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文檔簡介

Deloitte.Insights目錄結 | 2素 | 4求 |13語 |20注 |21總結種種跡象表明,可再生能源已經成為主流優選能源方案。受電網平價、并網以及技術三大關鍵驅動因素影響,太陽能與風能可逐漸與傳統能源并駕齊驅。與此同時,由于可再生能源價格實惠、低碳環保且穩定可靠,城市、社區、新興市場和企業等廣大消費者的可再生能源需求不斷提升。這些驅動因素和需求趨勢在全球發達和發展中地區尤為明顯。首先,可再生能源逐步實現并網和離網的價格和性能持平。第二,太陽能和風能能夠經濟實惠地并網并提升可靠性。第首三,新科技不斷優化風能和太陽能。在此推動下,太陽能與風能的價格和效能可與傳統能源一較高下,脫穎而出。a

三大關鍵因素使可再生能源能夠最有效地實現最低碳的可靠能源資源將可再生能源納入其智慧城市計劃的城市通過并網。FIGURE1Renewablesarebestabletomeetdemandforreliable,a?ordableandenvironmentallyresponsibleenergyENABLINGTRENDSENABLINGTRENDStechnologyparity+integrationcommunities+cities+emergingmarkets+corporationsDEMANDTRENDSReliability,a?ordability,andenvironmentalresponsibilitySource:Deloitteanalysis.關鍵驅動因素長,長。即便是最樂觀的業內企業和觀察人士仍對太陽能和風能的部署步伐及其成本下降幅度之大感到驚訝風能和太陽能不僅顛覆長久以來的印象,。風能和太陽能已實現電網平價其性能也逐,公用事業規模的海上風能與太陽能光伏發電在在,蓄電池儲能和其他創新技術逐步解決風能和太陽

,陸上風能在未獲政府補貼的情況下其平準化度電成本為30美元至60美元。截至2017年底美國德國印度西個國家共部署近485GW陸上風能3陸上風能電網平價4美國大平原和德克薩斯州等風力強勁的地區風能發電成本最低而東北部成本最高5。從全球來看前述九個領先國家地區歐亞大陸和澳大利亞的風能發電成本最低6模的光伏太陽能發電成本也極其低廉僅次于陸上風能太陽能光伏的平準化度電成本上限區間為43美元至53美元遠低于任何其他發電能源全球創歷史新高達總容量達到中意大利除日本外的其他國家市場均實現太陽能因投資成本較高日本成為全球太陽能發電成本最高的市場之一8隨著日本向競爭性拍賣過渡20252030年。西南部各州和加利福利亞是美國太陽能光伏發電成本最低的地區10從全球角度看澳大利亞是。隨著風能和太陽能與其他發電能源之間的成本差距逐漸拉大所有傳統能源和非風能及太陽能可再生能源的平準化度電成本或保持生物質能和煤炭地熱能水能和核能由于組件成本大幅下跌和效率的提且這兩大趨勢預計將持續下去陸上風能和公用事業規模的太陽能光伏發電的平準化度電成本分別下跌67%和86%12根據彭博新能源財經報。

競爭性拍賣推動歐洲日本和中國以較低價格本降低14發達國家通過風力渦輪機升級改造提高日本,。許多傳統能成本升高16續運行的成本Enel。海上風能和聚光太陽能熱發電也逐步實現電網平價海上風能和聚光太陽能熱發電也逐步實現電網平價,其平準化度電成本區間與煤電上限范圍重合,但仍高于燃氣聯合循環方式18。2017年,全球15個國家共4.9GW的海上風能裝機容量上線運行,創歷史紀錄,總容量達19.3GW,而大部分位于英國、德國、中國和丹麥19。德國和丹麥已實現海上風能電網平價,英國預計將于2025年至2030年期間實現,中國預計到2024年實現20。美國僅有一座海上風電場,但項目資源不斷增多,其中大多數位于競爭激烈的北大西洋沿岸地區21。隨著越來越多項目的部署,美國海上風能的平準化度電成本有望降至歐洲和中國的成本區間,且其海上風能預計在未來十年內實現電網平價22。在聚光太陽能熱發電方面,西班牙(2.3GW)和美國(1.8GW)引領15個國家共4.9GW的市場,但兩個國家分別從2013年和2015年起就未新增裝機發容量23。中國和南澳大利亞的平準化度電成本最低24。聚光太陽能熱發電目前均未實現電網平價,但近期一系列創歷史新低的拍賣結果表明,這一發電方式能在2020年與化石燃料展開競爭25。聚光太陽能熱發電還可進行儲能,因此其性能可以達到傳統能源資源相同水平。可儲能的公用事業規模太陽能和風能競爭力不斷增強,除了電網平價后還推動實現電網性能持平。風能和太陽能的可調度性大幅提升,從而彌補了其相較于傳統能源的固有短板。盡管具備儲能功能的可再生能源成本較高,但卻可以提供裝機發電量和輔助電網服務,從而提升自身價值。自2010年起,鋰離子電池成本下降近80%,太陽能普及率提高,推動這種組合模式實現電網平價26。由于具有儲能功能,所有重點太陽能市場均開展了包含儲能的公用事業規模項目27。在美

國,作為儲能市場的領先領域,太陽能儲能已經在部分市場具備一定競爭力,電力開發公司Light-source宣布將在其西部地區的所有競標項目中包含儲能28。基于投資稅減免,美國明年初將在亞利桑那州實現太陽能儲能項目平價,其次是內華達和科羅拉多,這些州還將實現風能儲能平價29。落基山研究所近期一項研究表明,可再生能源儲能可結合分布式資源和需求響應,建立清潔能源組合,以低于目前新建燃氣電廠成本的價格提供圖2全球風能和太陽能裝機發電容量及電網平價分布圖。僅有太陽能裝機發電容量的所有國家Topsolarmarket Topwindmarket Topmarketwithbothsolarandwindcapacity Solarandwindcapacitybelow1MWOnlysolarcapacity Onlywindcapacity Bothsolarandwindcapacity歐洲北美歐洲南美 非洲Note:Topmarkets=>10GWSource:MapbasedonIRENA,RenewableCapacityStatistics2018;LCOEcomparisonbasedonLazard,Levelizedcostofenergyanalysis—version11.0,November2017.相同電網服務,且最早能在2026年實現價格低于現有發電廠的運行成本30。隨著屋頂太陽能等分布式可再生能源逐步實現離網平價和性能持平,公用事業規模的電網平價并非唯一考慮方案。在這種情況下,自行發電成本低于零售電費時將實現電網平價。商業太陽能光伏在電網平價的部分重點太陽能市場實現了離網平價且未獲補貼,印度除外31。政府激勵政策也促使住宅太陽能光伏發電在這些市場具有一定競爭力,到2020年初,加利福尼亞州將強制要求新建相關設施32。太陽能裝置安裝公司不斷融合

蓄電池儲能和住宅太陽能。今年第一季度,美國家庭安裝的住宅儲能系統是過去三年的總和,大部分位于加利福尼亞州和夏威夷33,住宅太陽能儲能目前低于19個州的費率。而在澳大利亞和德國的部分地區,2017年安裝的住宅太陽能光伏系統中分別有40%和50%含儲能功能34。澳大利亞和歐洲的住宅和商業屋頂太陽能裝機容量高于公共太陽能裝機發電容量,將在電網和離網平價實現時,極可能引發分布式和電網太陽能儲能之間的能源之爭。35亞洲及中東

Topwindmarkets Topsolarmarkets中國美國德國印度西班牙法國巴西英國加拿大

中國日本*德國美國意大利印度英國大洋洲

*Ofthetopmarkets,Japanistheonlycountrythathasn’treachedparityLCOEcomparison(in$/MWh)風能太陽能Gascombinedcycle煤

30 6043 5342 7860 143長期以來,間歇性一直被認為是制約太陽能和風能大規模部署的最主要障礙之一。目前,這一局勢正在發生逆轉:風能和太陽能將不再是亟待解決的問題,而是保障電網平衡的有效手段。事實上,可再生能源并網的難度和成本并不如預期FIGURE3ToponshorewindandsolarPVmarketsWindUK Brazil

高。此外,這些能源不僅促使電網更加靈活可靠,還可提供基本的電網服務。風能和太陽能的間歇性問題可能被言過其實。多數國家和地區目前正處于可再生能源的普及階段,要求對電網進行最低限度的調整:可再生能源較少進行系統層面登記,僅要求對運行方式和現有資源的使用做小幅變動36。在可再生能源普及率較高的國家或地區中,則要求更復雜的系統性改動,并對傳統能源進行調整以促進可再生能源更大規模且更經濟實惠地進行并網37。在歐盟、中國和印度,運營商改造熱電聯產電廠生產熱而非電力,改造煤電廠和聯合循環燃氣輪機電廠以實現更靈活、更穩定的發電38。與臨近市場互聯是北歐成功推行的另一主要手段,也是加利Spain

13Canada12.3

福尼亞州ISO公司和西部能源平衡市場(Western2332.950.5

France13.1USA87.5

12.3Solar

ROW88.7

China161.4

EnergyImbalanceMarket)正考慮在美國采取的手段,原因在于如果可再生能源聚合方式普及至更多地區,則能夠經濟有效地解決產出電量并解決負荷削減量降低問題39。風能和太陽能對電價構成下行壓力。從理論上講,由于邊際發電成本為零,太陽能和風能可以置換更昂貴的發電機,且電價更低40。從全球看,太陽能部署促使午間價格峰值降低,同時降低了夜間電價41。美國太陽能和風能排名前20個州中,四分之三的州電價低于美國全國平均水平,四分之一屬于電價最低的10個州,包括風能領先的德克薩斯州42。德國是歐洲最大的太陽能和風能市場,其批發價格在過去十年內下降過半43。丹麥擁有全球占比最高的間歇性可再生能源(53%),19.7USA41.1

India19

UK12.8

China130.6

且其不含稅費的電價全歐洲最低44。據勞倫斯伯克利國家實驗室(LawrenceBerkeleyNationalLaboratory)預計,一旦美國達到丹麥可再生能源的普及率(40%-50%),部分州將可能實現能源價格下降至極低水平45。Germany42.4Japan48.6

ROW71.4Note:Unit=GWSource:IRENA,Renewablecapacitystatistics2018.風能和太陽能的份額不斷上升,其電網可靠性和靈活性也隨之持續增強。美國停電頻率最高的州很少甚至沒有風能和太陽能,而停電最少的州屬于太陽能和風能最強勁的州46。過去十年中,德克薩斯州的風力發電量增長645%,因此該州的電網可靠性指標得到大幅改

統發電仍繼續提供與頻率、電壓和爬坡速率相關的所有基本電網可靠性服務53。然而這一局面將出現變化。借助智能逆變器與先進控制器,風能與太陽能亦能提供這些服務,甚至略勝一籌54。結合智能逆變器,風能與太陽能的調整速度較傳善47。德國和丹麥的電網同樣在過去十年中變得更為可靠,甚至一年中的五分之一時間內,丹麥為其西部地區貢獻了90%的電力48。互聯的丹麥和德國電網目前是全球電網最可靠的兩個國家49。歐洲數據顯示,非計劃性停運占陸上和海上風電停運的較小比例,而大多數煤電廠和燃氣發電廠停運均為非計劃性。陸上風電停運幾率較少且時

asorasan天氣狀況測試電網可靠性的情況下,可再生能源能夠彌補燃料型能源的不足之處。2018年,暴風雪席卷英國,導致天然氣短缺,而風能打破發電記錄,超過2014年極地渦旋期間美國煤堆凍結以風電和太陽能將成為重要的電網資產。間歇性可再生能源有助于電網平衡。舉例而言,2017年風能降低了美國中西部獨立系統運營商(MISO)北部大多數最陡峭的爬坡速率52。但實際上,傳

統電廠更為迅速,并可在日落或風停后繼續保持電網穩定,而且太陽能光伏的響應精準度亦遠勝于其他能源55。智能逆變器還能將分布式資源轉化為電網資產,對消費者的影響微乎其微,并推動這些資源用于公用事業56。能夠運用這些能力的地區較少,但均對相關事宜做強制要求,并允許在市場上銷售可再生能源配套服務和/或創建新的電力服務市場57。其間,智能逆變器是助推可再生能源實現并網的技術之一。FIGURE4Threequartersofthetop20USsolarandwindstateshaveelectricitypricesbelowtheUSnationalaverageAllstateshavebelow-averageelectricitypricesexceptforMassachusetts,California,NewYork,NewJersey,andKansasTopsolarstate Topwindstate TopsolarandwindstateAverageretailelectricityprice(c/kWh): Belownationalaverage Abovenationalaverage7.687.688.949.998.8314.4716.489.3813.388.399.058.558.7215.2310.499.2010.337.839.598.439.91Note:TheaverageretailpriceperkWhis10.41cents.Source:GTMResearchandSEIA,USsolarmarketinsight,2017yearinreview,2018,p.8;AmericanWindEnergyAssociation,“WindenergyintheUnitedStates,”2018;USEnergyInformationAdministration,“Stateelectricitypro?les,”January25,2018(datafor2016).促進可再生資源自動化、能化、區塊鏈化和轉型的技術自動化、人工智能、區塊鏈、先進材料和先進制造等新技術加快可再生能源部署步伐。自動化和先進制造等技術改進可再生能源的生產和運營,人工智能進行天氣預測,優化可再生能源的利用,區塊鏈等技術改善可再生能源市場環境,先進材料等技術改造太陽能電池板和風力渦輪機的材料。這些技術進一步助力降低成本,提高并網率,有力證明了前述兩大趨勢。自動化大幅度削減了太陽能電和風電的生產和

動化,將發電從一個持續多日的百步流程轉型為僅采取少數步驟和較少小時數,太陽能電池板產量增長兩倍,而成本卻是低于競爭對手30%58。自動化對海上風電運營產生重大影響,每GW裝機容量中,海上風電的計劃性維護停運次數多于其他發電技術59。7月,全球最大的海上風場部署全自動化無人機,將風場檢查時間由兩小時縮短至20分鐘60。未來,目前處于研發階段的爬行機器人將對太陽能電池板和風力渦輪機內部結構和材料進行自動化微波和超聲波檢查61。通過自動化流程搜集海量珍貴數據,供人工智能協助分析,用作預測和說明。人工智能更精準預報天氣,優化可再生能源使用。由于天氣情況嚴重影響風能和太陽能資源的可用性以及拉動電力需求的消費者行為,因此,天氣預報是可再生資源并網的關鍵所在。寒冷刮風的天氣,風電供需均會上升,而在刮風的夜晚,供應會增加,但需求保持不變。人工智能系統能夠處理衛星圖像、氣象站測量情況、過往模式以及風力渦輪機和太陽能電池板感應器的詳盡數據,預測天氣情況,對比預測和實況,并利用機器學習調整自身模式,生成準確度更高的預報信息62。人工智能系統每天還能處理100TB以上的數據,每15分鐘提供分辨率達到幾百米的預測63。太陽能和風能領先的市場中,國家預測系統已經借助人工智能大幅提升準確度,協助運營商

推行能源屬性證書亟需區塊鏈技術的支持。區塊鏈可普遍應用于電力領域67。最明確的用例包括能源屬性證書市場——美國主要為可再生能源證書和歐洲的來源保證。可再生能源證書概念較為簡單,即各可再生能源信用證代表1MWh可買賣的可再生能源發電量68。然而,其跟蹤流程涉及多方之間發生的復雜、代價昂貴且耗時的相互影響,并存在欺詐風險。通過共享可靠的所有交易總表,區塊鏈消除了注冊提供商、經紀人和第三方驗證的需求69。對于多小型公司而言,這一自動化流程更透明、更便宜、速度更快且更易獲取70。正如《德勤洞察》“區塊鏈重塑新興市場電網(Poweredbyblockchain:reimaginingemergingmarketelectricgrids)”一文中所述,區塊鏈能源屬性證書還有助于破除信任和制度性障礙,這些問題innewtechnologies

在新興市場尤為嚴重,并且一直努力在能源屬性證書市場取得進展71。初創公司和成熟企業紛紛開始探索能源屬性證書區塊鏈。近期一家電力公司和證交所達成合作,共同進行概念驗證72。節約巨額資金64。西班牙國家風電預測系統人工智能型Sipreolico在七年的運營中,將24小時預測的失誤率降低了一半。利用這一技術,超本地化人工智能預測模式目前可于一周內在幾乎所有地區開展實施65。此外,IBM目前與美國國家大氣研究中心展開合作,聯合建立首個全球天氣預測模型,致力于將人工智能能力推廣至服務水平不足的市場66。區塊鏈是造福低水平市場的另一技術。與此同時,兩大經過驗證的概念為先進材料和先進制造領域的重大變革奠定了堅實基礎。先進材料和先進制造鈣鈦礦和3D打印已準備就緒,即將掀起太陽能和風能產業重大變革。鈣鈦礦今年將逐步實現效率提升。6月,一家英德初創公司研制出硅基鈣鈦礦太陽電池,其27.3%的轉換效率創歷史紀錄,優于實驗環境中達最高效率的單晶硅電池73。7月,比利時研究人員實現類似轉換效率,雙方均聲稱有可能實現轉換效率高于30%74。自問世以來,鈣鈦礦是發展速度最快的太陽能技術,在不到十年的時間里就取得了硅半個多世紀才實現的效率提升幅度75。相較于硅,鈣鈦礦擁有更為簡單的化學組成,更大的光譜以及更高的理論最高效率76。鈣鈦礦還能噴涂至物質表面并印至卷形物體上,推動生產

成本下降并擴大應用范圍77。鈣鈦礦模塊最早能在2019年實現商業化78。風能方面,增材制造正在為新材料的運用奠定基礎。美國兩家國家實驗室與行業合作生產首臺3D打印風力葉片模具,大幅削減原型開發成本,并將開發時間從一年以上縮短至三個月79。下一個前沿領域將是3D打印葉片。這將推動利用新的材料組合和嵌入式感應器優化葉片成本和性能以及現場生產,以降低物流成本和風險80。生產商計劃開始在風場按需進行零配件的3D打印,減少成本和維修停機時間81。通用電氣已經運用增材制造維修并改進風力機葉片82。生產商預計太陽能和風力發電需求將不斷上升,因此對這些新技術投入重金。需求城市、社區、新興市場和企業正在尋求低城。可再生智慧城市可再生智慧城市認為,太陽能和風能可以推動實現他們的智慧城市目標。目前,隨著城市的不斷擴張,城市居民占據世界主導。其中有些城市已經踏上“智慧”之旅,借助聯網傳感技術與數據分析進行基礎設施管理83《德勤洞察(Forcesofchange:smartcities)”所述,領先智慧城市的核心要務是改善生活質量,提升城市競爭力與可持續性84。太陽能和風能是實現上述目標的根本基石,不僅可有效防止污染、實現無碳發展,提升城市恢復力,還可推動清潔電動出行、賦能經濟增長,同時推動業務擴張。可再生智慧城市可充分利用這一綜合效應。規模最大的可再生智慧城市正在改建現有基礎設施,而最新的可再生智慧城市則從零開始建設。擁有百萬人口的最大可再生智慧城市。可再生智慧城市是指擁有太陽能和/或風能以及智慧城市計劃包含可再生能源內容的城市85我們的最大86圣迭戈位居全球首位其太陽能和風能在電力結構并計劃在2035年達到100%但圣迭戈立志于通過部署可再生能源繼續保持其在這一方,88作為亞洲領

表1前十大可再生智慧城市(57這個數字是之前英文中的,在中文翻譯中沒有,在這里應該怎么寫?)城市 人口(百萬)太陽能和風能占比等指標圣迭戈1.433%洛杉磯120%齋蒲爾320%漢堡1.814.8% 多倫多2.812%班加羅爾1110%圣地亞哥7.39%首爾10.36.6%臺灣1.95.1%巴黎2.34.2%來源:德勤分析。先城市,齋蒲爾是一個由國家層面主導的可再生智慧城市。印度中央政府制定了包含太陽能要求的“百座智慧城市”目標89。齋浦爾自身并未制定可再生能源目標,但今年將受益于州和國家制定的遠大目標90。齋浦爾的主要可再生智慧城市計劃是屋頂太陽能支持基礎設施電力,首批建立八個日間全由太陽能提供電力的地鐵站91。最后,歐洲領先城市漢堡是一個本地和歐盟主導的可再生智慧城市。由于未制定國家戰略或支持資金籌集,德國被認為是較為落后的歐洲智慧城市,而歐盟為可再生智慧城市提供多個支持平臺和籌資渠道92。漢堡加以充分利用,開展可再生能源部署,并將城市定位成可再生能源研究和公司的歐洲中心93。這些可再生智慧城市互相分享現有基礎設施和系統轉型為更智慧、更多可再生能源的城市過程中出現的種種問題。新建可再生智慧城市可從零開始打造。最新打造的可再生智慧城市。不受傳統開發、既得利益和繁瑣制度的阻礙,新建可再生智慧城市能夠快速建立模范城市,展現并測試最新技用丹佛市區及其不斷擴建的機場之間的火車站戰略位置,這是該項目中的兩大利益相關方94。這有、松下運行的孤島型屋頂太陽能儲能微網提供電力,XcelEnergy和松下是該智慧城市發展的另外兩大主要合作伙伴95。國家可再生能源實驗室也與丹佛市合作,協助制定凈零能耗及碳平衡的社區計劃。加拿大的Quayside是多倫多前十大可再生智慧城市中的新建可再生智慧城市。Quayside96。最后,去年沙特王儲宣布計劃投資5,000億美元,在紅海名為NEOM,目標是建成比擬迪拜的國際中心97。按電力運行,并建造一座連接埃及的跨海大橋98。第一代新建智慧城市過度關注技術而非居民,可能成為廢城而飽受批評,但這些全新的可再生智慧城市致于融入城結把PenaStation建成丹佛市生活實驗室建成多“可持續發展模范社成亞洲和非洲互聯中太陽能和風能是其計劃中不可或缺的部管Pena Station和Quayside是規模小可再慧城但他們能夠進技術和模的概念驗隨在大城模化發展NEOM在更大范內采取同樣的措施新建可再慧城市的發揮空間較面臨的問題則是縮方案選擇選擇得的組方。新投資打造的可再生能源項目也是未連電網領域的發展關鍵。“社區太陽能”趨勢已經擴大為“社區能源”并包括更為靈活的儲能和管理系統。這一趨勢擴大化催生了社區能源服務離網和并網地區的新方式。離網地區目前能夠提供與其他能源方案價格及性能持平的電力。并網地區能夠獨立于電網為社區提供電力,實現了城市恢復力和供電自主權的目標。在兩種情況下,隨著社區能源能夠普惠可再生能源部署帶來的福利,眾多國家均已接受社區能源。社區可再生能源可促使離網地區實現最優電氣化。離網地區的社區能源是指實現社區電氣化和利潤再投資的社區合作關系。這類項目大多數是由人口密度較大的農村地區的太陽能儲能微網構成99。相較于燃料供電微網、電網擴建、燃油燈或柴油發電機,成本效益是推動太陽能供電微網發展的主要因素。可再生能源微網往往比發展中國家的電網更可靠。非政府組織已開始發起這些社區能源項目,并提供資金支持100。相較于其他電氣化模式,社區能源的優勢在于社區強有力的支持和賦能。發達國家的許多小島市場和偏遠地區亦是如此。另一方面,發達國家的部分社區利用社區可再生能源實現離網。澳大利亞尤為突出,其社區能源在2017年實現強勁增長101。澳大利亞國家電網以煤為主,價格昂貴且可靠性低,因此,Tyalgum等社區開展能源項目,研發自給自足的可再生能源微網,還可將多余電力售予國家電網,但又完全獨立于國家電網102。電網較為發達的地區,社區能源提供風能和太陽能資源的共有權和獲取渠道。能源合作社目前是最常見的架構,涉及可再生能源全民共享權,共同擁有方式結合民主化運營。德國是全球能源合作社發展領先的國家:德國去年安裝的可再生能源裝置中,超過五分之二屬于合作共有,并且德國近期實施新規為能源合作社參與電力競價拍賣創造公平競爭環境103。丹麥也對能源合作社提供大力支持,要求所有風能項目必須包含20%的本地社區份額104。能源合作社大幅度提升居民參與度,為這兩個國家的可再生能源部署提供有力支撐。在國家競爭的刺激下,丹麥薩姆索島十年內成功從完全依賴化石燃料的市場轉型為采用社區能源模式100%依靠可再生能源的島嶼105(Unlockingthevalueofcommunity所述能源合作社也處于美

復手段保護關鍵基礎設施也制定106近108明尼蘇達州和馬薩諸塞州其余109在

inofinis低成本社區能源需求愈加旺盛后者在馬薩諸塞州的(CommunityCleanEnergyResilienceInitiative)

國家層面的電力恢復計劃以支持社區能源111。太陽能和風能發達市場部署中,城市和社區日益成為重要的參與方,而許多新興市場最重要的參與方卻是國家。發達國家(33個高收入經合組織成員國)的太陽能和風能產業及市場已經啟動并日趨成熟,但重心近期轉向新興市場(所有非發達國家)112。2013年,新興市場的陸上風電增長率超越發達國家;2016年,太陽能光伏增長率實現超

圖5發達國家和發展中國家風能和太陽能的增長率和累計裝機發電容量中國 新興市場 成熟市場風能越;2017年,新興市場占全球可再生能源新投資的63%,推動其與發達國家之間的投資差距創歷史新高113。目前,新興市場的累計裝機發電容量即將超過發達國家(見圖5)。新興市場助推可再生能源成本降低,并在可再生能源部署方面趕超發達國家,追求低碳經濟發展,并實現創新,同時造福全球環境。作為全球領先國家,中國不斷推動新興市場的可再生能源增長。2017年,中國太陽能和風能增

199141

220 185131212185131

260235長及總裝機發電容量全球第一并創下歷史新紀錄,是唯一一個兩種資源均高于100GW的市場。2017年,僅中國就占據了超過一半的新增太陽能裝機

2014 2015 2016 201717313118910378961731311891037896148161發電容量,占全球光伏產量的三分之二。前十家還是唯一一個同時進入前十位新興市場跨境清潔能源投資地和前十大投資者的國家,也是唯一進入十大投資者排名的新興市場。從2015年創下跨境清潔能源投資記錄到2017年上半年,中國在另

36253625

161

213外11個新興市場的風能和太陽能投資額達22.3億美元,吸收了來自13個國家的13.4億美元風能和太陽能投資115。

2014 2015 2016 201759435943332177

381244

431

473122 174122174408292314408292314225Note:AllnumbersareinthousandMW.Source:CapacitiescalculatedfromIRENA,Renewablecapacitystatistics2018.即使不計中國,新興市場仍在推動可再生能源增長并具有最大的未來增長潛力。新興市場的太陽能和風能裝機發電容量競價拍賣打破了最近的記錄。2017年,墨西哥和阿聯酋分別創下全球風能和太陽能最低出價拍賣記錄。印度憑借競價拍賣不斷擴大市場,吸引積極進取的新企業,成為全球最具競爭力的可再生能源市場116。印度和土耳其2017年的太陽能裝機發電容量翻了一番,印度近期更是將其目標提升為可再生能源2022年達到227GW117。過去兩年中,所有新增聚光太陽能熱裝機發電容量全部來自新興市場。南非是2017年唯一一個有新增聚光太陽能熱上線運行的國家,而阿聯酋宣稱開展全球最大的聚光太陽能熱項目,預計將于2020年投入運營。可再生能源投資在國內生產總值占比最高的國家全為新興市場,包括馬紹爾群島、盧旺達、所羅門群島、幾內亞和塞爾維亞118。最后,撒哈拉以南非洲是最大的電氣化未開發市場,意味著可再生能源蘊含巨大增長機遇。針對低密度地區中最邊緣化且未通電的人群,現付現用的太陽能家庭系統通常是最適合的電氣化方案。根據國際能源署預計,未來二十年,未使用電力的大多數人將通過分散化的太陽能光伏系統和微網實現通電119。。

新興市場大力培養創新能力。發達國家得益于來自新興市場的市場和產品設計。舉例而言,可再生能源競價拍賣首創于新興市場,隨后促使全球可再生能源高企的價格大幅下降120。新興市場設計的部分太陽能和風能產品通過逆向創新而應用于發達國家。例如,專用于發展中國家離網地區供電的微網也運用于發達國家的偏遠礦區121。從更全面的角度來看,企業發揮著越來越重要的作用,協助推動發達國家和發展中國家的電力轉移,促進可再生能源不斷發展。越來越多行業領域的企業紛紛嘗試以新的方式采購可再生能源。額外性作為黃金標準,是指確保采購能夠創造可衡量的額外可再生能源裝機發電量,因此企業愈加關注采購質量,而購電協議則成為他們的首選途徑。購電協議可以提供最大限度的額外性,但主要是大型企業采用。小型企業則采取集群化發展。隨著大型企業將供應鏈納入其可再生能源相關目標中,他們也在在協助小型企業采購可再生能源。購電協議是發展速度最快的企業采購途徑。2017年,全球企業通過自行發電或采購共獲得465TWh可再生能源電量。75個國家的企業不同程度上利用三大途徑獲得可再生能源:能源屬性證書、購電協議和綠色公共采購計劃。能源屬性證書是最常廣泛使用的采購途徑,在57個國家可輕松獲得。公司利用這一途徑證明其符合政府的可再生能源要求或自愿性目標。然而,公司卻不能充分獲取可再生能源的成本效益且證書的額外性未必可靠。39個國家準許進行綠色公共采購計劃,大多為歐洲國家,但其使用率和透明度最低。該類計劃通常與能源屬性證書相關,具有相同短板。購電協議在35個國家可實施且正在快速擴展。2017年,有10個國家的企業簽署了5.4GW的可再生能源購電協議,創歷史新高122。相較于能源屬性證書和綠色公共采購,購電協議的額外性更高且節約更多成本,并且低于常規電力成本。盡管如此,小型企業卻難以獲取。電力成本超過營運費用15%的企業會首選購電協議123。其中大多數企業積極管理能源采購這一大筆支出。北美洲和大多數歐洲國家均可采用這三大途徑。這些發達國家仍將引領企業采購市場,技術行業繼續保持領先。然而,其他領域的企業也在加大可再生能源采購,新興市場更容易開展可再生能源采

購。巴西、印度和墨西哥等新興市場也提供全方位服務,且跨國和國內企業采購不斷增多。通過集群化發展和供應鏈實現企業綜合效應目前已有三分之二的財富全球100強企業設立了可再生能源目標,憑借購電協議成為全球企業采購的主力軍,其中許多企業已經加入RE100倡議。該倡議目前共有140家成員公司(截至2018年8月)承諾其全部電力均來自可再生能源,其中25家公司在2017年實現目標。盡管這些部署活動均有積極意義,但只有眾多小型企業參與其中并能夠獲取全方位的企業采購服務,可再生能源企圖6文氏圖展示75個國家的三大途徑巴西,智利,約旦EAC巴西,智利,約旦EACEAC+UGP中國哥倫比亞克羅地亞塞浦路斯危地馬拉洪都拉斯以色列馬來西亞馬爾他菲律賓羅馬尼亞沙特阿拉伯瑞士土耳其烏干達保加利亞愛沙尼亞希臘日本立陶宛盧森堡波蘭韓國新加坡斯洛伐克斯洛文尼亞南非西班牙EAC++UGP+UGP摩洛哥澳大利亞意大利奧地利比利時加拿大丹麥芬蘭法國德國冰島印度愛爾蘭墨西哥荷蘭挪威瑞典泰國英國美國PPA阿爾及利亞阿根廷埃及加納肯尼亞納米比亞新西蘭巴拿馬南蘇丹UGPSource:IRENA,“Corporatesourcingofrenewables:Marketandindustrytrends,”2018.業采購趨勢才能得以維持。正如德勤2017年發布的報告“嚴肅以待:企業采購優于可再生能源政策扶持(Seriousbusiness:corporateprocure-mentrivalspolicyindrivinggrowthofrenewableenergy)”所述,中小企業代表著新一輪機遇124。通過集群化發展,小型企業能夠達成合作關系共同執行公用事業規模的購電協議。部分項目開發公司目前作出讓步,與小型公司聚合一系列購電協議。去年,一家財富1000強企業就一個80MW風能項目的10%份額簽署購電協議125。該公司將受益于該項目的規模經濟,而開發公司則將獲益

于多樣化的客戶基礎以及由七家小型公司組成的金融風險池。企業采購的范圍通過供應鏈不斷擴大。三分之一的RE100企業將其可再生能源目標上調100%,并囊括其供應鏈。范圍越大,就能產生更多收益,包括為新興市場的可再生能源帶來跨國企業專業技能和資金。一家可再生能源企業采購巨頭近期設立了3億美元的清潔能源基金,在中國投資部署1GW的可再生能源項目,并希望這一模式可進行復制126。結語太陽能和風能在2017年步入新高度,優選的能源資源,在2018年其全球電價和性能方面已逐步與傳統能源持平。太太陽能和風能能夠強化電網功能,并通過新技術提升競爭能力,其部署障礙和制約因素日益消解。2018年太陽能和風能成為全球最便宜的能源資源,發展趨勢是將在新技術大幅提高效率和能力的支持下,成本持續下降,積極并網活動也進展迅速。與此同時,可再生能源的需求不斷穩定增長。太陽能和風能即將滿足三大能源

消費需求:成本效益、無碳發展和可靠性。丹麥等領先可再生能源市場中,歐盟、國家和本地社區利益與這些需求緊密相關。在美國和澳大利亞等其他國家,盡管國家領導層弱化無碳發展工作,而城市、社區和企業成為最重要的參與方。他們加大力度填補空白,推動需求持續上升。最后,新興市場不斷發展和/或開展電氣化,將實現跳躍式發展和最為可觀的電力增長,穩居太陽能和風能領軍市場的地位。可再生能源也不再需要實踐案例,而傳統能源卻并非如此。尾注TheLCOEisthe$/MWhmeasureofpowergenerationcoststhataccountsforthecapitalcosts,operationsandmaintenancecosts,capacityfactorsandfuelcostsofagiventechnology,averagedoveritslifetime.Itenablesanapples-to-applescostcomparisonofdifferentenergyresources.Lazard,LevelizedCostofEnergyAnalysis,Version11.0,November2017,p.2/media/450337/lazard-levelized-cost-of-energy-version-110.pdfLazard,LevelizedCostofEnergyAnalysis,Version11.0,November2017,p.2/me-dia/450337/lazard-levelized-cost-of-energy-version-110.pdfCalculatedfromIRENARenewableCapacityStatistics2018/publications/2018/Mar/Renewable-Capacity-Statistics-2018.China(161,420),USA(87,514),Germany(50,469),India(32,878),Spain(22,983),France(13,111),Brazil(12,294),UK(12,973)andCanada(12,313).CSIS,BNEF’sNewEnergyOutlook2018/events/bnefs-new-energy-outlook-2018(forChina,IndiaandtheUS);CanadianWindEnergyAssociationhttps://canwea.ca/about-canwea/(forCanada);EIA,Level-izedCostandLevelizedAvoidedCostofNewGenerationResourcesintheAnnualEnergyOutlook,p.5https:///outlooks/aeo/pdf/electricity_generation.pdf(fortheUS);FranceEnergieEoliennehttps://fee.asso.fr/wp-content/uploads/2018/05/livret_fee_ppe_2018_web2.pdf?x11062(forFrance);FraunhoferISE,LevelizedCostofElectricity,RenewableEnergyTechnologies,March2018,p.22https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/en/documents/publications/studies/EN2018_Fraunhofer-ISE_LCOE_Renewable_Energy_Technologies.pdf(forGermany);GTMResearchPresentation:TheTransformationofSolarandtheFutureofEnergyhttps:///squared/read/watch-solar-summit-2018-live-on-may-1-2#gs.0mwNxFM(fortheUS);IRENA,RenewablePowerGenerationCostsin2017(forBrazil,Canada,China,France,Germany,India,Spain,UK&USA),p.111/publications/2018/Jan/Renewable-power-generation-costs-in-2017;UKDepart-mentforBusiness,Energy&IndustrialStrategy,ElectricityGenerationCosts,November2016https://assets..uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/566567/BEIS_Electric-ity_Generation_Cost_Report.pdf(fortheUK)DOE,2016WindTechnologiesMarketReport,p.64/sites/prod/files/2017/08/f35/2016_Wind_Technologies_Market_Report_0.pdfGSR2018_FullReport_web_final_.pdfLazard,LevelizedCostofEnergyAnalysis,Version11.0,November2017/media/450337/lazard-levelized-cost-of-energy-version-110.pdfBNE,“HowJapanisPlanningtoCutSky-HighSolarCosts,Chisakiatanabe,November20,20,/blog/how-japan-is-planning-to-cut-sky-high-solar-costs-quicktake-qa/AccordingtoBNEFdata,onlyIndonesiaandNamibiasurpassJapanincost.CSIS,BNEF’sNewEnergyOutlook2018/events/bnefs-new-energy-outlook-2018;Solar-PowerEurope;GlobalMarketOutlookforSolarPower/2018-2022,p.55/global-market-outlook-2018-2022/.ThelatterdateistheJapanesePhotovoltaicEnergyAssociationestimateandJapanesegovernmenttarget.BerkeleyLabElectricityMarkets&PolicyGroup,CapEx,LCOE,andPPAPricesforPVProjects/capex-lcoe-and-ppa-prices-pv-projectsTotalinvestmentcost,ortotalinstalledcost,coversallprojectdevelopmentcosts,includingfinancing/capitalcosts.(REN21,Renewables2018GlobalStatusReport,p.122/wp-content/up-loads/2018/06/17-8652_GSR2018_FullReport_web_final_.pdf;IRENA,RenewablePowerGenerationCostsin2017,p.23/publications/2018/Jan/Renewable-power-generation-costs-in-2017IRENA,RenewablePowerGenerationCostsin2017,p.17(forbiomass,geothermalandhydro)/publications/2018/Jan/Renewable-power-generation-costs-in-2017;Lazard,SummaryFindingsofLazard’s2017LevelizedCostofEnergyAnalysis(forcoalandnuclear)/media/450436/rehcd3.jpgCSIS,BNEF’sNewEnergyOutlook2018/events/bnefs-new-energy-outlook-2018;GTMRe-searchPresentation:TheTransformationofSolarandtheFutureofEnergy/squared/read/watch-solar-summit-2018-live-on-may-1-2#gs.0mwNxFMBloomberg,“Fossilfuelssqueezedbyplungeincostofrenewables,BNEFsays”,JeremyHodges,March28,2018https://GTM,AdeepdiveintoEuropeansolarinthepost-FITera:whatdoes‘stablegrowth’looklike?,StephenLacey,July62018https:///squared/read/european-solar-in-the-post-fit-era-bigger-cheaper-and-more-stable#gs.SyACwHU(forEurope);BNEF,“HowJapanisPlanningtoCutSky-HighSolarCosts”,ChisakiWatanabe,November20,2017,/blog/how-japan-is-planning-to-cut-sky-high-solar-costs-quicktake-qa/(forJapan);GTM,“Chinatakesastepclosertogridparitywiththeintroductionofwindauctions”/articles/read/china-takes-a-step-closer-to-grid-parity-with-the-introduction-of-wind-auct#gs.CijsiUE(forChina)REN21,Renewables2018GlobalStatusReport,p.94&/wp-content/uploads/2018/06/17-8652_GSR2018_FullReport_web_final_.pdfIRENA,VAISALAGlobalWindandSolarDatasetshttps://irena.masdar.ac.ae/gallery/#map/543;Bloomberg,“Solarandwindjustpassedanotherbigturningpoint”,TomRandall/news/articles/2015-10-06/solar-wind-reach-a-big-renewables-turning-point-bnefCSIS,BNEF’sNewEnergyOutlook2018/events/bnefs-new-energy-outlook-2018;TheWallStreetJournal,“Globalinvestmentinwindandsolarenergyisoutshiningfossilfuels”,RussellGold,June11,2018https:///amp/articles/global-investmen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