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对我国风电产业发展状况及环境效益的思考

2023-01-23中国农业银行金融市场部彭宇超郭思博

农银学刊 2022年6期
关键词:二氧化碳风电运维

■ 中国农业银行金融市场部 彭宇超 张 搏 郭思博

风能是一种清洁的可再生能源,全球风能资源丰富,可利用的风能资源约为2×109MW。由于风力发电的诸多优点以及全球能源结构转型的促进,风电产业迎来了快速发展。据国际能源署统计,2021年风力发电占全球发电量的6.6%,约是2015年签署《巴黎协定》时的1.9 倍。在我国,风能发电运营维护行业已被列入了我国战略性新兴产业①,对应国家统计局《国民经济行业分类》(GB/T4754—2017)中的风力发电行业。在碳达峰、碳中和目标的指引下,风电在我国将具有广阔的发展前景。

一、我国风电产业发展情况

(一)我国风电产业的发展历程

碳减排已成全球共识,我国提出碳达峰、碳中和目标,风能作为技术成熟与安全可靠的清洁能源,成为我国推进的重点。在双碳目标指引下,全国各地区、各部门纷纷出台支持风电发展的各类政策。我国风电产业的发展在经历了萌芽期、探索期、引导期、海上风电发展期等阶段后,进入了双碳目标驱动期。

(二)支持风电产业发展的相关政策

从国家规划的整体要求来看,风电是我国能源转型背景下的重要发展方向。2022年3月,国家发展改革委、能源局印发的《“十四五”现代能源体系规划》,明确提出到2025年非化石能源消费比重提高到20%,非化石能源发电量比重达39%,电能占终端用能比重达30%,要求加快发展风电,全面推进风电大规模开发和高质量发展。2022年6月,国家发改委、能源局等九部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》,要求大力推动风电基地开发,明确2030年风电和太阳能发电总装机容量达到1200GW 以上。

从各省的“十四五”规划来看,“十四五”期间我国风电将快速发展。2021年以来,各省陆续发布了本省“十四五”期间新能源电力的发展规模,已有内蒙古、甘肃等22 个省公布了具体的装机规模。根据规划,22 个省“十四五”风电和光伏装机总规模将达到625GW,其中沿海的广东、海南等8 个省规划在“十四五”期间新增海上风电投产52GW。

从重大项目和举措来看,“千乡万村驭风计划”、大基地建设、老旧机组改造等都将带动旺盛的风电装机需求。2021年2月,国家能源局发布《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知(征求意见稿)》,提出积极推进分布式光伏发电和分散式风电建设,结合乡村振兴战略,启动“千乡万村驭风计划”。2021年10月,习近平总书记在联合国生物多样性大会上宣布,中国将大力发展可再生能源,加快规划建设大型风电光伏基地项目。2021年12月,国家能源局发布了《风电场改造升级和退役管理办法(征求意见稿)》,鼓励并网运行超过15年的风电场开展改造升级(以大代小)和退役。

综合考虑各省规划和各重大措施的推进,“十四五”期间预计我国风电新增装机量将超过300GW,远超“十三五”期间的140GW,我国风电产业受政策驱动预计将高速发展。

(三)我国风电产业的发展现状

我国风电装机和发电量稳定增长,逐步向主力能源过渡。2021年,全国风电并网容量约占全部电源装机容量的13%,风电占全国全部发电量的7.8%,已成为国内的第三大电源。

一是陆上风电进入平价新周期,大型化趋势加速。我国陆上风能资源分布差异大,主要集中在西北、华北和东北地区,“三北”地区风能占全国风能总储量的比重超过75%,但我国较大的电力负荷中心集中在华东、华南、华中地区,2021年中东南部地区用电量占全国用电量的比重达到了66%,导致我国风电资源供给与用电需求之间存在较大的空间错配问题。近年来,为更好满足中东南部电力负荷高峰区域供电需求,我国陆上风电“开发地图”明显出现了“南移”。2021年,中东部和南方地区风电新增并网装机量占全国的比例约61%,较2015年提升了29 个百分点。

2020年陆上风电补贴取消后,风电产业发展的核心驱动力已由政策导向转为市场竞争导向,成本成为竞争中的关键因素。风机大型化因减少单位容量材料用量、摊薄了施工费用等的优势,是风电降本最根本有效的路径,预计未来陆上风电将持续通过大型化降本,低成本将进一步促进需求。

二是海上风电发展空间广阔,长期成长性较好。一方面,世界银行数据显示,我国可开发的海上风电资源空间达到2426GW。截至2021年末,我国海上风电累计装机容量仅为26.39GW,具有非常大的增长空间。另一方面,海风平稳、风速高、风切变小,属于优质风力,且海上没有静风期,海风发电每年等效满负荷小时数平均比陆上高500 ~1000h,能够大大提高发电量。此外,我国沿海11 个省市用电量占全国的比重超50%,就地消纳能够避免长距离传输损耗。

2021年底之前,国家补贴支撑了海风行业快速发展,然而2021年底国家补贴取消,开发商的开发意愿下降。但参考陆上风电的发展趋势,取消补贴可以加速产业降本。海上风电有望重演陆上风电的历史,以降本带动产业链持续发展,并且目前广东、浙江、山东等地区对于海上风电项目仍给予补贴,海上风电项目有望持续高速发展。

(四)我国风电产业链分析

一是上游为风电机组制造与风电场开发。风电机组制造商作为产业链中技术主导方,拥有显著的技术优势,在目前的风电运维领域占据重要地位,行业技术壁垒和行业集中度均较高,CR3③为48%。风电场指的是由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。目前,我国风电场开发行业技术壁垒较高,所以市场参与者较少,并且大部分是拥有国资背景和较强资金实力的企业。

二是中游为风电运维服务。一般风电机组的运行寿命是20 ~25年,质保期一般为3 ~5年,质保期内主要由风电机组制造商负责运维服务。风电机组制造商因提供质保最早从事运维服务,且主要参与风电运维的高端领域,如大部件的更换和特定部件维修。风电场开发商主要参与风电运维的中端领域,倾向于为自己的风电场提供运维服务,如日常巡检和故障处理。以上两者是风电运维服务市场的主要参与者,第三方运维公司则是风电运维市场的重要补充,主要参与风电运维中的低端领域,如定时检修等,市场份额占比较小。

三是下游为塔架和风电运营商。塔架是风电机组的主要承载部件,在风力发电机组中主要起支撑作用,但塔架行业具有技术壁垒低和运输半径有限的特点,产业话语权和规模效应均有限,市场竞争较为激烈,CR3 仅为25%。风电运营商是通过管理、运营风力发电厂,生产电力并出售给电网公司的企业,核心竞争力主要是风资源开发能力、资金规模和成本优势,具有产业链中最高的毛利率,CR3 为32%。

二、风电产业环境效益分析

传统燃煤发电从获取能源到发电的全过程均有污染,而风能除了在设备制造、运输、安装等过程中会产生少量碳排放之外,在发电过程中几乎不产生碳排放,属于有助于减轻环境污染的清洁能源,环境效益显著。

(一)二氧化碳减排量测算公式

参考中国银行保险监督管理委员会《绿色融资统计制度》(2020 版)中的绿色信贷项目节能减排量测算指引对二氧化碳减排量进行测算,公式为:

CO2=Wg×αj+Qg×bg×103×2.21

上式中:

CO2为二氧化碳当量减排量,单位:吨二氧化碳/年。

Wg为项目年供电量,单位:兆瓦时。

αj为可再生能源发电项目所在地区区域电网的二氧化碳排放因子,单位:吨二氧化碳/兆瓦时。根据UNFCCC《电力系统排放因子计算工具(5.0版)》,对于风电、光伏项目αj=75%×EFgrid,OM,y+25%×EFgrid,BM,y。

Qg为项目年供热量,单位:百万吉焦;若只发电不供热,则该值为零。

bg为全国集中供热锅炉房平均供热煤耗,单位:千克标煤/吉焦。缺省值取40 千克标煤/吉焦。

根据国家发改委数据,2020年我国火电厂平均每千瓦时供电煤耗为320g 标准煤。按照含碳量90%计,燃烧1 吨标准煤将产生约2.7 吨二氧化碳,则燃煤发电1MWh 将产生约0.86 吨二氧化碳。根据生态环境部发布的《2019年度减排项目中国区域电网基准线排放因子》,不同区域风电项目二氧化碳排放因子αj取值范围为0.66 ~0.87,这表明风力发电1MWh 可以减排二氧化碳0.66 ~0.87 吨,可见风电项目的碳减排效果十分显著。

(二)二氧化碳减排测算案例

根据《中广核风电有限公司2021年度第一期绿色超短期融资券(碳中和债)募集说明书》,募投项目为中广核福建平潭大练300MW 海上风电项目,年发电量约为970000MWh,项目位于福建省,属于华东区域电网,对应的电量边际排放因子EFgrid,OM,y和容量边际排放因子EFgrid,BM,y分别为0.7921tCO2/MWh,0.3870tCO2/MWh,则二氧化碳基准线排放因子αj为0.6908 tCO2/MWh。按上述标准测算,本期超短期融资券募投项目涉及的海上风力发电项目与同等火力发电上网电量相比预计每年可减排二氧化碳66.94 万吨。

除二氧化碳之外,煤炭燃烧过程中产生大量二氧化硫、氮氧化物及烟尘等,对环境造成较大污染。风力发电使用清洁的可再生能源,其节能减排效益愈发显著。根据中国电力企业联合会在《中国电力行业年度发展报告2020》中公布的火电发电标准煤耗及单位火电发电量污染物排放量计算,募投项目年度上网电量与同等火力发电上网电量相比,预计每年可实现节约标准煤29.69 万吨,减排SO2181 吨,减排NOX188.96 吨,减排烟尘36.82 吨。

(三)二氧化碳减排的经济效益

2021年7月全国碳市场上线交易以来,碳排放配额(CEA)平均交易价格在50 元/吨附近波动,如碳价按50 元/吨计算,则中广核风电有限公司2021年度第一期绿色超短期融资券(碳中和债)募投项目CO2减排量对应的直接经济价值约为3347万元/年(=66.94 万吨/年×50 元/吨)。依据募集说明书,本期碳中和债募投项目总投资为60.74 亿元,也即对于风电产业的典型项目而言,单位资金投入对应CO2年度减排的直接经济效益约为投资资金规模的5.5‰。具体来看,中广核风电有限公司2021年度第一期绿色超短期融资券(碳中和债)发行规模10 亿元,按线性比例直接匡算,对应CO2年度减排的直接经济效益约为551 万元/年。

进一步地,如果从二氧化碳带来的温室效应会造成的损失角度看,每吨二氧化碳排放导致的经济损失会远大于由目前CO2交易价格计算的数值。参考相关研究,以每吨二氧化碳造成的温室效应会造成的损失为折合人民币592 元计算,在进一步考虑到CO2造成的温室效应带来的损失后,年度CO2减排的综合经济效益约为投入资金规模的6.5%,具有突出的经济效益。

三、商业银行服务风电产业发展的建议

在实现我国能源结构转型过程中,大力发展风电是必由之路。未来,在风机大型化趋势加速和海风等风电未来将保持高增速的背景下,风电产业预计将有较好的发展前景和较大的融资需求。为更好服务我国碳达峰、碳中和战略,贯彻落实我国“十四五”规划相关部署和精神,商业银行应主动做好风电产业发展相关金融服务,在引导资金服务全社会低碳转型方面更好地发挥配置作用。

(一)积极满足优质风电项目的融资需求,提供多元化融资渠道

“十四五”期间预计我国风电新增装机量将超过300GW。根据各地公布的风电项目投资情况,1GW 风电项目的投资额通常超过60 亿元,则“十四五”期间风电项目的投资需求预计将超过1.8万亿元。从风电产业链来看,风电项目开发过程中,风电场开发的资金投入较大,目前风电场开发企业也主要是规模较大的国有企业,一般具有信用资质较好、融资需求较大等特征。商业银行应主动关注风电项目建设规划,积极推进相关营销工作,特别是与大型风电场开发企业做好对接,为我国风电产业的发展提供有力的资金支持。

此外,目前风电项目的融资来源高度依赖银行信贷,商业银行可以围绕风电项目建立包括贷款、债券融资、资产证券化、风机设备融资租赁等多种模式并存的融资体系。对于实行资金归集财务制度的大型电力集团,可以考虑利用信用证、承兑、票据贴现、保函等更好满足企业的各类需求。

(二)落实相关政策精神,为双碳目标达成注入更多金融动能

风电项目具有投资周期长、直接经济收益回报较慢等特点,但突出的环境效益使其对社会整体的价值较高。为更好支持风电产业发展,相关部门也纷纷出台支持政策。如早在2018年国家能源局下发的《关于减轻可再生能源领域企业负担有关事项的通知》就鼓励金融机构对信用良好的可再生能源投资企业适度下浮贷款利率。2021年发改委等五部委发布的《关于引导加大金融支持力度 促进风电和光伏发电等行业健康有序发展的通知》则明确提出,具备条件的可再生能源企业可向银行申请补贴确权贷款④,其利率、期限等均由双方自主协商,利率通常低于普通贷款利率。2022年银保监会在《关于进一步推动金融服务制造业高质量发展的通知》中也提出,银行要围绕战略性新兴产业等重点领域加大金融支持力度。

商业银行应认真落实相关文件精神,通过建立风电项目贷款绿色审批通道、主动梳理符合补贴确权贷款条件的客户名单并告知客户该贷款的利率优势等方式,积极支持风电项目建设,提升贷款便利程度并争取进一步降低贷款利率。同时,商业银行也应做好相关风险管控工作,除了在财务风险、经营风险等传统风控要点方面严格把控相关项目是否符合条件,还应认真测算和监督项目产生的环境效益情况,优先选择环境效益良好的项目提供支持,为双碳目标的达成注入更多金融动能。

注释

①详见国家统计局制定的战略性新兴产业分类(2018)。

②GW(吉瓦)=1000MW(兆瓦)=1000000KW(千瓦),为功率单位。

③指行业里排名前三的企业集中度。

④是以清洁能源发电企业纳入国家财政及相关部门审核公布的电价补贴名单为前提条件,按照已确权应收未收的补贴资金来确定贷款额度,为符合条件的该类型发电企业提供资金支持的创新信贷产品。

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