碳中和对大宗商品风电需求侧影响.docx

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1、碳中和对大宗商品风电需求侧影响1风电发展历史风电作为当今世界最主流的可再生能源之一，在过去20年里，全球总装机规模增长迅速，从2001年的24GW增至2020年的742GW,年均复合增速近20%。从历年新增装机规模来看,2010年之前，全球年均新增装机量不足20GW；2010年以来，年新增装机量稳定在50GW左右，而去年尽管全球都受到了新冠疫情的冲击，但在国内陆上风电抢装潮的影响下，全球新增总装机量高达93GW,创下历年新高。根据所处环境的不同，可将风电分为陆上风电和海上风电两大类。与陆上风电相比，海上风电具有风能平稳、风机利用率高、不占用土地资源等优势，但由于其所处环境的差异，海上风电技术远

2、比陆上风电复杂，建设费用以及运维支出也相对更高。据统计，海上风电场总投资规模接近同等规模陆上风电场的两倍。尽管近年来海上风电装机占比逐步提升，但陆上风电仍是当前全球风电产业的绝对主流。截至2020年末，全球海上风电总装机达35GW,约占风电总装机的5%。地区分布方面，近十年中国风电总装机规模年均增速20.5%,远超美国的10.7%和德国的8.8%。从年新增装机来看，2020年中国新增装机量占全球新增总装机的56%。截至2020年末，中国风电总装机已达288GW,为全球风电装机规模最大的国家，占比38.8%;美国以122GW次之，占比16.5%,而德国、西班牙、英国等欧洲国家的总占比也超过20%

3、。风电在过去20年能实现如此高的增速，离不开各国相继推出的支持政策。这里以中国、欧洲、美国的相关产业政策为例，简要说明全球主要市场对风电产业的政策支持。中国当前，不论从新增装机量还是总装机规模来看，中国都已成为全球最大的风电市场。据国家能源局统计，2020年我国风电发电量为4665亿千瓦时，全社会用电量为75110亿千瓦时,风电发电量占全社会用电量的6.21%o我国主要通过设定风电上网标杆电价的方式补贴风电运营商，具体而言，风电上网电价依据“发电成本+还本付息+合理利润”的原则确立，高于所在地区的电网平均电价。该政策于2009年国家发展改革委关于完善风力发电上网电价政策的通知中首次提出，将全国

4、分为四类风能资源区并分别设定风电上网电价。后续随着风电产业的逐步成熟，发改委多次调降风电上网标杆电价，降低补贴力度，并分别于2019年、2020年发文明确，2021年、2022年陆上风电和海上风电将分别实现完全平价上网，政府不再补贴。因此，为了赶上政策红利的末班车，去年我国陆上风电装机量激增，而考虑到海上风电平价上网的时间节点，预计今年海上风电同样也会出现抢装潮。而随着政府补贴的退坡，我国风电行业的驱动力逐步由补贴转为电网消纳。与传统火电不同，风电的发电输出具有随机性、不受控的特点，这就对当地电网的消纳能力提出了很高的要求。在风电发展初期，多地风电项目容量远超出当地电网消纳能力，造成弃风率高企

5、，部分风电场风机被迫暂停，这一现象在风电资源丰富、电力需求较低的西北地区尤为明显。各部委多次发文强调要有效解决电网消纳问题，并于2016年建立风电投资监测预警机制，将各省风电年度开发建设规模与弃风率等运行类指标挂钩，优先在消纳保障度高的地区新建风电项目O此外，新疆、甘肃等地采取了一系列新能源“内扩外送”措施，有效降低了弃风率。全国弃风率由2017年Q1的20%降至2020年Q4的3%,全国电网的整体消纳能力显著增强，为后续风电装机量的持续增长提供了必要条件。截至2020年末，欧洲风电总装机规模达到220GW,近十年的年化增速为9.4%。从各国装机量占比来看，德国是欧洲风电装机量最高的国家，甚至

6、在2007年以前，德国曾一度是全球风电装机量最高的国家。德国风电行业的蓬勃发展得益于其上网电价补贴政策(Feed-InTariff,FIT)O2000年，德国通过了可再生能源法(EEG),确定以FIT为主的可再生能源激励政策，该政策旨在通过向可再生能源生产商提供高于标准电价的收益来促进其投资。德国推行FIT取得显著成效后，西班牙、法国、英国等也先后引入FIT政策，促进本国可清洁能源的发展。自1991年世界上第一个海上风电场丹麦Vineby海上风场正式投运以来，海上风电已有30年的发展史。目前欧洲海上风电总装机规模25GW,占全球海上风电总装机规模的70%以上，是全球最大的海上风电市场，这得益于

7、欧洲各国持续的政策推动以及资金投入。目前欧洲海上风电已迈入平价时代，度电成本已低于0.5元，英国海上风电的招标价已降至0.35元/千瓦时，德国也实现了零补贴，荷兰则计划于2022年全面投入运营第一个没有补贴的海上风场。美国截至2020年末，美国风电总装机规模为112GW,近十年的年化增速为10.7%。但回溯每年的新增装机量，可以发现这一数值波动幅度巨大，这主要是产业政策的影响。美国主要通过联邦层面的可再生能源生产税抵免(PTC)和商业能源投资税收抵免(ITC)促进包括风电在内的清洁能源发展。具体而言，PTC政策使得风电运营商可以在项目运营的前十年获得每度电2.3美分的补贴，而ITC政策为风电运

8、营商提供投资成本30%的企业所得税抵免，运营商可以选择任意一项优惠政策。通常而言，ITC更适用于需要大量前期投资的项目如地热能、生物质能等,而风能项目往往更适合选用PTCo这两项优惠政策最早于1992年的能源政策法中提出，在后续的数十年中多次通过不同的法案予以延期。在新的法案予以延期之前，各风电运营商为了享受优惠政策，都会加快项目进度，而政策取消后的年份通常新增装机量都会明显萎缩，这就使得美国年风电新增装机量波动明显。为抵消新冠疫情对项目建设进度的影响，美国已将PTC政策再度延期一年，同时为2025年之前建设的海上风电项目提供ITCo此外，美国29个州及哥伦比亚特区的可再生能源配额政策(RPS

9、)也是美国风电政策的重要一环。尽管各州具体要求的完成期限、比例、指定装机容量等不尽相同，但该政策都是要求电力公司销售的电力中，有一定比例来自可再生能源，各州也都建立了配套的可再生能源证书(REC)交易市场，可再生能源运营商可通过销售REC的方式来获得补贴。风电发展预估2.1、 驱动因素分析历史上看，新兴行业的发展，一方面取决于政策支持，另一方面取决于市场竞争。从预测角度，政策性因素与市场性因素的变化将很大程度决定未来570年行业的发展节奏。据GWEC（全球风能理事会）数据,2020年全球风电新增装机达到93GW,同比增长53%,在全球新冠疫情扰动的大背景下，实现“逆势”创纪录的增长，本身也说明

10、了行业发展正在步入“快车道。政策因素方面，应对全球气候变暖，提高可再生能源使用比例，是风电获得政策支持的底层逻辑。近年来，越来越多的国家提出碳中和行动目标，截至2021年一季度，全球已经有128个国家提出碳中和目标，尤其值得关注的是，中国明确提出了2030年前达到碳达峰，2060年前实现碳中和。在国家层面之外，更多的城市，更多的企业也开始行动起来，提出了相应的碳中和目标。下一步这些目标将细化为具体的行动措施，绿色低碳的可再生能源发展预计将获得前所未有的、更大的政策性支持。市场因素方面,规模效益日渐凸显，叠加供应链管理与技术革新，风电与光伏等可再生能源发电成本在过去10年大幅下降，现在已经拥有与

11、低成本化石燃料发电进行竞争的能力。全球分布式、集中式光伏发电平准发电成本（均值）较10年前下降超过-82%、-47%,而全球陆上、海上发电平准发电成本（均值）则较10年前下降超过-38%、-29%o截至2020年，横向对比可再生能源与化石能源，分布式光伏发电与陆上风电平准发电成本均值已非常接近化石能源发电成本的下限，预计2021年之后成本将突破化石能源发电成本的下限。据IRENA研究模型显示，未来全球光伏与风电发电成本仍有较大的下行空间，参考2030年模型预估，陆上风电平准发电成本均值或降低至0.03美元/kWh,海上风电或降低至0.05美元/kWh,光伏发电降本空间更大或达到0.02美元/k

12、Wh。商业模式更加成熟，规模经济与技术革新将进一步降低风电成本，从市场性因素角度，风电行业将步入更快的发展时期，其中，陆上风电成本竞争优势更大，对传统化石能源发电的替代将进一步增强，海外风电则作为补充，未来市场竞争力也会不断提升。2.2、 新增装机预估IEA、GWEC、IRENA、以及各地区风能协会，对未来风电发展均有各自的预估，我们更关注的是全球风电新增装机的变化,各大机构的预测有所区别，主要在于预测模型的差异。因此，从统计角度，我们需要整理出预估值的上、下限，并对其进行分析与提炼。IEA（国际能源署）据IEA在Renewables2020中展望，未来5年全球风电新增装机将步入高速增长阶段。

13、中性预估下，20212025年累计新增装机或达到323.5GW,其中，2021年新增装机或达到68.3GW,20222025年呈递增式增长。乐观预估下，2021-2025年累计新增装机或达到426.7GW,其中，2021年约80.7GW,2021-2025年呈更快速的递增式增长。分区域来看，中国、欧洲、美国、亚太区域（除中国）是未来5年新增装机增长最快的地区。其中，中国与欧洲增长趋势尤为明显。中性预估下，中国2021-2025年累计新增装机或达到115.7GW,欧洲、美国则分别为90.2GW、38到GW。乐观预估下，中国2021-2025年累计新增装机或达到142.1GW,欧洲、美国贝U分另I

14、111.9GW、48.8GWo分类型来看，2021-2025年，相比于海上风电，陆上风电新增装机的量级更大，增长约为海上风电的4-8倍，时间窗口上看，2025年开始，海上风电新增装机增加或到达更快的阶段。换句话说，IEA认为海上风电的高速增长，还需要更多的时间等待，核心问题仍在于市场竞争性因素，包括竞争性成本等。GWEC（全球风能理事会）据GWEC最新预估，未来五年全球陆上风电新增装机或达到近400GW,而海上风电新增装机或达到70GW,两者合计近470GW。陆上风电角度，分区域看，未来亚洲（主要是中国）、欧洲、北美将成为全球增长的引擎，其中，亚太地区在2022年之后或将加速，而欧洲增长相对均

15、衡，北美2021年或迎来增长高峰。海上风电角度，分区域看，主要增长集中在亚太、欧洲、美洲，其中2025年增长或显著加速。对比陆上风电与海上风电，2021-2025年预计陆上风电仍是新增装机的主流，其年装机量约为海上风电的3.6-9.5倍，2024年开始，海上风电发展将显著提速，预计2025年之后海上风电新增装机将步入快速增长阶段。其中，亚太与欧洲地区将发挥关键增长作用。GWEC在报告里面提出，如果要达到巴黎协定主要目标，即全球气温上升上限控制在较工业化前水平2以内，全球风能新增装机需要达到180GW/年，如果要满足2050年达到碳中和要求，则全球风能新增装机需要达到280GW/年，因此，GWEC认为现在的风电发展步伐偏缓，需要更进一步提速。从这份预估侧面推断，20252030年，全球风电新增装机年均或较前5年增长一倍以上。WindEurope（欧洲风能理事会）WindEurope对全欧风电新增装机进行了预估，相比于GWEC,其预估的范围更大。