2020年最新世界十大清洁技术趋势

1、2020 年世界十大清洁技术趋势2020年初，金融信息公司 HIS Markit 发布了 2020十大清洁技术 趋势报 告，介绍了 2020 年减少温室气体排放以及应对气候变化的技术，包括扩大风电 与光伏发电比例、 发展碳捕获相关技术、 发展氢能和储能设备、 发挥大型油气公 司的作用等。前言清洁技术对减少温室气体排放、 实现低碳发展至关重要。 长久以来， 能源为 人类社会提供热能、电力和动能，极大地促进了经济发展。然而，传统的能源发 展模式不利于能源可持续发展， 若不采取措施， 将会对社会经济环境带来不可逆 转的负面影响。 当前，能源行业面临的最大的挑战是减少温室气体排放， 具有不 同成熟度与

2、扩展性的新型清洁能源技术是解决上述挑战的重要方式。 与能源转型 相关的技术路线图、经济成本和供应链主要包括：? 通过扩大陆上风电和光伏发电比例， 温室气体减排取得了巨大进展。 海上 风电发展前景广阔；? 火电温室气体排放量占全球发电行业总排放量的 40%。为了减少这部分排 放量，需要发展包括碳捕获与储存、直接空中捕获等在内的新型技术；? 电池和大规模储能设备可快速促进间歇性可再生能源技术的发展；? 氢气用途广， 可促进工业部门脱碳、 为建筑物供暖以及为交通运输提供燃 料，但目前氢气生产成本还比较高；? 大型油气公司工程技术先进、 资本雄厚且规模大， 因此对全球能源经济去 碳化至关重要。图 1

3、HIS Markit 总结的关键清洁能源技术 十大清洁技术趋势抢先看1、随着成本持续下降， 2020 年风电和光伏装机容量预计将达到 220GW；2、2020年陆上风电装机将继续增加，海上风电将在漂浮式基础、大型风机 方面取得进展；3、2020年电池制造产能将继续向主要电动汽车市场转移；4、随着电网稳定性日益受重视，储能将在增强电网稳定性方面发挥重要作 用；5、受欧洲相关项目的推动，氢能源正加速发展；6、受新冠疫情影响， 2020 年电动汽车销售放缓，但长期发展潜力巨大；7、2020年石油行业的重点是评估、公布和减少温室气体排放；8、2020年对于追求碳中性增长的航空业来说是至关重要的一年；9

4、、油气公司对低碳行业的投资将持续增加，促进部门能源转型；10、二氧化碳脱除技术对减少大气碳排放十分重要。01 丨随着成本持续下降， 2020年风电和光伏装机容量预计将达到 220GW? 预计 2020 年太阳能光伏和风电装机容量将达 220 GW，相比去年增加 16%。 2010 年后，光伏和风电年装机年均增幅将达到 300%。? 随着各国追求环境、社会和管理（ ESG）目标的意愿高涨以及技术的规模 化发展，新能源相关基础设施投资的吸引力增强， 2020 年各界对光伏和风电的 投资将继续增长。欧美可再生能源市场蓬勃发展，将带动今年上市公司的增加。过去四年，以光伏、陆上风电和海上风电为主的可再生

5、能源发展速度以及超 过了煤炭和天然气等传统能源。自 2010 年以来，可再生能源新增装机达 1.3TW。 IHS Markit 预计可再生能源成本持续下降将进一步促进全球可再生能源发展； 未来十年，亚洲可再生能源装机增量将处于全球领先地位。2019-2030 年间，按平准化度电成本衡量的可再生能源成本将持续下降。未 来十年，光伏和陆上风电的加权平均成本将低于 35 美元 /MWh。其中太阳能光伏 平准化度电成本下降最快，预计降幅将达 30%。成本大幅下降将进一步提高可再生能源竞争力。到 2030 年，可再生能源平 准化度电成本预计实现跨技术融合，并在大多数市场中低于化石燃料的边际成 本。图 2

6、 光伏和风电平准化度电成本区间和加权平均值（ $/MWh）02丨 2020年陆上风电装机将继续增加， 海上风电将在漂浮式基础、 大型风 机方面取得进展? 2020 年海上风电新增装机将略微下降，未来十年陆上和海上风电装机将 保持持续增长趋势。? 2020 年，世界上单机容量最大的漂浮式海上风电将正式试运行，该电站 安装了 3 台 8.4MW的风机。IHS Markit 预计， 2020年陆上风电装机将新增 64 GW，比 2019年增加 6%。 由于开发商竞相在补贴到期前完成项目，中国大陆和美国将成为新增装机主力。 2030年，全球风电装机将超过 1.2 TW，是 2019年末装机的两倍多。但

7、邻避主义 仍是陆上风电发展的一大威胁，并可能导致某些市场海上风电政策转变。2020 年海上风电的新增装机与 2019年相近，为 7GW。装机增量主要来自中 国大陆、英国、荷兰和中国台湾。考虑到中国大陆的上网电价政策将于 2022 年 到期，各开发商都加快了建设速度。葡萄牙沿岸的 25MW漂浮式海上风电项目将于 2020 年正式试运行，该项目安 装了三台 8.4 MW的风机，是当前世界上单机容量最大的漂浮式海上风电项目， 是漂浮式基础发展的新里程碑。机组大型化将是未来风电发展的一个重要趋势。 基于一些供应商的声明， IHS Markit 预测， 2021年后，陆上 5MW以+ 及海上 10MW的

8、+风机将普及。图 3 20192025 年全球海上风电新增装机以及平均风机尺寸情况03丨 2020年电池制造产能将继续向主要电动汽车市场转移? 截至 2019 年底，中国大陆锂电池产能占全球产能的 86%，预计未来三年 该比例将下降。? 2018 年第四季度以来，欧洲和北美宣布将新增 339GWh的电池产能，以上 产能多数将于 2020年投入生产，其中超过一半的产能（ 181GW）h 由亚洲电池制 造商所有和运营。近几年，受电网电力储存和电动汽车发展的推动， 电池需求快速增长， 锂电 池制造业产能也迅速扩张。 中国大陆在锂电池供应链方面表现强势， 过去三年新 增产能超过 450GW。h 截至

9、2019 年底，中国大陆占全球锂电池产能的 80%以上。然而，随着全球主要市场电动汽车的发展， 其他地区电池产能也在增加。 事 实上，中国大陆锂电池新增产能已连续三个季度同比下降（ 2019年 Q2-Q4）。与 之相反，自 2018 年第三季度到 2019 年第三季度， 欧洲制造业产能每个季度均有 上涨。北美主要产商也公布了新发展战略。尽管 2020 年中国电池产能占比预计将会下降，亚洲制造商在电池生产行业 仍占主导地位。 自 2018 年第四季度以来， 欧洲和北美宣布新增 339GWh产能，大 多数将于 2020 年投入生产。中国和韩国电池制造商拥有其中 181GWh的产能，且 新工厂都邻近

10、主要的电动汽车设备制造商， 这些电动汽车设备制造商将是未来储 能的主要潜在客户。2020年，电池供给能否满足不断增长的电动汽车市场需求尚不明确，但是 亚洲制造商将在将继续占据市场主导地位。图 4 2018-2019 年全球主要市场锂电池新增产能变化情况04 丨随着电网稳定性日益受重视，储能将在增强电网稳定性方面发挥重要 作用? 进行长期持续的储能部署，才能实现清洁能源政策目标。? 自然灾害频发对电力系统可靠性和稳定性要求变高， 储能可提高整个电力 系统的抗风险能力。截至目前，美国一半以上的州制定了可再生能源目标， 例如加利福尼亚州计7划到 2045 年可再生能源占比达 100%，与此同时，储能

11、尤其是长时间大容量储能 系统的发展迫在眉睫。 可再生能源弃电日益严重更证实了储能的重要性。 低成本 可再生能源电力的供需匹配， 对于保证电力系统可靠性十分重要； 同时还需实现 包括多天和季节性储存在内的长时间储存能力。气候变化增加了自然灾害的频率与破坏程度，电网破坏带来严重经济损失。 加利福尼亚州和澳大利亚的火灾、 波多黎各和巴哈马的飓风等都对电力系统带来 挑战，加利福尼亚北部火灾断电造成的经济损失高达 25 亿美元。在此背景下， 储能显得尤为重要， 不仅可以提高电网抗灾能力， 在灾后重建中也起到了十分重 要的支撑作用。主要用于增强电网输配能力的储能系统将从 2019年的 100 MW增加到

12、2025 年的 1.2 GW。为了充分发挥储能在增强电网稳定性方面的作用，政策制定者需 加快制定储能发展规划， 并创新储能商业模式， 这对于未来可再生能源大规模规 模发展和应对自然灾害具有重要意义。图 5 2019-2025 年全球不同区域用于增强电网稳定性的储能联网规模增长情况05 丨受欧洲相关项目的推动，氢能源正加速发展? 电制气项目成本大幅下降， 引发投资空前增长以及管道项目扩张。 现有电 解输入容量( electrolysis input capacity)为 72MW，根据已有计划，未来五年将新增 2 GW的电解输入容量，其中大部分项目来自欧洲。? IHS Markit 预计 203

13、0 年制氢成本将下降 46%，通过可再生能源电力进行电解制氢成本将变得比化石燃料发电制氢和碳捕获结合的方式更具竞争力92015-2020 年间，受可再生能源发电成本和电解槽成本下降的驱动，可再生 和低碳电力电解制氢成本下降了 45%。过去两三年间，全球各国发展低碳氢气的 兴致高涨。与此同时，环境压力增加以及生产成本下降引发了对价值链的空前投 资。氢气既可大规模和长时间地储存和对间歇性发电进行调峰 （这对电池而言将 是挑战），又可以在低碳实现方式有限的脱碳行业发挥重要作用。 特别是对于工 作过程中需要高温、用电成本高昂的工业过程，采用氢能优势更为明显。过去几年制氢成本降低， 政府和公司纷纷制定政

14、策和措施促进低碳氢气的发 展，并发起试点项目大规模生产、运输和使用氢气。例如，日本、欧盟、加利福 尼亚州、中国大陆和澳大利亚都在发展氢能列车。 这将为氢能源发展带来积极的 连锁影响，进一步降低其成本。 未来几年是氢气发展的重要阶段， 需要密切关注。10图 6 全球电力制氢方面的电力多元化利用( Power-To-X )项目发展规模(截至 2020年 1月)06 丨受新冠疫情影响， 2020 年电动汽车销售放缓，但长期发展潜力巨大? 相比 2018年，2019 年电动汽车销量增速显著下降。与 2018 年同期相比， 2019年 8月主要电动汽车市场首次出现负增长， 10月与 11月情况也不容乐观

15、。? 中国大陆制造份额、 燃料成本以及排放标准等， 将是未来十年电动汽车制 造与销售市场增长的关键驱动力。2019 年前三个季度重要电动汽车市场销量持续增长， 但增幅略低于 2018 年。 由于补贴减少，中国大陆电动汽车销售自 2019年 7月开始同比下降。 2019 年全11 年数据目前还不可得，但 2019年 10月与 11月的数据表明销量同期下滑，这意 味着 2019 年全年电动汽车销量增速显著放缓。2020年，新冠疫情对电动汽车销量造成一定冲击。虽然目前全面评估疫情 对电动汽车销量与供应链的影响还为时过早， 但长期来看， 全球电动汽车发展仍 然潜力巨大。 中国大陆产能占比大， 加之燃料

16、成本和排放标准的提高， 将促进未 来十年电动汽车的生产和销售。在欧洲，受二氧化碳排放限制变严以及补贴增加， 主要市场电动汽车销售额 将增长。美国许多汽车制造商购买电动汽车将获得 7500 美元的税收抵免（非特 斯拉和通用汽车车型， 因为以上公司汽车制造数量已经超过能够获得补贴的最大 数量）。随着联邦政府取消对某些电动汽车的补贴， 电动汽车在州层面上获得的 补贴在某些情况下可能发挥更大的作用 （例如最近在加利福尼亚州补贴缩减， 导 致马萨诸塞州和特拉华州的电动汽车销量增加）。12图 7 中国大陆和其他主要市场电动汽车销售情况07 丨 2020 年石油行业的重点是评估、公布和减少温室气体排放? 石

17、油公司正在采取一些直接措施来降低温室气体排放强度， 包括转变投资 组合、发展天然气和其他清洁能源、 建设低碳商业链以及减少核心业务温室气体 排放量。? 石油公司也正在提高自身信息公开程度， 同时采取更全面的方法了解生活 中的二氧化碳排放以及使用石油和天然气所带来的二氧化碳排放。政府、投资者和其他利益相关者也日益关注能源转型对石油和天然气公司竞 争力的影响。 因此，温室气体排放强度或每单位产出的温室气体排放已成为公司 关注的关键指标。13石油公司也正在提高自身信息公开程度， 同时采取更全面的方法评估生活以 及石油和天然气的使用所带来的二氧化碳排放（即全生命周期温室气体排放）。 IHS Marki

18、t 等众多第三方机构表示，这些举措有助于减少温室气体排放，尤其 是当评估方法和计算范围存在细微差别而影响结果可比性时效果更为显著。与此同时，石油公司也在采取直接措施来降低生产中的温室气体排放强度， 包括转变投资组合、 发展天然气和其他清洁能源、 建设低碳商业链等。 减少石油 和天然气生产相关的温室气体排放正越来越吸引公众的关注， 很多石油公司在此 领域的行动可以带来一些最直接、 最切实的减排结果。 石油公司在减排方面所做 的努力包括：? 提高检测能力，减少甲烷意外泄露? 转而使用低碳电力能源（例如风电和光伏发电）? 提高能效图 8 当前石油公司投资关注点排序统计1408丨 2020年对追求碳中

19、性增长的航空业来说是至关重要的一年? 2020 年对于航空业将是至关重要的一年。由于发展迅速并且减排措施有 限，航空业正在探索碳中性增长模式。 从 2021年起，航空公司将以 2020 年碳排 放量为基准，对超出基准的排放量进行付费。? 由于电池和燃料电池技术发展相对缓慢， 且低碳型可持续航空燃料可能在 可预见的未来缺乏竞争力，因此碳中性发展将不仅仅是一种权宜之计。有限的减排方法对航空业减排带来严峻挑战。 IHS Markit 研究表示 2005-2050 航空需求预计增长四倍。 航空业计划从 2020 年开始实现碳中性增长， 并且到 2050 年全球航空业二氧化碳排放量相比 2005 年水平

20、降低 50%。新冠疫情对全球飞机燃料需求造成一定影响，使未来以 2020 为基准实现碳 中性增长更加困难。 即使在疫情爆发前， 航工业发展迅猛之时， 实现脱碳也有困 难。受疫情影响， 2020 年出行计划显著减少，基准行业排放量很有可能低于之 前的预期， 为航空公司在寻求应对未来排放量增长时带来更大挑战， 并让一些主 要参与的国家受到质疑。在脱碳方法有限的情况下， 购买碳配额来抵消排放量是长远之计吗？电池和 燃料电池技术的发展速度较慢， 难以与大型商用飞机液体燃料相竞争。 低碳可持 续航空燃料尽管可以作为一项长期脱碳策略， 但是未来价格可能比传统的喷气燃 料更昂贵。总的来说，航空业需要进行相关

21、措施部署（可能是在不远的将来）， 来实现脱碳目标。15图 9 航空业碳排放（在没有燃料替代和实现碳中性增长情况下）与碳排放目标对比09 丨油气公司对低碳行业的投资将持续增加，促进部门能源转型? 2019 年油气公司对清洁技术的兼收并购和风险投资活动创历史新高。通 过清洁技术的兼收并购和风险投资， 油气公司获得相关技术和能力发展新的低碳 业务线，以实现能源转型，未来这一趋势将一直持续。? 近期发生的兼收并购（ Lundin 石油公司收购 OX2可再生能源公司的风电 项目）和风险投资（ Total 公司对 Scoop 公司的风险投资） 案例证实了这一趋势， 与此同时，一些私人公司的决策将受这些大型

22、油气企业的战略决策影响。16IHS Markit自从开始进行能源转型，油气公司对低碳领域的兴趣不断增加 预计这一趋势将持续下去，到 2025 年，主要油气公司在低碳领域的总支出将达 到 100亿美元（ 2018年为 60 亿美元）。兼并和风投两个工具备受关注，因为它 们可以为低碳业务链奠定基础， 并帮助石油和天然气公司在其核心领域以外的行 业迅速建立业务。投资活动涵盖整个低碳产业链， 包括可再生能源发电、 交通运输和能效。2019 年，太阳能发电行业的兼并交易最多（ 17 笔交易），而石油和天然气公司最多 的风投活动是交通运输（ mobility ）类交易（ 16 笔交易）。行业的投资领域将 集中于可再生能源发电和电动汽车， 因为这些领域是建立在石油和天然气行业现 有能力的基础上的。 例如，各公司正在利用其建设和管理海上石油平台的专业知 识来开发海上风电。 类似的，综合石油公司的零售服务站可以通过车辆充电桩和 数字化移动服务平台在电动汽车领域树立行业地位。目前，这些清洁能源相关兼并和风投主要集中于欧洲的综合性大型