《新政倒逼去能降本 光伏平价大周期或将来临》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: wukan
  • 发布时间:2018-06-06
  •   上周五,国家发改委、财政部、国家能源局发布落款时间为5月31日的《关于2018年光伏发电有关事项的通知》(下称《通知》)。由于《通知》极为罕见地叫停普通光伏电站、严控分布式光伏规模,并将新投运项目上网电价统一降低0.05元/千瓦时,且不给任何宽限时间,因而被称为史上最严厉的光伏新政。

      昨天开盘后,光伏乃至整个新能源板块的个股全线下挫,不仅通威股份、隆基股份、阳光电源等一众龙头股陆续封住跌停,甚至连一些辅料和设备企业,以及与“新能源”沾亲带故的风电和电动车板块也连带“躺枪”。

      新政之后 诸多疑问渐次待解

      这两天的光伏圈充斥着忧心忡忡的气氛。

      就在过去3天里,一些光伏行业人士萌生去意,一些光伏企业则开始考虑降价清空存货或转让电站、路条,以获得宝贵的现金流。

      中国可再生能源学会理事、中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会副理事长王斯成则在一份公开信中表示,《通知》的出台,将2018年国内光伏市场规模压制到25吉瓦,仅仅是2017年53吉瓦的47%……光伏制造业将会有56%的产能闲置,继而会造成大量产品滞销。

      这其中,一些为赶今年“6·30”(即6月30日前并网电站仍执行2017年标杆电价的政策)而抢装上马的项目业主最为忧心。由于《通知》明确规定新投运项目下调标杆上网电价的时点是自发文之日起,很多人以为今年已无“6·30”,抢装成为无用功。

      不过,上证报记者昨天从从中国光伏行业协会获悉,经协会向行业相关主管部门确认,已取得2017年普通地面光伏电站指标的项目,在今年6月30日前并网的,仍执行2017年标杆电价。

      “也就是说,普通地面光伏电站,仍执行‘6·30’政策。各企业可以联系各项目所在地电网公司核实,也可向中国光伏行业协会秘书处反映情况。”协会有关人士说。

      坊间另有传闻称国家电网公司已暂停垫付企业类分布式光伏项目的补贴资金。对此,江苏一光伏企业业主向记者展示的国网客服中心短信显示:目前江苏省公司未收到国网公司有关暂停垫付的通知,各单位仍按省公司原有规定做好所有分布式光伏项目的并网服务工作。

      此外,关于户用光伏项目到底在不在今年10吉瓦分布式光伏指标之列、分布式0.32元的补贴是给下半年还是2019年、新政下领跑者计划究竟如何推进等问题同样悬而未决。

      从事分布式光伏多年的航禹能源总经理、全民光伏CEO刘杨认为,长痛不如短痛,相信后续随着《关于完善光伏发电建设规模管理的意见》和《分布式光伏发电项目管理办法》的相继出台,一些疑问会渐次找到答案。

      与此同时,另一些机构、投资者则开始寻求抄底,甚至打出“大量收购分布式自发自用项目”,但条件是“有备案没有建,或没有备案6月之前能备案”。

      澜晶实业董事长刘文平也告知公司员工,下一步还会继续加大对优质工商业自发自用项目的投资和收购,同时,加强供应链管理,严控成本,“目标是不要补贴”。

      去能降本 平价大周期将来临

      所谓“不要补贴”意味着光伏项目所发电力不用补贴就可实现上网,其前提是光伏电价与火电相比具竞争力,也即通常所谓的“平价上网”。

      “我们收购项目中有一些的确能做到不用补贴。”刘文平告诉上证报记者,过去半个月来,组件价格已悄悄降到2.3元/瓦以下,下半年还会继续大降,目标是1.8元至1.9元/瓦。“未来,总成本下降20%至30%还是有希望的。在此基础上,我们如果能适当减少跟业主的电费折扣率,同时我们牺牲一些收益率,基本上也就不需要政府补贴了。”

      而在刘杨看来,未来一定是分布式和市场化交易的舞台,平价上网会因此加速,本来预计要到2020年,目前看来2019年实现已是大概率事件。

      SOLARZOOM新能源智库研究员马弋崴则认为,本轮周期出清后,光伏系统成本将达到3.5元/瓦左右的水平,LCOE(平准化度电成本)将降低至0.30元/度以下。全球光伏产业将出现一轮长度在15年以上的“全球平价上网大周期”。

      在他看来,2020年后即将启动的这轮光伏“平价上网大周期”,对于全球能源格局而言,将同时启动以“风光储”为核心的第三代能源对“煤油气”为核心的第二代能源的替代。这个周期也是“第三代人类能源消费超级大周期”,长度在100年的级别上。

      “我们认为,对中国光伏电站运营环节而言,本轮周期下行的终点大约在2019年下半年。届时,随着央企、国企运营商的出手,光伏电站将逐步恢复流动性。而对中国光伏设备景气而言,终点大约在2021年以后。”据马弋崴解释,之所以中国光伏设备景气见底的时间会晚很多,原因在于制造业还在大规模扩产。此外,就算平价上网到来,无补贴的市场化需求不会像补贴需求那么有爆发力,德国市场就是最好的例证。

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    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-06-06
    • 光伏与其他电源相比是否具有市场竞争力,主要看它是否能够实现平价上网。“平价”是相对概念,如果光伏度电成本在大多数情况下能够低至相同区域的煤电度电成本,就可称之为平价。光伏度电成本以元/千瓦时为单位,即是光伏系统每发1千瓦时电量的综合成本,包括硬成本和软成本两部分。 我国光伏平价上网的总体评价 作为基准电价的火电价格,包括上游火电厂的售电价格(也称上网电价)和下游用户的购电价格两类。集中式光伏类似于火电厂,属于生产侧,所发的电能经过输电网集中外送,其度电成本与火电厂的售电价格具有可比性;分布式光伏直接布局在下游消费侧,所发的电能可以自用,也可以通过配电网上网销售,其度电成本与当地居民或工商业企业的购电价格具有可比性。集中式光伏平价被称为生产侧平价,分布式光伏平价被称为用户侧平价(详见表1)。整体看,我国光伏平均度电成本已低于煤电,用户侧可以实现平价,但发电侧平价尚有难度。根据中国光伏行业协会数据,2019年,我国集中式光伏累计装机占比为69.4%,因此我国尚未实现光伏全面平价上网。 (一)我国光伏平均度电成本已低于煤电 我国光伏的平均度电成本已经低于全国煤电的平均度电成本。从2014年开始,全球最大的财经资讯服务提供商彭博资讯集团(Bloomberg L.P.),每年分两次对多个国家和地区的光伏度电成本进行统计测算。结果显示:我国光伏平均度电成本从2014年上半年的1.08元/千瓦时降至2019年下半年的0.3元/千瓦时,降幅约为72%。从2018年下半年开始,我国光伏平均度电成本降至0.38元/千瓦时,已经低于煤电的平均度电成本0.40元/千瓦时。详见图1。 (二)分布式光伏平价已经实现 我国分布式光伏的平均度电成本为0.27~0.48元/千瓦时,全国用户侧平均电价为0.5135~0.6948元/千瓦时,用户侧的分布式光伏平价已经实现。 分布式光伏利用屋顶、院落等闲置资源,几乎不需考虑土地成本,也不需考虑长距离输送产生的相关成本。首先,看分布式光伏度电成本。根据中国光伏行业协会数据,2018年,我国分布式光伏度电成本在0.27~0.48元/千瓦时的区间。2019年光伏度电成本整体低于2018年水平。其次,看用户侧的购电价。分布式光伏用户包括居民用户和工商业用户两类。根据国家发展改革委数据,2019年6月,我国居民用户电价平均为0.5135元/千瓦时,工商业用户电价处于0.5379~0.6948元/千瓦时的区间。可见,我国已实现用户侧分布式光伏平价。详见表2。 综合国家统计局和彭博数据库数据,同样可以得出我国绝大多数地区已经实现用户侧分布式光伏平价的结论。详见图2。 (三)发电侧平价有难度,目前仅在少数地区可以实现 集中式光伏的情况相对复杂,其度电成本往往高于分布式光伏,实现平价上网尚有难度,仅有少数地区和先进的领跑基地项目可以实现。 我国集中式光伏度电成本整体高于分布式光伏。首先,集中式光伏需要较大面积的土地载体,与分布式光伏相比增加了土地成本。尤其是在经济发达地区的用电大省,土地成本不仅难降,还会逐年提升。其次,为降低土地成本,集中式光伏电站往往布局在土地资源丰富的西北部地区,但由于远离电力的主要消费中心而需要远距离输送,又会带来电力外送成本和电力协调消纳费用。再次,集中式光伏电站一次性投入资金规模大,并网发电后需要专业化的运营和维护,因此融资成本和运营成本普遍高于分布式。根据中国光伏行业协会数据,2018年,集中式光伏系统的度电成本在0.22~0.55元/千瓦时的区间,以0.3元/千瓦时以上为主,整体高于分布式。 如果集中式光伏发电系统所处区域地价便宜、光照条件好,安装的设备效率高,则可以实现平价。根据国家能源局、彭博数据库数据,我国黑龙江、海南和广东省的集中式光伏度电成本已低于当地煤电标杆上网电价;辽宁、河北、山东、陕西、山西和江苏等地的集中式光伏度电成本已接近平价;而湖北、湖南、安徽、贵州、重庆和新疆等地实现平价还存在挑战。黑龙江、海南和广东省能够实现发电侧平价,与所在地的地价便宜、项目设备先进、煤电上网电价较高有很大关系。详见图3。 此外,先进的领跑基地项目可以实现发电侧平价。光伏应用领跑基地第三期项目中的青海格尔木和德令哈两个基地中标上网电价分别是0.31元/千瓦时和0.32元/千瓦时,已低于当地超过0.32元/千瓦时的燃煤机组脱硫标杆电价。近期,国家电投中电国际朝阳平价项目的集中式光伏度电成本经测算约为0.34元/千瓦时,也已低于当地超过0.37元/千瓦时的燃煤机组脱硫标杆电价。 我国光伏实现全面平价的主要问题 光伏系统每发1千瓦时电量的综合成本可进一步细分为硬成本和软成本两部分。国内一些企业将其分别定义为技术成本和非技术成本。硬成本包括组件、逆变器、支架等所有硬件成本之和;软成本是指所有的非硬件成本,包括发电前的交易、安装、上网、土地等成本,以及发电系统运行后的财务、运维、税费、租金、人力资源等成本。今后硬成本下降的空间越来越小,相反,软成本对全面平价的约束力正在不断加强。 (一)软成本成为光伏全面平价的主要约束力 硬成本未来的下降空间有限。我国光伏度电成本快速下降主要是源于技术创新带来的硬成本下降。接下来,硬件制造成本依托技术进步仍可下降,但空间已经不大了。例如组件,组件是光伏发电系统的核心硬件,组件价格在硬成本中的占比约为40%。截至2020年1月8日,单晶组件(输出功率320瓦)价格为1.72元/瓦,多晶组件(输出功率275瓦)价格为1.5元/瓦。假定组件价格再降20%,也只有0.3~0.4元/瓦的空间,转换为度电成本不足0.04元/千瓦时。其他硬件也是如此。例如电池,2020年1月8日的价格已经普遍低于1元/瓦,再降的幅度十分有限。 光伏软成本正在成为实现更广范围光伏平价的主要约束力。在光伏发电高成本阶段,硬成本占比在70%以上。目前,我国一些光伏项目的软成本占比已经超过70%,与10年前的情况恰好相反。 美国非常重视降低光伏发电的软成本。早在2013年,美国能源部就将降低光伏软成本作为一项能源发展目标,并由下属的国家可再生能源实验室主要针对分布式光伏发布了2013~2020年削减非硬件成本的路线图。根据路线图,美国住宅光伏软成本将从2013年的1.50美元/瓦降至2020年的0.65美元/瓦,小型商用光伏软成本将从2013年的1.25美元/瓦降至2020年的0.44美元/瓦。反观我国,对降低光伏软成本尚未给予足够重视。今后,软成本对我国光伏实现全面平价的约束力将越来越强。 (二)光伏市场服务体系不完善 1.专业化的分布式光伏交易市场缺位。 我国分布式光伏发展速度开始超过集中式光伏,将产生大量的交易需求,但缺少专业化的分布式光伏交易市场。根据中国光伏行业协会数据,2019年,光伏新增装机容量中,分布式占比为40.5%,与2015年相比提升了约31.5个百分点。2019年,我国分布式光伏累计装机容量占光伏总累计装机容量的比重为30.6%,与2015年相比提高了近23个百分点。分布式光伏开始规模化发展后,将产生大量的交易需求。一方面,电量交易需求将快速增长,不仅限于用户与电网之间的双向交易,还包括居民用户、工商业用户之间以电网为平台进行的户对户交易;另一方面,其他交易需求也会产生,主要是指闲置屋顶、院落、水面等载体的租赁交易,光伏发电系统的租赁交易,以及回购交易,等等。现阶段,我国建立了面向分布式光伏交易的平台,例如光伏云,但这只是服务于电网和用户之间的双向交易,无法提供更加专业化的户对户多功能交易服务。 2.光伏标准化服务不到位。 我国一直在推动光伏标准的制定工作,目前已经形成了包括制造标准、服务标准等在内的整套光伏标准体系,但仍不完善。首先,标准体系存在空白点,尤其是服务标准。例如缺少光伏与环境保护标准,以及国家级的户用和工商业屋顶分布式光伏安装标准、服务规范标准、建筑安全标准等等。其次,标准水平参差不齐。不同地区具有不同的光照条件和环境特点,屋顶因民俗等原因也结构各异。地方除了遵循国家统一标准外,还需要出台差异化的地方标准。有些地区已经率先出台,但多数地区执行的只有国家统一标准。而且,标准执行力不足的问题在一些地方较为突出。 3.光伏金融服务短缺。 我国针对光伏市场的金融服务主要是债务融资,成本较高,而且存在融资难的问题。安装光伏系统需要一次性投资,有时投入的资金还要包括屋顶翻新的费用,因此很多安装方存在融资需求。随着光伏市场规模的增长,融资需求也会越来越多。目前的光伏金融服务主要以传统的债务融资为主,缺少与新技术、新业态、新模式相适应的更低成本的金融创新。一些有意愿安装分布式光伏系统的农村用户因缺少抵押物而存在融资难的问题,有些工商业用户也因多种原因而面临光伏融资难题。对于集中式光伏安装方而言,不仅一次性的系统安装投入费用巨大,还要承担系统并网发电后的运营任务,对融资的需求更为迫切。 4.光伏供应链管理服务仍是空白。 我国光伏市场服务刚刚起步,缺少专业化的光伏供应链管理服务商。光伏市场的客户需求千差万别,系统安装方要根据载体的具体情况、客户的资金实力、当地的光照特点等,提供发电系统的集成设计服务和安装设计服务,并代为采购和集成硬件,随后负责安装、调试、上网等,有时还要提供协助贷款服务。因此,光伏服务属于典型的供应链管理服务。光伏服务不同于空调等电器设备的安装。空调的安装是在客户购买好硬件之后的配套服务,而光伏服务是要在客户购买硬件前根据其个性化需求提供的一揽子解决方案。但目前的光伏服务较为粗放,主要以代为购买、安装、协调上网等基本服务为主,缺少能够集成定制光伏市场资源、整体降低供应链成本的供应链管理服务商。 (三)集中式光伏电站运营成本因补贴拖欠而大幅增加 集中式光伏电站的补贴拖欠问题较为严重,增加了集中式发电侧的软成本。首先,光伏补贴缺口大,难以弥补。据财政部统计,我国光伏补贴缺口预计到2020年超过600亿元。其次,国家补贴目录确认周期和发放周期较长,从申报到资金拨付时间跨度长达一年甚至两年以上。补贴长期拖欠影响集中式光伏电站现金流,造成财务成本增加,加剧了经营困难。 不同于传统电站多由体量大、专业性强、内部资源丰富的国有电力企业运营,我国绝大多数的集中式光伏电站由民营企业建设并运营,难以承受补贴拖欠之重。在光伏产业发展的初始阶段,专业化分工尚未形成,民营制造企业虽然具备较强的制造能力,但不擅长中下游服务,而且与国有电力企业相比体量相对小、内部可调配的资源有限,因此它们缺少一体化运营电站的服务能力和资源配置能力。补贴预期是民营光伏企业涉足电站的一个重要原因,但预期难以达成。补贴未兑现的光伏电站已经成为一些民营光伏企业的成本包袱,是集中式光伏发电侧软成本难降的一个重要因素。 政策建议 (一)将光伏平价作为我国再降电价的措施之一 对光伏平价的意义不能局限于新能源产业发展层面,而是要上升至我国经济的全球竞争力高度,将实现更广范围的光伏平价作为我国保持低成本电价竞争优势的一项重要战略举措,并在“十四五”能源规划中给出明确定位。我国已形成居民电价与工商业电价的交叉补贴,将居民电价长期稳定在低水平;新一轮电改启动后,不断提升大用户直接交易量,确保大工业用户电价保持在较低水平;同时,连续两年每年降低工商业电价10%,进一步整体降低了全社会电价水平。但在现有电源结构下,通过以上措施再次降低电价存在较大难度。随着电力技术不断进步和产业生态不断完善,光伏的度电成本还可下降,会较快实现更广范围的“平价”,并走向未来“低价”。这就为我国保持全球低电价竞争力创造了更大的空间。 (二)以培育光伏交易市场为切入点重点降低软成本 首先,提高对降低光伏软成本的重视度。硬成本迅速降低体现了我国光伏产业不断强化的制造能力。但随着光伏市场规模的增长,服务滞后的不利因素也愈发明显。我国可借鉴美国的经验,将实现光伏全面平价上网的重点明确为降低软成本。 其次,考虑到光伏服务软成本主要产生于电力产业链中下游的发电、交易、安装和运维等市场环节,可将培育光伏交易市场作为降低服务软成本的切入点。发挥市场配置资源的决定性作用,选择光伏消费大省试点建设光伏交易市场,例如浙江、山东、河北等地,探索光伏新能源电力双边或多边交易模式,配套建设微电网服务区、光伏服务培训基地、标准化示范区、光伏设计园等,支持成立光伏服务协会,以市场需求吸引高端人才和各类社会资本集聚,在光伏市场体系加速完善的进程中有效降低光伏的软成本;支持从事光伏市场服务的企业转型为光伏供应链管理服务商,在分布式光伏项目配置方面给予一定的政策扶持,例如指标配置,“一带一路”光伏扶贫项目支持等。 (三)破解集中式光伏电站的补贴难题 首先,处理好历史欠账。对于已经形成的历史欠账,可出台专门政策,明晰从2020年开始的问题解决思路,可对拖欠时间较长、运营指标良好的项目优先解决,以此优化市场预期。 其次,从形成合理的产业分工出发,鼓励运营集中式光伏电站的民企与国有电力企业开展新能源发电领域的跨所有制合作。2019年以来,运营电站的民营企业为减轻电站负担开始尝试通过股权出让的形式与国有电力企业合作。这种尝试具有现实意义,民营企业走专业化道路,重点提升制造能力;国有电力企业发挥规模优势、资源优势和电站管理优势,主导集中式光伏电站的建设、运营和维护。鼓励双方合作,不仅可以解决电站运营难题,还可通过上下游的分工合作让民营光伏企业更好地融入我国电力格局。 国务院发展研究中心企业研究所 周健奇 隆基绿能科技股份有限公司 穆静
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    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2025-02-14
    • 中国以外的电力大赛道,挤满了硅谷科技大佬。 山姆·奥特曼是其中的一个典型代表。他是OpenAI联合创始人,同时也是核裂变初创企业OKLO的投资人和董事长。这家公司在去年5月11日上市,最近5个月的涨幅接近900%,是美股市场涨幅规模最大的上市公司之一。 除了奥特曼,押注核能的还有比尔·盖茨、杰夫·贝索斯、彼得·蒂尔、拉里·埃里森以及木头姐凯瑟琳·伍德等等美国科技和投资界的顶流人物。 据称,一次ChatGPT问答所消耗的电量,几乎是传统谷歌搜索的10倍。全球如火如荼的人工智能基础设施建设浪潮,让科技巨头们纷纷加大电力投资。 黄仁勋的发言令外界更为惊诧。他指出,“英伟达帮助提升计算效能,降低能源消耗,而如果计算速度没有加快,“我们可能需要14个行星、3个星系、4个太阳为这一切提供燃料。” 而这一切的讨论也只集中在电源层面,是能源的供给端。后续的电网、输配电,以及发电机、变压器等电力设备加起来,才能构成一套完整的电力系统。核能、风电、光伏等新能源还需要铀燃料、核电设备以及储能等等一系列的配套设施。 眼下欧美国家的电网基础设施陈旧不堪,很多电网线路年久失修,美国本土的变压器使用基本全部依赖进口。可以说,中国之外的全球所有国家,在电力投资上,以前欠下多少账,以后都要超额补上,这需要的投资完全是天量。 在人工智能建设的促动之下,一个历史级别的电力大周期已经开启了。 紧箍咒 钳制AGI发展的可能不是技术,而是能源。不止一位科技大佬表达过这样的担忧。 山姆·奥特曼曾这样判断:未来人工智能需要能源突破,因为人工智能消耗的电力将远远超出人们的预期。马斯克则明确地指出,缺芯之后是缺电,“明年(2025年)电力将无法满足所有芯片的需求。” 生成式人工智能每一次问答,乃至背后的数据中心、算力支持以及芯片产业需要的电力都极为庞大。有数据显示,目前ChatGPT每天要响应大约2亿个请求,消耗超过50万度电力,相当于美国家庭用电量的1.7万倍。 训练环节,根据国盛证券的测算,GPT-3的单次训练就要花掉140万美元,一些更大的LLM(大语言模型)的训练成本在200万美元至1200万美元之间。很多人不知道的是,这其中有60%都是电费。 数据中心也是一个庞大的“吞电巨兽”,如亚马逊大型数据中心每年要“吃掉”一个中型城市的用电量。美国能源部的报告显示,该国数据中心用电量从2014年的58 TWh上升至2023年的176 TWh,占国家电力消耗的4.4%。预计到2028年,将激增到325-580 TWh,占美国总用电量的6.7%-12%。 身处AI行业的核心供应链,芯片制造亦是耗电大户。 当下,通用AI仅处于行业发展的初期阶段。可以预见的是,未来全球还将涌现出更多的类似DeepSeek和ChatGPT的超级大模型。中美两大国的算力中心建设仍在快速增长,随着AI产品的大规模普及,远期的电力需求将增长到什么程度,将难以估量。 目前全球电力供应过于依赖传统化石能源,成本较高且不符合低碳化转型的时代诉求。而光伏、风电等可再生能源又不够稳定,因此性价比最高的核电,已成为科技巨头们的押注目标。 尤其是建设周期短、成本低、安全系数更高,且地址适应性更强的SMR(小型模块化核反应堆),被AI企业们视为最理想的发展方向。 在美国,投资SMR能拿到政府补贴,比投资大型核电站更加划算。美国能源部的数据显示,SMR项目电力成本约为180美元/MWh,补贴后能降至100美元/MWh左右,低于风光发电。 从去年10月开始,硅谷巨头们疯狂囤积核电: 先是微软联合星座能源,计划耗资16亿美元重启三里岛核电站1号反应堆,目标是2028年开始为微软数据中心输送电力; 此后谷歌一口气向核能初创公司Kairos power购买7个反应堆的电力,总计500WMh(50万度); 亚马逊紧跟着签署了三项协议,投资5亿美金,牵手Dominion Energy开发一个SMR项目,为Energy Northwest 的四座先进SMR的提供资金,以及在宾夕法尼亚州Talen Energy的核设施旁边建设一座数据中心; 甲骨文掌门人拉里 埃里森宣称要设计一个核电数据中心,将由三个小型核反应堆提供动力,产生超过1000兆瓦的电力。 然而,科技大厂们虽然动作频频,但这些规划中的小型核电的产出和其总耗电量相比仍是九牛一毛,解除全球电力危机,仍需一场全球范围内的超级电力投资。 堰塞湖 面对能源规模升级的时代浪潮,欧美国家、大型企业纷纷制定了雄心勃勃的新能源发展计划,但落后的电网和电气设备,正在成为这场变革的巨大掣肘。 2021年,英国政府承诺将在2035年实现100%清洁电力,但巨额资金投下去,各类风光储项目大干快上、热火朝天。但英国人最终发现,这些电力根本无法及时上网。 陈旧的电网系统,让这些新型能源产能只能闲置在电厂里,一些风光电力需要等待长达10年至15年才能连接到电网。英国国家电网估计,到2030年,需要安装的高压输电线路将是过去30年总和的5倍。 英国的遭遇,欧美国家也感同身受。据BNEF统计,截至2022年底,英法意西等国等待并网的光伏和风电容量高达596GW,新能源项目从申请到接入电网的平均等待时间长达3-7年。 欧洲高压电网大多建设于1950年-1980年,部分电网服役期超70年;美国电力系统和变压器大多建于上世纪50—70年代,70%运行超过25年,60%的断路器运行超30年,而变压器的设计使用期限一般为35-40年。 海外各国电网系统中,有不少早已到达或临近退休年龄,已成为客观事实。如果不及时更换和升级,新上马的风光核电落入无用武之地的窘境是较大概率事件。 电网改造刻不容缓,为此,美国能源部(DOE)启动了GRIP计划,预计在五年内投资105亿美元推动电网转型;欧盟祭出“欧洲电网行动”,计划在2030年前新增5840亿欧元的投资;英国国家电网宣布在未来五个财年投资600亿英镑,进行网络基础设施的改造,这一金额比上一个五年接近翻倍。 如今这些巨额投资已经实打实地反映在电气公司的业绩和股价上,曾经表现略显平庸的电气巨头们涨起来丝毫不亚于AI明星股。 通用电气(GE)虽巨人迟暮,商业帝国解体后,拆分出来的GE Vernova却表现抢眼。自去年4月独立上市后,其股价一路上扬,至今涨幅已超165%。2024年,GE Vernova赚取了15.52亿美元的净利润,同比大增454.34%。 脱胎于西门子的西门子能源过去一年股价暴涨331%,电网更新让其成为欧洲的“AI影子股”。目前其手中积压的订单达到创纪录的1230亿欧元,而且即便在美国的新工厂尚未完工,但未来两年的产能已经被抢购一空。可见下游需求之强劲。 老牌电气厂商也是老树开新花。日立过去一年股价累计涨67.96%,施耐德电气和ABB也上涨了42.66%和40.69%。 而同一时期,AI芯片之王英伟达的股价表现和利润增幅“仅有”171%和190.64%(2024Q3)。 与工业化和城镇化对电网的拉动一样,AI让电力投资进入了新纪元。GE Vernova的CEO斯科特就明确说道:“现在正处于(电力)投资超级周期的起步阶段。” 离不开 埃隆·马斯克曾在一次采访中断言,美国变压器将出现短缺: “电动汽车和AI并行发展,两者都需要电力和变压器,我认为这正在创造对电力设备和发电的巨大需求。” 一套完整的电力系统,既包含充沛的电力供应,也需要通畅有序的电网以及配套的变压器、电表、储能和智能控制中心等等单元。 事实的情况与马斯克所表述的一致,变压器已成为钳制美国电力升级的核心部件。就像光刻机之于中国芯片产业,由于缺乏关键材料“取向硅钢”,如今美国80%电力变压器都依赖进口。 1930年,美国人戈斯( N.P.Goss)最早在实验室发现了取向硅钢并加以应用。但时至今日,这一材料却严重拖累了美国的电网改造,甚至有可能影响AI的历史进程。 取向硅钢也称冷轧变压器钢,是一种应用于变压器(铁芯)不可或缺的硅铁合金,占据了整个变压器成本的四分之一 。取向硅钢主要集中在中日韩三国,美国本土生产能力有限。 近五年来,美国变压器进口总金额一路上扬。2023年,共从国外购买了约58亿美元,同增 48.7%。2024年前11月,变压器进口金额达到73.2亿美元,同比增长41.16%,创历史新高。 基于运输效率高、损耗低的优势,特高压成为全球电网改造的共同趋势。而变压器就像一个自如调节电压的“魔术师”,电力从发电机输出,通过大型变压器“升压”至极高电压(161kV至 765kV),以实现长距离高效传输,随后降低到15-34.5kV,后又通过较小的变压器进一步降压至240V,以满足企业和住宅用户的使用。 由于取向硅钢和铜价上升,再加上海运受阻,几大厂商扩张不及需求增长,供需平衡急速扭转,变压器价格在2020-2023年间快速上涨了60%-70%,且有继续攀升迹象。目前,美国变压器交货周期拉长到50周到150周,极端情况下最长高达5年时间。 我国虽是变压器主要生产国,但在贸易壁垒抬头的当下,美国主要从墨西哥、韩国、巴西和加拿大等国进口,产品大多来自日立、GEVernova、西门子能源、埃斯杰贝、晓星重工(韩国)及现代电气。 需要注意的是,中国出口至美国的变压器仅占8%左右,因此,所谓“中国卡住美国电力设备”的言论并不成立。电网设备江湖基本遵循市场竞争,和高端芯片受制于技术和贸易垄断的情况并不相同。 当然,变压器仅是欧美电力升级困局中的一个缩影,包括智能电表、继电器、电容器、感应器、逆变器、发电机等等,加上电网智能化和数字化升级,欧美国家要做的还有很多,所有目前面对的压力,都是在为过去几十年去工业化的决策买单。 写在最后 “人工智能既是具身的,也是物质的,由自然资源、燃料、人力、基础设施、物流、历史和分类构成,这些都需要付出代价。” 社会学家凯特·克劳福德在《技术之外:社会联结中的人工智能》中如此写道,在理论上将看似虚拟的人工智能与传统的物质世界进行了连接。 克劳福德认为更应该关注背后的权力更替,“AI是新世纪的石油资源”也逐渐被更多人认可。但与此同时,老旧的欧美能源体系,并没有为这样的历史级转变做好准备。在漫长的历史中,这些垄断型企业并没有走在市场需求的前面。 在电力投资大周期中,中、美、欧属于不同的叙事线。 过去很长时间以来,我国在电力领域的投资额度都在持续增加,甚至到了不被公众所理解的程度。在特高压、数字电网、柔直工程等领域频里,“中国方案”都已经站在了市场需求的前面,也站在世界的前沿。相比之下,欧美国家上演的主要是新旧更换的替代故事,甚至是一种“维持故事”。 随着人们生活用电、生产用电、互联网和人工智能用电不断增加,基础的化石能源电力体系,最终会远远落后于人类社会实际需求的增长。从更加漫长的历史角度来看,如今AI大爆发对全球能源体系的重塑,可能也只是个开始而已。