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新能源六大重點領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈圖譜分析

發(fā)布時間:2023-8-10     來源:火石創(chuàng)造 陳聰    編輯:衡格格    審核:張經(jīng)緯、王靜

根據(jù)國家發(fā)改委修訂的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2023年本,征求意見稿)》,新能源主要包括風(fēng)力、太陽能、氫能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮芰箢愋汀?/span>

一、風(fēng)力:分布式電場與海上風(fēng)電成為行業(yè)新增長點

風(fēng)電是我國繼煤電、水電之后的第三大電源,按照按照地理位置可區(qū)分為海上風(fēng)力發(fā)電與陸上風(fēng)力發(fā)電,其中陸上風(fēng)電可分為集中式和分散式、海上風(fēng)電可分為固定式和漂浮式。

從風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈看,上游包括環(huán)氧樹脂和聚氨酯等基本材料、PVC泡沫和巴沙木等夾層材料、以及環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑、增強材料等;中游包括風(fēng)電機身部件、風(fēng)電傳動部件、發(fā)電控制系統(tǒng)和風(fēng)電整機制造等;下游包括風(fēng)電場施工、運維即配套服務(wù)等。


1:風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

來源:火石創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)中心

“十二五”以來,我國風(fēng)電裝備制造業(yè)的技術(shù)水平快速提升,單機容量16兆瓦全系列風(fēng)電機組成功下線,風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,特別是“長葉片”、“高塔筒”、“大功率”、“輕量化”等低風(fēng)速發(fā)電技術(shù)不斷突破,使常年年均風(fēng)力低于6.5/秒的中東部地區(qū)風(fēng)力資源得到高效利用。與此同時,2022年海風(fēng)新增裝機容量占全球份額的58%,度電成本下降至約0.33/度,三峽“引領(lǐng)號”、海裝“扶搖號”、海油“觀瀾號”漂浮式風(fēng)電項目實現(xiàn)創(chuàng)新突破,推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)走向深遠海。

2022年,全國風(fēng)電新增裝機容量4983萬千瓦、占總裝機的14%,發(fā)電量占總發(fā)電量的9%。其中,陸上風(fēng)電新增裝機容量4467.2萬千瓦、累計裝機容量達3.6億千瓦,海上風(fēng)電新增裝機容量515.7萬千瓦、累計裝機容量3051萬千瓦,是成為全球第一風(fēng)電大國。

二、光伏:技術(shù)持續(xù)迭代推動行業(yè)降本增效

近十年,隨著光伏行業(yè)各環(huán)節(jié)技術(shù)的不斷迭代,共同推動光伏發(fā)電成本進入快速下降通道,逐步向常規(guī)能源發(fā)電成本靠近,全球太陽能光伏的平均電費成本由2010年度的0.417美元/千瓦時大幅下降至2021年度的0.048 美元/千瓦時,下降幅度達到88%

2022年,隨著光伏大基地建設(shè)的不斷推進,以及及分布式光伏應(yīng)用的穩(wěn)步提升,國內(nèi)光伏新增裝機超過87GW,多晶硅、硅片、電池、組件產(chǎn)量分別達到82.7萬噸、357GW、318GW、288.7GW,全年光伏產(chǎn)品出口超過512億美元,行業(yè)市場規(guī)模接近1.5萬億元。


2:光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

來源:火石創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)中心

從光伏產(chǎn)業(yè)鏈看,上游包括硅料、硅片、PET基膜等光伏電池材料,以及硅片設(shè)備、電池片設(shè)備、組件設(shè)備等;中游包括光伏電池片、光伏組件、電站輔件等;下游包括光伏電站建設(shè)運營、光伏綠色建筑、光伏應(yīng)用、光電配套服務(wù)等。

光電轉(zhuǎn)換效率是推動光伏行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心之一,目前PERC技術(shù)作為光伏電池的主流線路,已逐漸逼近理其轉(zhuǎn)換效率論極限,業(yè)內(nèi)企業(yè)正加快開展對TOPCon、HJT、XBC等新一代N型電池的研發(fā)探索,其中TOPCon技術(shù)與PERC電池生產(chǎn)工藝兼容性較高,且初始投資成本較低、設(shè)備和輔材輔料的國產(chǎn)化程度較高、產(chǎn)品良率較高,已逐漸體現(xiàn)出良好的產(chǎn)業(yè)化潛力。

三、氫能:關(guān)鍵技術(shù)尚未突破,產(chǎn)業(yè)堵點仍需打通

氫能作為一種二次能源,具有高能量密度大、高轉(zhuǎn)化效率高、環(huán)保無污染等顯著優(yōu)點,根據(jù)其制備來源的環(huán)保程度可分為灰氫、藍氫和綠氫。

2019年氫能首次被寫入政府工作報告以來,氫能產(chǎn)業(yè)進入了快車道。根據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),在2017-2022年中國氫氣產(chǎn)量穩(wěn)步增長,2022年氫氣產(chǎn)量約3781萬噸,是全球最大的氫氣生產(chǎn)國,總產(chǎn)值達4826億元,其中主要仍以灰氫和藍氫為主,二者合占總體市場規(guī)模的比例超過90%。

進一步分析產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)現(xiàn),核心技術(shù)、高端材料、關(guān)鍵設(shè)備等產(chǎn)業(yè)堵點共同交織阻礙了綠氫產(chǎn)業(yè)鏈綜合應(yīng)用成本下降的步伐。以制氫技術(shù)為例,國內(nèi)質(zhì)子交換膜、電催化劑、雙極板等核心材料及關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化程度較低,疊加PEM電解槽仍處于商業(yè)化初期、應(yīng)用成本較高,促使質(zhì)子交換膜電解制氫的成本是灰氫平均成本的1.35-2.89倍。


3:氫能產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

來源:火石創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)中心

氫能是我國未來能源體系的重要組成部分,也是實現(xiàn)碳達峰、碳中和的重要手段,20223月國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合出臺《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(20212035年)》,不僅明確了氫是未來國家能源體系的組成部分,而且明確了氫能是發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點方向,是構(gòu)建綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系、打造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新增長點。

四、生物質(zhì)能:“零碳”能源的新發(fā)展

生物質(zhì)能被稱為“零碳”能源,其原料來源理論上包括所有的動物、植物和微生物等各種有機體,而從實際生產(chǎn)來看,主要包括以糧食作物和油料作物為核心的第一代生物質(zhì)燃料、以農(nóng)林廢棄物和動物油脂為核心的第二代生物質(zhì)燃料和以海藻油為代表的第三代生物質(zhì)燃料。

我國是世界重要的農(nóng)業(yè)大國和制造業(yè)大國,生物質(zhì)資源年產(chǎn)量巨大,根據(jù)中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所數(shù)據(jù)顯示,目前我國生物質(zhì)能開發(fā)總量約45.3億噸,其中,農(nóng)作物秸稈總量約7.9億噸,畜禽養(yǎng)殖糞污約30.5億噸,而商業(yè)化開發(fā)利用規(guī)模約5740萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約占生物質(zhì)能的9.3%2022年,全國生物質(zhì)發(fā)電新增334萬千瓦,總體達到0.41億千瓦,發(fā)電量達1824億千瓦時,同比增長11%


4:生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽?/span>

來源:火石創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)中心

生物質(zhì)能是我國高質(zhì)量實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。2022年,國家發(fā)改委印發(fā)了《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》,明確提出要積極開放生物質(zhì)能源,一方面建立生物質(zhì)燃燒摻混標(biāo)準(zhǔn),另一方面加快生物天然氣、纖維素乙醇、藻類生物燃料等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備制造,將為生物質(zhì)能健康發(fā)展提供良好的外部政策環(huán)境。

五、海洋能:資源蘊量豐富,但利用難度較大

海洋能是指依附于海水水體的可再生自然能源,是大自然中廣泛存在的重要可再生能源,具有產(chǎn)業(yè)鏈長、技術(shù)含量高的特點,隨著新時代大力發(fā)展向海經(jīng)濟,海洋能產(chǎn)業(yè)將成為我國海洋資源開發(fā)利用能力和的重要象征。根據(jù)中國最新海洋及相關(guān)產(chǎn)業(yè)分類,海洋能發(fā)電主要包含了海洋潮汐能、波浪能、潮流能、溫差能、鹽差能發(fā)電和其他。

1:海洋能資源類型


圖片來源:火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理

據(jù)聯(lián)合國環(huán)境署數(shù)據(jù)顯示,溫差能、波浪能、鹽差能和潮汐/潮流能開發(fā)潛力分別占到了全球海洋能開發(fā)潛力的58%、39%2%2%。其中,我國海洋能發(fā)電蘊藏量約占全球海洋能總蘊藏量的8%,近海海洋能資源理論裝機容量約為697吉瓦,技術(shù)可開發(fā)量超過70吉瓦;深遠海海域的波浪能資源遠超近海海域,同時具有豐富的洋流能資源。

2:我國近海海洋能資源統(tǒng)計


圖片來源:火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理

海洋能資源儲量巨大,但目前不同品種的海洋能技術(shù)和商業(yè)化發(fā)展水平存在較大差異,除潮汐能相對成熟外,其他海洋能均處于發(fā)展初期,以技術(shù)研發(fā)和項目示范為主,且分布相對集中,而且受技術(shù)壁壘、資金投入等制約,海洋能商業(yè)化的度電成本居高不下,導(dǎo)致一直未能實現(xiàn)規(guī)?;谩?/span>

六、地?zé)崮埽簢鴥?nèi)中低溫地?zé)嶂苯永眉夹g(shù)居世界首位

地?zé)崮苁且环N低碳環(huán)保、穩(wěn)定高效的清潔可再生能源,與其他可再生等能源相比,具有不受季節(jié)、氣候、晝夜等外界因素干擾的優(yōu)點,其發(fā)電利用效率達73%,約為太陽能的5.2倍、風(fēng)能的3.5倍,主要類型包括水熱型和干熱巖型。

3:地?zé)豳Y源類型


圖片來源:火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理

我國地?zé)崮苜Y源儲備豐富,但資源分布廣泛,且多為中低溫資源。據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局調(diào)查結(jié)果顯示,全國336個地級以上城市淺層地?zé)崮苣昕砷_采資源量折合7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,大部分位于華北盆地、江漢盆地、渭河盆地、松遼盆地等東南沿海和內(nèi)陸盆地;全國水熱型地?zé)豳Y源年可開采資源量折合19億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;深埋在300010000米的干熱巖資源折合856萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占世界資源總量的比例超過15%,是2022年全國能源消費總量的15.8萬倍。


5:地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)鏈圖譜

來源:火石創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)中心

“十三五”以來,我國地?zé)嵝袠I(yè)發(fā)展成效顯著,2020年全國地源熱泵裝機量達40.6吉瓦、占全球比重的38%,中低溫地?zé)嶂苯永醚b機容量連續(xù)多年位居世界首位,地?zé)崮芄嶂评涿娣e累計達13.9億平方米,但高溫干熱巖地?zé)衢_發(fā)尚處于起步探索階段。2021年,國家發(fā)改委等八部門發(fā)布了《關(guān)于促進地?zé)崮荛_發(fā)利用的若干意見》,明確提出到2025年,全國地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e比2020年增加50%,全國地?zé)崮馨l(fā)電裝機容量比2020年翻一番,為地?zé)嵝袠I(yè)快速發(fā)展奠定了堅實的政策基礎(chǔ)。

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