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1、世界经济论坛、新能源财经：绿色投资向清洁能源基础设施迈进（六）2009-6-15附录 - 目标部门总结1. 向岸风发电（onshore wind）作为可再生能源部门中最成熟的行业，2007 年陆上风力发电新增容量 21吉瓦 使得装机容量超过了 100吉瓦。在德国、西班牙和丹麦，现在全年总发电量的 3%、11%和 19%由风力发电提供，在丹麦，风力发电量在高峰时期可满足高达 43%的全国电力需求。陆上风力发电的价格是 9-13分/千瓦时，即使在没有碳价格的情况下，仅比联合循环燃气发电（CCGT）贵 32%。全球风能理事会预测，到 2012年，全球风能发电市场将超过 155%，总装机容量达到 24
2、0吉瓦。在风速足够高的地方，向岸风可以在没有补贴的情况下与传统能源竞争。但是毫无疑问，强制上网电价补贴和税收抵免的补贴激发了向岸风的发展，如德国和美国。政策现状和差距风电行业受益于广泛的扶持性政策，尤其是在欧洲和印度，现在这种状况在北美和中国日益增多。然而，如果要继续蓬勃发展，该行业需要一个稳定的政策环境和加强/更新现有的政策。增加对电网投资的政策激励也将推动风电部门（连同所有清洁能源发电技术）的发展。技术差距向岸风发电是一个成熟的行业，所以向岸风涡轮机技术的改进往往集中于改进现有的设计和增加涡轮机的大小。该行业已建成的三叶片迎风涡轮机的设计是上世纪 90年代末由丹麦公司推广和商业化的。但最近
3、需求的高速增长意味着市场现行主体无法跟上形势，旧技术在该部门再次出现，且新的制造商对其进行商业化。这包括简化双叶片涡轮、顺风双叶片涡轮和离岸风系统的重大创新（见下一节）。拥有先进技术的其他部门可以推动向岸风发电部门的进一步发展。包括： 运营和维修通过规模化、更严密的库存和团队技术管理已取得显著进步； 降低生产成本或降低风力发电部门受资源价格（钢/铜）波动影响的创新技术； 对风力发电场的基础设施提供支持，在资源预测（要求高技术）和网格扩展（主要是资本而不是技术要求）两方面。潜在的瓶颈就像所有能源项目一样，短期内筹资仍将是向岸风力发电的一个瓶颈。这不仅与可用于向岸风发电项目的资金数额减少有关，而且
4、也与融资成本较高有关。在我们看来，以适当的成本对风力发电项目融资将是一个挑战。从更长时间来看，叶片和涡轮机的供应可能会限制向岸风的发展。规划许可仍然是一个问题，尤其是在人口最密集和成熟的欧洲市场，如英国。表 4. 向岸风 经济概况潜在规模 大于 1000吉瓦，其中只有 100吉瓦已被利用。市场准备度 能源平准成本 = 89-126 美元/兆瓦时项目回报率 10-20% 取决于市场和资源来源：新能源财经表 5. 2007年前五大风力市场（以装机容量衡量）市场 容量（吉瓦）德国 22.7美国 16.915.1印度 8.3中国 5.9来源：新能源财经，世界风能理事会(GWEC)2. 离岸风力发电（O
5、ffshore Wind）当最好的向岸风建站地点已被抢订一空，下一个可望获得大量可再生能源的地方是海面上。海上风更强更具可预见性，并且对涡轮机几乎没有空间限制，因此海上风具有巨大的潜力。其规划许可证更容易获得，而且可以建立的发电场的规模也是在陆地上不可能实现的，如果可以驾驭深水域，那么可获得的空间几乎是无限的。目前，海上风的电力成本较高，超过 16分/千瓦时，但是随着更多项目经验的积累，该成本将迅速下降。与向岸风相比，离岸风的开发程度相对较低，但随着向岸风市场日趋饱和，离岸风进入繁盛期，特别是在人口稠密地区，如欧洲。然而，离岸风面临一些物流和设计等方面的挑战，其中包括连接离岸站点的电网成本高、
6、较高的损耗，以及运营和维护较困难等。离岸风的关税和支持机制目前正在落实，以推动其在北欧的大幅增长，特别是英国和德国，预计在未来五年内，每年将投产超过 1吉瓦（见图 21）。其他市场，如比利时（授予特许权 0.8吉瓦）、荷兰（150200 兆瓦正在建设中）、丹麦和瑞典也存在着对涡轮机和安装容器的需求。图 21. 目前和计划中到预计交付日期的离岸风力项目（兆瓦）来源：公司，风力协会（各种），新能源财经英国政府已越来越重视离岸风，以满足其可再生能源的长期目标和防止天然气进口增加。然而，由于对政府程序失去耐心，导致一些行业参与者开始制定其自身的原型涡轮机支持计划。例如，拥有英国一半以上的海滩、潮汐河床
7、及海床管理权的皇家财产（The Crown Estate），已承诺购买帆船风能公司的第一个离岸风力涡轮机。在美国，近科德角风角项目(Cape Wind Project)在一定程度上偏离了主要负荷中心，在这些中心，如弗吉尼亚，罗得岛和纽约, 高电价是普遍现象。政策现状和差距离岸风发电项目竣工时间长、资本开支大（超过 3亿美元）和长期的经营风险意味着投资者（主要来自石油、天然气和公用事业领域）在该领域的投资会谨小慎微。英国和德国正在成为重要市场，以规划指导方针、强制上网电价补贴和绿色“充值”证书为形式的政策支持正在稳步增加。在欧洲其他地方，修补性支持政策正在推动丹麦、瑞典、荷兰和比利时的离岸风力发
8、电的增长，但高于预期的成本和资本支出的不确定性仍然是一个挑战。技术差距离岸风面临着与向岸风差别很大且更严厉的环境，因此，早期离岸安装的向岸风涡轮机的船用版本遇到可靠性问题。通过加强和改进元件，以及将内部机械装置与充满盐的海洋空气绝缘，西门子公司、维斯塔斯瑞普尔（Vestas Repower）和其他公司的重要工作已经解决了许多可靠性问题。这也付出了一定代价，虽然在重量和前期成本方面作出了很大的妥协。许多公司目前仍在积极寻求减少发动机舱（在塔顶）重量的方法，无论是通过消除或更换电器元件、变速箱或叶片，关于涡轮机和基础的创新很可能将提高离岸风的经济状况 只要政府能够创造一个稳定的需求环境。潜在的瓶颈
9、离岸风涡轮机比向岸风涡轮机的利润率低；只要向岸风持续健康发展，涡轮机制造商将集中生产向岸风涡轮机，这成为离岸风涡轮机发展的一个潜在瓶颈。表 6. 离岸风 经济概况潜在规模 100吉瓦市场准备度能源平准成本 = 158-205 美元/兆瓦时 项目项目回报率 微小来源：新能源财经3. 太阳能-光伏（PV）PV 技术在过去四年中取得了非常迅速的进展，在降低晶体硅（其主要成分）成本以及薄膜技术商业化方面，2007 年至 2008年间的投资额增长到 500亿美元(见图 22)。虽然太阳能级硅的生产存在着瓶颈，但是新的产能正在形成，而且到 2009年底，成本也将从 4美元/瓦迅速下降至 2.6美元/瓦，使
10、得无补贴太阳能光伏发电成本可与世界上许多日照地区的白天高峰期用电零售价格（约为17分/千瓦时）相竞争。PV还在德国、西班牙慷慨的激励制度下蓬勃发展，这鼓励了硅、硅晶片、电池和组件制造商的高调上市。这些公司的价值上涨，因为硅的严重缺乏推动了其产品的价格，并确保了订单旺盛。其他公司已经通过开发技术来从硅短缺中获利，如减少太阳能电池组件中硅的使用，或者干脆使用其他材料。虽然传统上晶体硅模块在全球太阳能光伏市场一直占主导地位，但新能源财经预计，薄膜模块（基于硅和非硅质材料）在太阳能电池板生产中所占的份额将从 2007年的 14%上升至 2008年的 18%。薄膜模块生产成本比传统的硅模块便宜，因为它们
11、使用更少的硅，并受益于更加集成化的制造工艺。全球太阳能光伏的装机发电能力为 13.3吉瓦，仅占风力装机能力的一小部分。这是因为太阳能在几乎所有的能源中都是最昂贵的可再生能源。虽然它在少数几个领域是最好的选择，如孤立电网电讯塔和计算器，但这些市场很小。增长的市场是有慷慨的激励政策支持的连接电网电厂。光伏最终将会在一些主要的零售市场具有成本竞争力，这将释放大量的额外需求，但这种情况在几年内不太可能发生。政策现状和差距以强制上网电价补贴和/或税收抵免为形式的激励政策是目前光伏市场最重要的驱动力。在已经提供这些优惠的地方，如日本、德国、西班牙和加利福尼亚，光伏发电蓬勃发展。相反，在补贴被设限或正在逐步
12、被取消的地方，如以前的日本，最近在西班牙，装机容量下降。光伏还需要强制性净计量，因为房主需要方便的双向接入电网，以受益于拥有分布式发电装置。技术差距对太阳能产业的关键挑战在于大规模生产薄膜组件和降低晶体硅模块的成本。未来的几年是关键期，但如果光伏发电履行其短期承诺，这将在更多的领域具有成本效益，并比目前需要少得多的补贴。潜在瓶颈在未来的两年内，模块出现供大于求的状况似乎是不可避免的，价格有可能下降至生产的边际成本，使晶体硅模块价格下降 40%。因此增长的主要限制在于缺少可负担得起的资本（光伏经济对利率极其敏感，因为几乎所有的成本都是预付的）、激励制度的上限、客户惯性以及许可和传输的瓶颈。表 7
13、. 太阳能光伏 经济概况潜在规模目前装机容量 13.3吉瓦,潜在能力只受经济状况的限制市场准备度能源平准成本 = 341-549 美元/兆瓦时目前极不经济，但有可能在未来二年减半项目回报率 严重依赖于激励制度来源：新能源财经图 22. 2000年-2008 年太阳能投资（几乎所有都是光伏）：百万美元来源：新能源财经4太阳能热发电(STEG)虽然太阳能光伏发电对于光伏建筑物一体化和规模较小的项目是理想的，但是在世界上的沙漠建立大型太阳能工厂的首选技术将是热能：聚集太阳的热量以产生蒸汽，可用于常规和高效率的涡轮机。已经启动和运行的项目相对较少，但其成本为 24-30分/千瓦时，这项技术正在成为世界
14、上日照最充足地区的电力短缺解决方案的一部分。太阳能热发电（STEG） 也被称为集中太阳能发电（CSP） 有许多种不同的设计，最成熟的是抛物线型槽，但新的理念已经被开发，包括高楼和日光反射装置、菲涅尔线型反射器和抛物柱面反射器。所有的工作原理都相同，就是利用镜子将太阳的热量集中起来产生蒸汽以驱动涡轮机。世界范围内的 STEG装机容量很少，只有 438兆瓦，尽管西班牙即将在2008年底进一步投产 131兆瓦。在建的 STEG项目有很多，主要集中在西班牙和美国，但也有一些项目依靠中东的政府招标以及北非和墨西哥的开发银行的资金支持（见图 23）。图 23. 2008年按国家和状态分类的 STEG项目，
15、兆瓦来源：新能源财经理论上北非具有良好的 STEG潜力-它的日光照射充足，有资格获得国际开发机构的资助，并且可以通过短距离的海底输电电缆与意大利（然后向欧洲其他国家）连接。然而，该地区缺乏政治支持以及可以使该工业起步的电网连接。尽管如此，一些 STEG工厂正在发展，但大多数是附加到现有的燃气轮机联合循环电厂，而不是独立的设施。例如在摩洛哥，在国家电力办公室、非洲开发银行和全球环境基金的资助下，艾因贝尼特海尔项目已经开始施工，该项目是一个 470兆瓦的联合循环燃气电厂结合一个 20兆瓦的 STEG部分。第一个运营的 STEG工厂是位于加州莫哈韦沙漠（Mojave Desert）的鲁兹抛物槽电厂（
16、Luz parabolic trough plant）。这是建于 20世纪 80年代末和90年代初，尽管开发商被迫破产，但它一直运作至今。政策现状和差距如同光伏，STEG 高度依赖于补贴，并只有两个短期市场：西班牙和美国。西班牙在 2011年后的前景是不确定的，因为在当前制度下，一旦安装了 425兆瓦的 STEG，将有 12-24个月的时间以利于更多项目投产。在美国，该行业前景具有确定性，因为有 8年的投资税收抵免，并且公用事业机构愿意承建 STEG项目可再生能源配额标准 Renewable Portfolio Standard(RPS)。在其他市场，政府招标和开发项目的进展是缓慢的。表 8. 太阳能热 经济概况潜在规模目前装机容量 438兆瓦规模只受限于空间，且网格连接已被利用。市场准备度能源平准成本 = 241-299 美元/兆瓦时不经济项目回报率 不适用来源：新能源财经技术差距虽然抛物槽基本上是一项成熟的
