能、热储能及电磁储能等，但截至目前，机械储能依旧是其中最成熟，成本最低的储能方式。

电化学储能 的应用目前最为广泛也最有前景，新能源车产业链的核心部件，动力电池就是电化学储能应用的一种，按照介质不同，可分为锂离子电池、铅酸电池、钠离子电池等。

化学储能 概念简单，但操作过程异常复杂。顾名思义就是将电能转换为化学能储存起来，最常见的就是电解水制氢。

热储能 ，典型的应用就是光热电站，将阳光聚集后，把作为介质的熔盐融化，吸收大量热量，熔盐再继续加热水，形成水蒸气，推动汽轮机发电。太阳下山后，电站可以继续利用融化的熔盐所储存的热量来发电， 光热电站是为数不多的可以稳定供能的新能源电站。

某50MW光热电站效果图

电磁储能 ，主要有超导储能、电容储能、超级电容器储能等，其储能效率高，但距离实际应用还相当遥远。

目前电源侧的储能主要以电化学储能和化学储能为主，分别对应了并网型电站和分布式电站两种电站形式。

2.3.2 电化学储能

目前各地新上的集中式（并网型）新能源电站都要求适配储能，这部分储能主要是为在新能源电站波动较大时储能使用，由于集中式电站的上网电价均是固定的，其不存在利用峰谷电价差价盈利的情况，主要是增加电站上网电量，提高电站营收。

同时，在电网侧，也有大量的储能电站上马，其作用和抽水蓄能相同，调峰调频，其盈利模式就是对电能的低买高卖。

图片摘自某券商研报

这部分储能主要以电化学储能为主，而电化学储能中较为有前景的是：锂离子电池和钠离子电池。

以锂离子电池为代表，简单讲一下电化学储能的优劣：

1、成本下降迅速

在政策利好的推动下，这几年锂电的度电成本下降飞快，目前已经有成熟的锂电储能电站应用，在特定电价条件下，储能电站的内部收益率（IRR）可以达到8%，已经够着了大部分国企央企投项目的最低标准。

2、 几乎不受场地条件约束

化学储能需要较大的场地和较高的安全生产标准，而锂电储能因为能量密度相对较低，体积也较小，对场地要求较低，适合在工业园区、充电站、高端仪器设备等场所应用。

3、成本下降恐怕进入瓶颈

锂矿资源有限，可以预见，按照目前的速度发展，不远的将来，锂电将会由于上游材料价格的上涨，而进入瓶颈，锂电的度电成本不可能保持目前的趋势下降。

4、能量密度提升陷入瓶颈

虽然锂电的能量密度在过去的几年已经得到了大幅度提升，但相较于人类对能源的利用量来说，依旧太小，而锂电能量密度提升的速度并不像半导体那样成指数式增长，而是缓慢得正比例提高，锂电能量密度的提升可能跟不上人类对储能容量的需求。

钠离子电池相较于锂离子电池的优势在于成本低，且钠的储量远大于锂（已探明储量约是锂的420倍），未来有大规模应用的可能，但钠离子电池目前的可重复充放电使用的次数仍然偏低，能量密度较小，还不具备经济性。

而锂电池的优势在于，随着新能源车的普及未来电动车所装备的动力电池退役后，可以继续用作储能电池使用。

在电化学储能领域，宁德时代是当之无愧的绝对龙头，其不但在近期发布了钠离子电池，且中报显示宁德时代的储能业务相比2020年，增长超过了7倍。

从宁德时代的身上，我们足以预见，未来的电化学储能市场将极为广阔。

2.3.3 化学储能

化学储能主要以制氢储能为主，对于氢储能，比较直接的盈利模式是由化工企业投资新建分布式光伏电站，利用光伏制氢，而氢气正好是大部分化工企业的制造原材料，比如氢制乙烯。

在光照条件不错又富含水资源的区域，化工企业很容易降低制造成本，从而盈利。

此外，还有海上风电制氢应用于沿海化工厂生产的，电解水制氢制甲醇作为燃料电池燃料的，盈利能力完全取决于自然条件（风/光资源以及运输管道长度）。

关于氢能产业链的分析由于篇幅不再展开，感兴趣的可以看往期文章，在未来新能源+氢储能的分布式电站建设，一定是一个重要的发展方向：

未来尚远——氢能源产业链简析

2.4 用户侧储能

用户侧储能目前以电化学储能为主，随着应用端电动车的普及，用户侧储能的需求缺口会越来越大。

做个简单的计算题：现在很多人都用上了电动车，一台电动车如果使用快充，大概1小时就能达到其电量的75%，而充电桩的功率大约为100-200kw，也就是1小时100度到200度电，在电动车尚没有全面普及前，这点小功率对于电网洒洒水而已。

但要是当一个几十万（百万）人口的十八线小县城全面普及电动车后，几千（万）辆车同时充电的场面，瞬时功率会达到一个恐怖的数值，大部分县一级的电网都承受不住如此高功率的冲击。

因此一些分布式的充电桩运营公司就应运而生，比如宁德时代投资的主打储充检一体化运营的快卜 科技 。

将光伏、电化学储能、充电桩结合在一起，不但可以大幅度降低充电站的运营成本（不需要向电网买电），还可以缩短充电站的建设审批时间（不需要获得电网配电许可），不过新增的光伏组件和电化学储能设备也会大幅度增加充电站的建设成本。

其他用户侧的应用，比如大型设备UPS，工业园区储能电站等，还有很多，就不一一举例了。

储能形式多样，这里主要分析最具前景的电化学储能产业链。

3.1 电化学储能系统原理

其中PCS：储能变流器，连接电池系统与电网，实现直流和交流电的双向转换。

BMS：电池管理系统，用于电池的充放电管理。

BS：电池组，核心部件，主要成本就在电池上。

EMS：能量管理系统。

电化学储能系统的成本如上图所示，其中EPC指的电化学储能电站建造的总承包费用占成本的比重，可以看到整个系统中电池成本占据了一半以上，其次是PCS储能变流器，而这两项也是储能系统中技术含量最高，壁垒最厚的版块。

3.2 各板块龙头

储能电池代表企业：宁德时代 、 派能 科技 、 比亚迪 、 亿纬锂能 。

宁德时代：无可争议的绝对龙头，中报显示储能业务同比增长7倍以上，在电池领域拥有绝对的话语权。

亿纬锂能：在5G和风光电站储能方面发展迅速，但依旧属于二线电池厂中的第一位。

比亚迪：全产业链覆盖，技术沉淀深厚，海外市场亮眼，但主业是整车，储能业务弹性可能一般。

派能 科技 ：储能业务纯正，专注用户侧储能，目前业绩释放一般。

PCS（储能逆变器）：阳光电源、固德威、锦浪 科技

阳光电源：储能逆变器和储能系统双龙头，在全球逆变器市场都处于龙头地位。

固德威：和派能 科技 类似，专注于用户侧储能逆变器市场。

锦浪 科技 ：逆变器领域的新秀，发展没几年就从阳光电源手下抢来不少国内市场，后市可期。

系统集成：盛弘股份。

EPC：永福股份，垃圾，就是个破设计院，要不是宁德时代入股，就是个渣渣。

今天文章写得有点长，产业链部分简单了些，储能截止目前是在政策扶持下，刚刚能够实现国企投资需求的水平（大概就比定期强一点的收益率），离全面爆发尚远。

如果要投资储能领域，最先爆发的必然是价值量最高的电池和逆变器，至于其他，尽量别碰。

撰文：当红炸子基

当你有足够的积累，出圈只是时机问题！

最近当红炸子基收到小伙伴留言：你知道“碳中和”是个啥吗？咋突然就火爆投资圈了呢？要不给讲讲呗！

作为一个爱吃瓜的老基民，其实当红炸子基也发现了一个趋势——甭管知不知道， “碳中和”是真的崛起了！

“碳中和”： 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，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳零排放。

咱们先聊一聊这个词出圈的原因啊，它来源于本届全国两会审议的“十四五”规划草案中。

从上图分析不难发现，发达国家已普遍经历“碳达峰”，而我国碳排放总量仍在增加，从实现“碳中和”的年限来看，我国比发达国家时间更紧迫，碳排放下降的斜率更大。

为了避免全球变暖，保护生态环境，我国关于落实碳中和目标的政策陆续出台，以及国际上如美国拜登政府的绿色新政以及欧盟的战略规划也相继推动。

加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系，已经是大势所趋，投资，不就是要找对趋势嘛！ 换句话说，在政策推动背景下，伴随“碳中和”衍生的赛道，譬如环保行业俨然已经成为一个热门的黄金赛道了。

同时补充一点，目前市场高低切换风格持续，一边是高位抱团股的持续疲软，一边是中小市值股的你唱吧了我登台， 而此时的两会概念就显得非常有方向感了。

中信建投表示， 基于碳排放来源的燃烧、非燃烧过程，我们构建了“碳中和”的实现路径：

1）供给侧 提高可再生能源比例，构建零碳电力为主、氢能为辅的能源结构，同时大力发展储能以保障电网平衡；

2）需求侧 从工业、交通、建筑三个部门着手，全面推广终端电气化、源头减量、节能提效；

3）改良工业过程 ，针对工业原料的氧化还原、分解采取针对性的原料替换。

同时，光大证券认为 “碳中和”存在 源头减量、能源替代、节能提效、回收利用、工艺改造、碳捕集的 六大路线：

1）源头减量： 短期减排压力下，政府可能通过“能耗”等措施进行供给侧改革，需要关注是否发生阶段性冲刺，引发大宗商品价格进一步上涨。吨产品能耗大户：电解铝、硅铁（钢铁）、石墨电极、水泥、铜加工、烧碱、涤纶、黄磷、锌等；

2）能源替代： 以风光、储能、氢能、新能源 汽车 为代表的的新能源行业，包括供应链上下游、制造端、运营端在内的全产业链都将受益于碳中和对投资的拉动；

3）节能提效： 工业节能、建筑节能及节能设备将受益；

4）回收利用： 再生资源的回收利用可以有效减少初次生产过程中的碳排放，如废钢、电池回收、垃圾分类及固废处理；

5）工艺改造： 主要集中在电池技术升级、智慧电网、分布式电源、特高压、能源互联网、装配式等方面；

6）碳捕集： 部分路径碳减排的难度较大，二氧化碳捕集、利用与封存可能作为“兜底”技术存在。目前来看成本处于高位，不同路线成本在700-1500元/吨。

长江证券认为，从供给端看 ，碳中和需要能源领域的电气化和新能源转型，电力转型更加紧迫； 从需求端看 ， 从碳中和目标倒推钢铁、化工、建材、交通、建筑等行业的减排空间也值得期待 ，预计将在2050年其碳排放量降至目前的10%-12%左右。 绿色建筑、新能源 汽车 和工业碳捕集是值得关注的发展方式。 从市场端看， 借鉴国外碳交易的经验，国内碳市场还有很大发展空间，将进一步发展碳期货等金融衍生品。

在看到供需两端及市场前景带来的投资机会时，当红炸子基友情提示， 要避免陷入“军备竞赛”的怪圈。

经济学上有个理论叫做「军备竞赛」，指的是人与人之间，为了防止对方采取措施，自己没有采取应对准备，结果造成损失。最后大家都陷入了过度竞争。

在追逐投资标的的同时，要注意政策推动不及预期和技术上尚不完善的风险，综合把握“碳中和”概念的安全边际。

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以上内容不构成对阅读者的投资建议。基金有风险，过往业绩不预示未来表现，投资需谨慎。请认真阅读相关法律文件和风险揭示书，基于自身的风险承受能力进行理性投资。

2019 年，全球碳排放总量达 341.69 亿吨，中国占 29%。2011-2019 年，全球碳排 放总量年复合增速分别为 0.83%；截至 2019 年，全球碳排放总量达 342 亿吨。纵 观中国，我国碳排放量占世界排放量比例逐年攀升，由 1990 年的 11%快速攀升至 2019 年的 29%。近十年（2011-2019），全球碳排放增量的 55%来自中国，我国碳 排放量年复合增速为 1.35%

我国碳排放占比提升的原因。碳排放的攀升并不意味着我国无视环境地发展，致 使我国碳排放占世界比例不断提升的原因有以下几个：1）欧美等发达国家已经经历了经济高速发展、大量排放温室气体的阶段。2）部分发达国家已经完成清洁能源改造，因此近些年的碳排放量有所减少，但累计排放量依然巨大。3）基于任何独立个人都拥有平等排放权的基本前提，我国的人均二氧化碳排放量仍处于相对低位。

我国单位 GDP 排放量较 2000 年下降 76%，低于其他发展中国家

二、本轮能源革命中，哪些行业受影响较大？

电力行业受影响最大。依据 2017 年 CEADs 的统计分析，电力行业受影响最大，其次是冶金、运输和炼化。细分来看：

1）电力行业中火电及供热空间将受到挤压，腾出的缺口将由风电、光伏、水电、核电等予以补充；

2）冶金和炼化行业中，清洁能源供电比例将增加，同样挤压火电的空间；3）交通运输方面，随着新能源车的普及，电能将对燃油形成强替代。殊途同归，无论是电力替代煤、气、油，抑 或是清洁电力替代火电，最终受影响的行业交汇点在发电行业及其产业链。

三、火电行业如何发展？

火电仍为中短期最重要的装机类型，但规模高增长时代基本宣告结束

与 2015 年相比，火电机组规模占比下降 7 个百分点，释放的容量份额被光伏等量替代；水电、核电、风电容量占比变化分别为-3、1、2 个百分点。从装机规模增速角度分析，2015-2019 年，火电装机规模同比增速从 7%下降到 4%。在“碳中和”的长期政策指引下，火电机组的规模增速在未来十年间预计会进一步放缓，且不排除出现负增长的可能性。

五大集团在西北五省亏损面超 50%，计划压降产能实现减亏。根据国资委数据， 2018 年，五大集团在西北五省共有燃煤电厂 474 户，其中 257 户亏损，亏损比例 达 54%，亏损额为 380 亿元。分区域看，央企煤电业务整体盈亏主要省份集中在 西南、西北和东北。在“十三五规划”提前完成的大背景下，煤电的规划预计将 转向调整区域结构

四、煤炭是否会被全面替代？煤炭行业如何发展？

能源消费结构拐点即将出现，清洁能源占比提高已成定局，但煤炭在我国能源结 构中依然无法被完全取代：在碳中和的推动下，清洁能源消费占比提升虽然刚刚开始， 但已成定局；

供给侧改革并未停止，“30 万吨以下”去产能正式开启，为实现 2021 年去产能目标，尚有 8200万吨煤炭产能可退出，优势地区的市占率会进一步提升。

煤炭供给趋于平稳，产量向优势地区和头部煤企集中。从煤炭市场的格局来看，2016 年实行供给侧改革以来，我国煤炭产量持续向晋陕蒙等优势资源地区集中。随着运输条件改善以及坑口电厂建设，晋陕蒙地区在煤炭产销方面的核心地位得到持续强化。截至 2019 年，晋陕蒙新四地贡献了当年 77%的全国新增的产量；

煤价逐渐失去周期属性，股价催化因素转向高分红。 历史 上，煤炭价格表现出了 极强的周期性。但是自 2017 年起，煤炭供给侧改革成果显现，煤价稳定性提高， 政策导向的价格绿色区间基本实现，煤价的周期性逐渐消失。目前，煤炭价格绿 色区间中枢依旧维持在 535 元/吨。

煤炭板块的股价催化因素顺势转变为“预期 EPS 提升（或稳定）+预期分红率提升”

五、大规模风光建设，消纳是否存在预期差

兼顾资源错配问题和“碳中和”的钥匙是特高压

我国能源资源和负荷中心的分布并不平衡：西北地区有丰富的煤炭、风力资源；西部地区有丰富的光照和水资源，但这些能源都远离东部负荷中心。

因此，若想兼顾资源错配问题并实现“碳中和”，解决问题的钥匙是西电东送《特高压》

特高压输电量存在预期差，非水可再生能源占比偏低。

目前，在运行的“西电东送”水电特高压与“风火打捆”特高压输送可再生能源占比区别明显。2018 年，国家能源局公布了 20 条特高压线路输电情况表，合计输送清洁能源占比高达 52%，其中，几条水电占比较高的线路表现远超于平均值。据此，在实现“碳中和”的初期，如建设进度出现预期差，特高压线路覆盖的区域的水电、火电的利用率可获得提升。

六、风、光、核电是否可以覆盖电力需求增量？

依照“碳中和”的目标做了测算，观察不同类型的电源发电量将受到什么影 响。基本假设如下： “碳中和”目标：风电和光伏的装机达到 12 亿千瓦； 假设 2020-2025 年，我国发电总量维持 4%的 CAGR。

假设到 2025 年风电+光伏发电量占比超过 20%。

假设各类型发电机组利用小时数为最近 5 年的平均值。 核电装机容量增长参考在建核电站规模

结论：1）未来 5 年，火电发电量仍为主力：截至 2025 年，我国发电量为 9.3 万亿千瓦时。其中：火电发电量占比约58%，较 2019 年下降 10 个百分点。

2）风、光发电量开始高增长：至 2025年，预计风力发电 1 万亿千瓦时，光伏发电 8537 亿千瓦时；未来 5 年，风电的发电量 CAGR 为 18%，光伏 CAGR 为 25%。

3）2020-2025 年的发电量 CAGR，火电仍有 1.1%，水电 2%，核电 5%。

实现碳中和的过程中，随着电网逐步建设，风电、光伏运营商通过特高压实现消纳，带来的上网电量边际改善；

看好利用小时数相对有保障的水电、核电项目对火电电量的边际替代；以及为了生产清洁能源设备，在碳达峰的几年里，煤炭消费前置带来的煤炭行业的短暂改善

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