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文檔簡介
投資策略研究:能源短缺型衰退下的節能賽道面面觀高能源成本+氣候周期與碳中和目標激勵=持續性節能增效需求2021年以來,供給側多重因素驅動全球主要能源價格快速上漲,至今仍處于2010年以來的絕對高位,呈現中樞抬升的特征。2021年以來,歐美極端天氣將新能源出力不穩的缺陷暴露無遺,對傳統能源的需求快速提升。而傳統能源企業則受此前疫情沖擊需求以及全球碳中和推進的影響大幅削減資本開支,產能收縮明顯,傳統能源的供需缺口快速走擴,年末的寒冬進一步推升了用能需求。進入2022年,俄烏沖突爆發,歐美對俄(主要產能國)的制裁升級則加劇了供給的收緊。全球石油、天然氣以及煤炭價格由此呈現2021年初、2021年末以及2022年一季度末至今的三段式上漲。盡管6月下旬以來,歐美衰退預期的升溫使得能源價格出現筑頂回落跡象,但至今價格中樞的抬升依然明顯。分項來看,原油方面,2021年初至8月29日,WTI原油及布倫特原油分別上漲103.7%及105.7%。天然氣方面,2021年初至8月29日,NYMEX天然氣上漲261%,至8月15日受俄羅斯供應收緊影響嚴重的歐洲TTF天然氣前向一個月合約價格漲幅達到驚人的1074.7%。原油、天然氣價格的上漲推升了作為替代能源的煤炭的需求,IPE理查德灣煤炭期貨(對應歐洲需求為主)價格在2021年初至8月19日的區間漲幅達288.86%。能源價格的暴漲傳導至發電端導致歐美的居民及工業電價同樣快速上行,同比增速為2008年以來的最高水平。另一方面,衰退風險的加劇很大程度上也是能源供給短缺的結果。衰退預期的快速升溫與風險的加劇源于今年1季度美聯儲率先開啟加息周期并采取了較為激進的加息節奏(使得年內預期加息300bp以上,歷史少見),7月歐央行亦選擇追隨美聯儲的步伐。發達國家央行之所以采取激進加息的手段目的便在于遏制處于歷史高位的通脹,衰退預期與CPI同環比呈現極強的正相關性。而拆解歐美CPI便可發現,通脹居高不下的最大推手便是能源價格。美國方面,2021年下半年以來,能源價格對于不斷走高的CPI的貢獻均在25%以上,歐洲方面則更為明顯,1Q21以來,能源價格飆升是HICP同比上行最主要的推力,其他分項的貢獻則穩健的多。綜上,便形成了能源價格飆升—>通脹幾乎失控—>加息周期開啟—>衰退預期升溫風險加劇的傳導鏈條。當期能源成本的高企將成為生產端及消費端節能需求提升、相關投資增加的催化劑,前瞻來看,當前進行節能資本開支性價比較優。異常天氣與緊供給支撐全球能源價格并對我國產生外溢影響若衰退發生或許不會引發能源價格在短期大幅回落,有兩大支撐力。第一,如前所述,本輪衰退之于歐美的最大風險點是供給側的能源價格上漲,而非需求的大幅收縮。疫情以來,歐美居民部門的收入水平提升而非下降,資產負債表擴張而非收縮。根據華泰宏觀團隊2022.8.9發布的研報《推演海外衰退風險及其宏觀影響》中對美國經濟數據的預測,本輪衰退如果發生,比08年可能幅度較淺,但低迷時間更長。第二,北半球高溫天氣加劇,熱浪頻繁出現,歐美及國內多地氣溫創歷史新高,使得夏季用能需求較往年進一步提升,傳統能源調峰、消納作用凸顯,使得天然氣等能源價格高位震蕩。前瞻來看,高溫過后將進入冬季能源補庫階段,對能源價格形成支撐。分項來看,傳統能源供給偏緊的局面短期難以改變,同樣意味著能源價格的高位震蕩有支撐。高企的能源價格意味著當前生產端及消費端節能投資的投資回收期均將被大幅壓縮,強化節能需求。原油供需關系的相對強弱主導油價,需求大幅收縮或打擊大幅增加均可能使得油價暴跌。從2008年以來的油價復盤來看,若需求坍塌則油價大概率回落,典型的便是2008-2009年的深度衰退期間,布油期貨一度由2008年6月末的139.8美元/桶回落至2008年末的45.6美元/桶。若供給大幅增加則油價亦有回落風險,典型的便是2014年起,OPEC為與美國頁巖油爭奪定價權而大幅增產,導致布油期貨由2014年6月末的112.4美元/桶暴跌至2015年末的37.3美元/桶。而2011年,2013年及2019年的階段性需求收縮期間,由于供給側同樣收緊,甚至幅度更大,原油價格呈現高位震蕩或回升的走勢。本輪供給偏緊而需求大幅收縮的概率較低意味著油價中樞的抬升有支撐。分供給來源看,美國頁巖油近期產量及庫存近期均有所回升,但距疫情前水平仍有差距。油價高位期間,美國頁巖油企業的償債意愿強于資本開支意愿,《通脹削減法案》的出臺可能進一步壓制未來的資本開支,而完工鉆井數環比增速斜率放緩以及DUC數量的下滑意味著產能約束下,美國頁巖油短期難以大幅增供。OPEC+方面,8月初的OPEC+會議同意9月僅微幅增產10萬桶/天,為歷史最低增產幅度,擴產意愿不強。歷史視角,疫情后OPEC產量與油價呈現較強正相關,相機選擇的意味明顯。前瞻視角,需求走弱預期下,EIA預測OPEC原油剩余產能將小幅上行,產量方面,至2023年末將維持震蕩。俄羅斯方面,歐洲能源去俄化的態度并沒有轉變,產量向有效供給的轉化受限。天然氣俄烏沖突下俄羅斯的供給強度仍是最大變量,對歐洲影響最大,若俄羅斯保持現有供給水平,歐洲也需要需求的削減來實現供需平衡,對于全球供需亦有外溢影響。根據IMF相關研究,假設歐洲能夠通過俄方及非俄(主要是美國LNG進口)在夏天結束前實現80%的儲氣量,按照2021年的供需關系,工業部門及居民部門需要分別削減4bcm(5%)及13bcm(15%)的用量以避免天然氣的供給短缺。而一旦俄方斷供,那么在冬季(11月初至3月)需求高峰將出現36bcm(3600萬立方米)的供給短缺,不同國家需要削減的需求幅度有差異,德國、奧地利以及意大利需要削減的幅度最大。如果出現2021年般的嚴冬則將意味歐洲各國需要額外再削減總計30bcm的天然氣需求。其他市場方面,俄方供給收緊導致歐洲進口需求增加疊加本國持續高溫進一步推升需求,美國天然氣儲氣庫的注氣量僅有180億立方英尺左右,處于較低水平。歐洲方面,除了高溫天氣外,碳價的上漲亦對天然氣價格有一定傳導。亞洲市場方面,主要消費國的冬季備貨仍在進行(主要為東北亞),日本則有部分企業收到俄方更換“薩哈林-2號”運營商的通知,對日本供應保障的擔憂邊際加劇。國內方面,持續高溫進一步提升了天然氣作為替代能源的需求,疊加部分液廠檢修仍在進行,海外供需偏緊推升進口成本,國內LNG價格上行。電力“碳中和”的積極推進正在逐步改變歐美及中國為代表的各國發電系統結構,旺季強需求下風光發電不穩定的弊端暴露,傳統能源價格的上漲將快速傳導至電價。全球來看,2018-2020年以來,可再生能源發電量增速大于電力需求增速,對傳統能源發電形成擠出,在歐美尤其是力求降低能源對外依存度的歐洲尤為顯著。2021年下半年以來全球范圍內傳統能源價格上漲導致的批發電價上漲在2022年持續,其中歐洲的電力漲價尤為明顯,美國2Q22平均批發電價的同比漲幅達到130%。夏季以來極端天氣帶來的用能需求激增進一步暴露了風光發電在時間上的間歇性以及空間上資源與負荷錯配兩大結癥。對新能源依賴度較高的歐洲不得不重啟煤電等傳統能源(萊茵河干涸導致的運輸不暢削弱替代作用),其對電價的傳導也更為通暢,從期貨價格看,IEA預測,歐洲能源將在2022/2023年冬季沖頂。國內方面,石油天然氣對外依存度高,此外用電高峰進行時,下半年電價有支撐。石油與天然氣方面,我國對外依存度較高,前者在70%以上,后者亦超40%,全球“漲價潮”
下,我國不免受到牽連。電力方面,與歐洲類似,我國同樣積極建設新型電力系統,降低能源對外依存度,副作用是電力供給的穩定性下降。盡管煤炭保供力度加大,但近期持續高溫增加用電需求,干旱導致水電出力減少的背景下,部分地區再次出現“限電”,映射電力供需偏緊格局。前瞻來看,根據中電聯預測,2022年下半年全社會用電量增速約為7%,全年增速約為5.5%,全年電力供需呈現緊平衡。從季節性特征來看,下半年的電力供需缺口整體大于上半年,8月、9月以及12月的壓力最大,意味著國內電價易上難下。綜上,雖然衰退風險邊際加劇,但本輪衰退的結癥在于能源供給的收緊,歐美依然強勁的居民資產負債表意味著全球總需求的收縮可能不及2008年的深度衰退,短期來看,需求側,夏季高溫以及冬季補庫帶來的能源需求能夠支撐能源價格中樞的抬升。供給側,原油方面美國、OPEC、俄羅斯等產油國不具備大幅擴產的能力與意愿。天然氣方面,俄羅斯供給已有削減,未來不確定性仍然較強,歐洲尋求替代供給者(美國LNG)及替代能源
(煤炭)對全球產生外溢影響,全球范圍內石油、天然氣及煤炭等傳統能源價格或仍將高位運行,并傳導至電價,使其2021年下半年來的上行趨勢延續。能源價格高企的結果是,一方面,生產端及消費端的用能成本快速走高,使得兩端用戶出于降本,自發的產生節能增效相關的投資需求,原因在于能源價格中樞的抬升使得節能增效投資的投資回收期被縮短,過往節能投資面臨的經濟性約束邊際“松綁”。另一方面,政府部門為遏制不斷走高的能源價格,保障能源安全,或采用政策約束的方式壓低用能需求,被動催生節能增效投資。典型的代表是歐盟委員會8月5日通過一項決議,2022年8月1日至2023年3月31日期間,將天然氣需求量在過去5年平均消費量的基礎上削減15%,潛在的措施包括鼓勵工業燃料轉換,有針對性地減少供熱供冷服務等。碳中和目標的推進與氣候周期的影響推升當期節能投資的性價比盡管短期能源價格的高企縮短了生產端以及消費端的節能投資的回收期,但多數節能投資的回收期仍在1年以上,部分生產端的節能增效技術回收期長達5年以上。而進一步思考,當前進行節能增效投資在中長期看也具有性價比,至少有兩層推力。第一,中長期看“碳中和”仍然是全球共同的目標,按照IEA的2050NZE路徑設計,當前至2030年,節能增效是實現這一目標最主要的路徑之一,而節能環保指數的估值對碳中和政策最為敏感。當前已宣布的氣候承諾方案(APS)特別是在2030年之前的關鍵時期,遠未達到實現2050年凈零排放(NZE)所需的減排量,存在12Gt二氧化碳當量的差距,而節能增效約能填補其中2.6Gt(占比超20%),僅次于電力脫碳(填補5Gt),高于終端電氣化、氫能以及CCUS(合計填補2Gt)。能效提升本身也是節能的重要路徑,而過去5年能源強度年均提升僅1.3%,遠低于NZE設計的2020-2030年4%的目標,未來節能增效需加倍提速,國內亦定調“節能是第一能源”。從政策發布前后1日,“碳中和”
各賽道的估值變化幅度看,節能賽道正反饋效應強于電力脫碳,意味著市場定價不充分。第二,全球氣候變暖的正在加速,而這將導致極端高溫和嚴寒出現頻率提升,相較“碳中和”目標而言,氣候周期對節能增效的激勵作用可能更為剛性。根據WMO的最新預測,2022-2026年的平均氣溫將高于2017-2021年的均值的概率高達93%,2022-2026年其中1年為史上最熱的可能性亦為93%,其中1年的平均氣溫較工業化前高1.5攝氏度的概率為50%。全球氣溫升高加速正在成為中長期趨勢,而即便2030年實現NZE,全球氣溫升高1.5度的概率亦有50%。IPCC研究表明,全球氣溫升高的后果之一是更為頻繁的極端天氣,帶來更頻繁更嚴重的能源供需的階段性缺口,使得政府部門采取限電停產等管控措施。若限電停產季節性頻發,對于生產端而言,高耗能產業鏈企業營收及市場份額的沖擊成本高于當期節能增效投資。以歐洲為例,能源危機導致化工等高耗能行業被迫停產,下游企業增加進口推高生產成本而上游企業則被迫讓出部分市場份額,產生中長期的負面影響,對于消費端而言,電力消費上限受約束,用電成本被推高。中長期看,當前進行節能投資對兩端而言均是有效的風險對沖方式。賽道:生產端工業節能,消費端建筑與交通節能,電源端數字化前文的推演表明節能增效是生產端以及消費端長短邏輯兼備的資本開支方向,短期催化在于當期能源成本中樞的抬升,中長期性價比則體現在適應“碳中和”目標的推進以及氣候周期的演進。本部分試圖回答的是哪些節能增效賽道最值得關注。繼續以性價比為錨思考,我們認為終端部門中的當期耗能大戶是兼具節能增效充分性與必要性的優質賽道,此外輻射范圍更廣的能源數字一體化也是高性價比的賽道。根據IEA統計,終端部門中,2020年,全球范圍內生產端的工業部門、消費端的建筑及交通部門是絕對的耗能大戶,三者合計占全球能耗總量的95%左右,這一規律同樣適用于主要經濟體,意味著上述三大部門節能增效的空間最大,性價比亦最高,是節能增效的主力。此外,在
新能源裝機規模不斷提升的背景下,數字一體化也將成為電力系統自身節能增效的關鍵。具體細分賽道上考慮,工業部門節能增效涉及諸多行業。路徑上,可分為兩個維度,技術增效以及硬件優化(設備改造、用材升級),我們重點梳理鋼鐵、有色、機械、電新、水泥等能耗占比偏高同時技術迭代密度更高或技術成熟度更高的行業。對于延展性最強,可能橫跨多個行業的技改及設備升級(余熱余壓利用、陶瓷纖維、高效節能電機),我們單獨進行梳理。建筑部門節能增效主要可分為外層升級(裝配式建筑、被動建筑、節能玻璃)與設備升級(供熱系統、家電)兩個方向。交運部門節能則主要為技術升級,包括公路建設以及軌道交通永磁牽引。能源數字化一體化則主要涵蓋發電及能源管理下的細分賽道
(智能電網、高效節能變壓器、儲能及儲能溫控、虛擬電廠)。工業節能鋼鐵節能鋼鐵行業是我國的能源消費大戶以及碳排放大戶,節能增效空間大,主要路徑為高爐長流程轉電爐短流程冶鋼。根據中國能源網統計,2020年鋼鐵行業的能源消費總量占全國能源消費總量的10%以上,二氧化碳排放占比同樣偏高。電爐煉鋼的節能增效效果顯著,根據世界鋼鐵協會,電爐短流程總能耗僅為主流技術高爐長流程總能耗的50%左右
(2104Kwh/噸鋼vs5122Kwh/噸鋼)。而至2020年,我國電爐短流程的滲透率僅為10%左右,橫向對比,遠低于其他發達國家。底線思維下,《關于促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》指出,到2025年,我國電爐鋼產量占粗鋼總產量比例提升至15%以上。從我國以及歐洲的經驗看,制約電爐煉鋼的因素包括:1)廢鋼資源相對稀缺;2)產成品的質量或有一定損耗;3)對比轉爐煉鋼,廢鋼采購成本高于鐵水。根據中國廢鋼鐵應用協會預測,到2025年,我國廢鋼資源供給量或達3.4億噸,廢鋼資源的逐步積累、采購成本的下降或將降低電爐煉鋼短流程推廣的阻力,而當前仍處于政策驅動階段。有色節能再生技術是我國有色行業節能增效,實現“雙碳計劃”的主要路徑之一,當前成效明顯,提升空間仍大。再生技術的節能效應突出,以再生鋁為例,根據中國有色金屬協會和再生金屬分會統計,生產再生鋁的能耗僅為原鋁的3.8%左右,成本較原鋁低10000元/噸。與生產等量的原生金屬相比,“十三五”期間我國再生有色金屬產業至少節約原礦超過12億噸、節約能源1.44億噸標煤、節約用水96億立方米、減少固體廢物排放81.5億噸、減少二氧化硫排放250萬噸。前瞻來看,根據再生金屬行業協會測算,當前,有色金屬報廢高峰期已至,國內再生銅鋁原料的資源保有量分別約1.4億噸和3億噸,預計2025年再生有色金屬產量將達2000萬噸,2021-2025年的產量CAGR為6.64%,其中再生鋁空間最大,CAGR超10%。前瞻來看,再生鋁供需兩側均有望迎來改善。橫向比較,2020年,美國再生銅、再生鋁占銅、鋁產量的比例分別超過了50%和70%,美國的鉛、日本的鋁已經實現100%由再生金屬原料供給,而我國再生金屬的合計滲透率僅25%。制約我國再生鋁產業發展的因素包括:1)國內廢鋁供應不足,進口依賴度高;2)再生鋁在強度、硬度、韌性等性能方面不及原生鋁,應用場景受限。而隨著:1)供給側,廢鋁“國產替代”紅利,根據SMM預測,2028年國內再生鋁所需廢鋁中回收舊料的比重有望從2018年的45%提升至80%;
2)需求側,汽車輕量化對壓鑄鋁的需求提升,再生鋁滲透的堵點有望被打通。機械節能汽車輕量化轉型相關的一體化壓鑄以及超高強鋼熱成型或是節能增效的重點著力點。《工業領域碳達峰實施方案》明確提出到2025年,機械行業中先進凈成型工藝能夠實現產業化應用。從重點技術路徑的應用領域以及該領域自身的節能目標考慮,汽車輕量化相關技術或為機械技能減排的重點方向之一。《節能與新能源汽車技術路線2.0》中明確提出到2025年,乘用車新車的平均油耗需要達到4.6L/100km。根據國際鋁業協會測算,對于燃油車,汽車質量每降低100kg,每百公里可節省約0.6L燃油,減排800-900g的二氧化碳;
對于電動車,純電動汽車整車重量若降低10kg,續駛里程則可增加2.5km,輕量化的節能增效效應突出。重點技術分別來看:一體化壓鑄一體化壓鑄及輕質合金材料能夠有效推動汽車輕量化轉型。增效顯著。政策目標上,《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》中要求2035年燃油乘用車/純電動乘用車輕量化系數分別下降25%/35%。具體材料方面,根據《節能與新能源技術路線圖》規劃,2025年鋁合金單車用量將達到250kg,而2020年用量約為139kg/輛,5年車均用量接近翻倍。一體化壓鑄技術大幅提升單車用鋁量達成減重效果,一體化壓鑄下的鋁合金車身重量約為200-250kg,而同級別傳統鋼鋁混合車身的重量在280kg左右,減重效果顯著;同時一體化壓鑄工藝用時約為傳統壓鑄工藝的1/17,單位時間生產量有大幅提升,增效顯著。超高強鋼熱成形超高強鋼熱成形替代主流低碳鋼可以減重25%。目前汽車中鋼材占自重比例達55%-60%,是最主要的車身材料,其中熱成形工藝加工而成的超高強度合金鋼占車身比重達到10%以上。普通鋼材張力較低,因此需要多層覆蓋提高強度,而熱成型超高強鋼較高的張力可以實現單層覆蓋而達到相同的強度,預計性能不變的情況下,使用熱成型超高強鋼單車可減重15kg-20kg。《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》中規劃至2025年,1.8GPa熱成型鋼批量應用,2030年2.0GPa熱成型鋼批量應用,同時近終形高強鋼全面替代800MPa以下的冷軋產品,產品替代將為超高強鋼熱成形技術帶來一定的業績空間。電新節能動力電池加速推廣,理論回收量大幅提升,梯級利用節能增效。新能源車動力電池性能衰減至80%下時,就無法滿足新能源車使用場景。當剩余容量處于20%-80%時,動力電池可通過梯級能量回收,應用于儲能等場景;當剩余容量處于20%以下,動力電池可通過拆解回收,鎳、鈷、錳等金屬元素可實現95%以上的回收率。隨著后續政策推動下電池標準統一,我國動力電池市場規模有望加速發展。2022年8月1日,《工業領域碳達峰實施方案》明確“推動新能源汽車動力電池回收利用體系建設”,隨著體系的建設和完善,回收速度將加快進行。根據《中國廢舊鋰離子電池回收拆解與梯次利用行業發展白皮書(2022年)》預測,2022年中國廢舊鋰電池理論回收量達76.2萬噸,2021-2025年CAGR達33%。成本偏高、監管力度弱是限制動力電池回收產業發展的主要因素。以磷酸鐵鋰電池為例,一噸磷酸鐵鋰電池回收在8500元,但市場價值僅為8000元,回收企業仍處于虧損階段;
貴金屬提取過程中具有污染治理、最低提取率等要求,進一步提升回收成本。監管力度偏弱又導致具備成本優勢的回收白名單外的企業侵蝕市場份額。若成本及監管端能夠取得突破,將真正打開動力電池回收的藍海。水泥節能水泥窯協同處置是水泥節能的有效途徑。我國水泥熟料節能減排已有一定成效,能耗由2015年的112千克標準煤/噸下降到2020年的108千克標準煤/噸,但節能減排壓力依舊較大,為水泥企業轉型的重要方向,以替代衍生燃料(RDF)技術為主流,通過對化石燃料的熱值替代實現節能減碳。以華新水泥
RDF技術為例,目前5000噸的熟料窯能日處理900噸RDF,1噸RDF含有相當300kg原煤的熱值,華新協同處置熱替代率最高可達到50%。水泥窯協同處置的經濟性近年來亦明顯提升,在第三方處置市場滲透較快。目前新建或改擴建傳統危廢焚燒爐設施的平均投資一般為3000-16000元/噸處置產能,而水泥窯協同處置危廢投資額只需1000元左右/噸處置產能,且運營成本約為焚燒處理的50%。2020年,水泥窯協同處置量占全國危廢第三方處置(傳統焚燒、水泥窯協同、填埋、其它)總量約21%。根據中國水泥網&水泥大數據研究院鄭建輝預測,“十四五”水泥窯協同處置危廢能力有望突破1500萬噸,市占率提升至33%以上。廣義工業節能余熱余壓利用余熱余壓利用可通過改進工藝結構和增加節能裝置來最大幅度的利用高耗能行業在生產過程中產生的勢能和余熱,技術成熟度、普適性低及初始投資成本高是主要制約因素。高耗能行業中余熱資源約占其燃料消耗總量的17%-67%,其中可回收余熱資源比例約60%。但目前我國余熱回收利用僅占余熱資源總量的30%,海外余熱利用率可達40%-60%。細分行業上看,余熱利用節能降碳效果優異,方大特鋼焦化廠建設的干熄焦余熱發電循環水系統日均電耗與之前相比可節約3610kWh。但以鋼鐵行業為例,我國鋼鐵余熱余能的回收利用率僅為30%左右,而日本的新日鐵可達92%以上。技術增效是余熱余壓快速滲透的關鍵。另一大堵點在于較高的初始投資成本,政策補貼或是現階段最有效的解決方案。陶瓷纖維陶瓷纖維作為新型耐火材料能夠顯著降低冶煉熱損耗以及窯爐的負荷,實現節能增效。陶瓷纖維比傳統硬質耐火材料可節約20-40%的能耗。根據魯陽節能招股書,冶煉過程中,陶瓷纖維散熱損失僅為5337.5卡,比傳統耐火材料低約18%。2019年,我國陶瓷纖維制品年產量約70萬噸,滲透率僅為3%,處于全球整體水平以下。同時,陶瓷纖維下游應用領域廣闊,對單一行業景氣度的敏感性較低。不考慮下游應用領域的拓展,若未來陶瓷纖維產量占耐火材料比例達到5%、10%,增長市場空間約為50萬噸、170萬噸。結構性特征上考慮,中高端產品存在技術壁壘,且下游需求旺盛,利潤率較高,隨技術降本以及規模降本推進,滲透有望加速。高效節能電機政策驅動下,2025年新增高效節能電機占比有望提升至70%。2020年,我國電機耗電量約占全社會總用電量的64%。而目前我國電機系統運行效率低于國外先進水平20%。相比于普通電機,高效電機損耗可下降20%以上。永磁同步電機作為高效電機的代表品種,在輕載時的效率仍可達到95%,節能效果顯著。2020年我國的節能電機占比約10%,遠低于目前歐美發達國家的40%以上的水平。制約高效節能電機推廣的主要因素為更高的初始投資成本(較傳統電機高20%-30%)。“碳中和”背景下,政策疊加工業電價上漲驅動需求,電機產業向高效節能大方向加速升級。2020年5月,《GB18613-2020電動機能效限定及能效等級》規定IE3以下能效電機將被強制停產。2022年6月《工業能效提升行動計劃》明確提出2025年新增高效節能電機占比達到70%以上,節能電機滲透空間較大。廣義消費節能節能變頻器——IGBT產業鏈。在零碳電力完全滲透前,通過技術手段降低設備運行對電力的消耗,也可達到節能降碳的效果。當前技術手段相對成熟的節能提效領域主要為新能源車、家電(變頻家電)與工業(工業控制與自動化),三者的核心部件均對應功率半導體,尤其是具備低能耗屬性的IGBT,新能源車+工控+家電領域合計占IGBT下游需求近80%。2013年以來三大白電的能效新標陸續出臺,推動變頻家電滲透率提升,以銷量計算,2020Q3變頻空調滲透率達到70%左右,變頻冰洗滲透率達到50%左右,能效標準趨嚴的背景下,后續滲透率仍有可觀的提升空間,增速高于白電行業整體;工控與自動化領域,根據前瞻產業研究院,2020至2025年,變頻器市場規模CAGR有望達10%。建筑節能《中國建筑能耗研究報告(2020年)》提出,2018年我國建筑全過程能耗總量占全國能源消費總量的46.5%,占全國碳排放量的比重為51.3%,節能增效潛力巨大。裝配式建筑裝配式建筑節省10-20%能耗,是建筑節能的有效途徑。2021年,根據住建部數據,裝配式以混凝土構建為主,節能效果較優的裝配式鋼結構占比為28.8%,且目前我國裝配式建筑滲透率僅為24.5%,作為對比,海外發達國家的滲透率在70%以上。住建部《“十四五”
裝配式建筑行動方案》明確規定到2025年裝配式建筑占新建建筑面積比例達到30%。在這一目標基礎上,近日,住建部和發展改革委發布《城鄉建設領域碳達峰實施方案》,明確提出到2030年裝配式建筑占當年城鎮新建建筑的比例達到40%。被動建筑被動建筑節能效果優異但目前滲透率較低。被動式建筑可實現超低能耗,建筑節能率可以高達80%—90%。以龍湖地產對應項目為例,被動式建筑每年能節約燃氣約2.16立方米/平方米、節約電量約3.19千瓦時/平方米,同時相關能源系統和設備效率的提升約每平方米可節電78千瓦時。從竣工面積角度,根據中散協被動式裝配建筑委員會統計,2013-2018年5年的總竣工面積為16萬平方米,隨著政策的支持度逐漸提升,從2020年開始,竣工項目開始呈指數型增長,保守估計到2035年全國將有20億平方米的被動式低能耗建筑產業容量。建材性能要求高,主要依賴進口是主要制約。以密封條為例,國內中空玻璃的雙面膠條、玻璃與型材之間的密封膠條等材料的性能達不到被動式建筑所規定的要求,其關鍵材料絕大部分依靠進口,建設成本較高。節能玻璃建筑玻璃門窗能耗占建筑總能耗的23%,是建筑節能的重點方向之一。《建筑節能與可再生能源利用通用規范》的發布或加速節能玻璃對現有雙層玻璃的替代,節能玻璃擁有更加優越的隔熱和遮陽性能,冬季可以大大減少室內熱量的溢出,夏季以可以減少陽光進入室內。其中,低輻射鍍膜玻璃(Low-E玻璃)是節能性能最好的窗用材料。Low-E中空玻璃節能效果比普通玻璃提高超過70%,比普通中空玻璃提高了40%以上。目前,國內LowE玻璃的滲透率僅12%,發達國家如德國滲透率則高于90%,滲透空間較大。供熱系統“碳中和”背景下,歐洲加快能源轉型推動熱泵滲透率快速提升。空氣源熱泵具有優良的節能效益,每度電可產生3千瓦以上的熱量,節能效益可達到75%。能源危機的發酵加速了歐洲降低能源對外依存度的進程,“RepowerEU”能源計劃提出歐盟將在未來5年內安裝1000萬臺熱泵,部署速度提升1倍,推動全球熱泵加速滲透。IEA統計,2020年,全球熱泵在供熱系統的滲透率僅為7%,而2030年滲透率需達到42%,安裝量需從1.8億臺增加至2030年6億臺(至2025年達到2.8億臺),才可滿足“碳中和”需求,CAGR為11.3%。歐洲能源危機為催化劑有望加速熱泵出口。制約空氣源熱泵推廣的主要因素為:1)初始購買和安裝成本偏高,toC端吸引力不強;2)低溫環境下運行穩定性不足。歐美能源困局下補貼政策的加碼短期有效刺激了外需。中長期滲透率提升的關鍵仍在于技術創新以實現降本并提升出力穩定性。家電(光伏直驅空調以及LED)高效率家電是消費端居民節能的重要途徑。根據IEA統計,家電是居民部門第二大耗能領域,占住宅總能耗的20%以上,其中2020年供冷系統占建筑部門最終用電量的近16%。而光伏直驅空調可有效降低供冷系統能耗。光伏直驅利用率高達98%,根據全球制冷技術創新大賽主委會測算,該技術可以降低85.7%的空調碳排放量。根據IEA統計,為實現2050年全球“碳中和”的目標,到2030年,全球市場新增空調機組的平均效率等級至少需要提高50%。LED燈節能效果遠超普通燈泡。3W的LED節能燈333小時耗1度電,而普通60W白熾燈17小時耗1度電,普通5W節能燈200小時耗1度電。根據IEA預測,2025年家電LED照明將全面普及。交通節能公路建設節能瀝青就地熱再生技術及大比例摻量廢舊瀝青混合料再生技術是公路建設節能增效的有效手段。我國每年需要翻修、重建的舊瀝青路面占15%以上,由此產生的廢舊瀝青混合料預計將超過2000萬噸。就地熱再生及大比例摻量廢舊瀝青混合料再生技術等廢舊瀝青再利用技術能夠有效實現節能增效。就地熱再生瀝青路面比AC-13瀝青路面節能38.70%,其能耗和溫室氣體排放量較傳統銑刨重鋪降低約37.1%和42.5%。而采用50%RAP摻量的廠拌熱再生瀝青混合料的單位能耗和碳排放相比新拌瀝青混合料分別降低260.3MJ/t和4.61kg/t,節約能耗44.7%,降低碳排放10.7%。技術推廣的主要約束在于質控不穩定且設備成本較高,同時不同再生方式各有千秋,適用場景不同。廠拌熱再生技術的優勢在于適用范圍廣,能用于各等級公路且施工質量較穩定,海外普及度高。其弊端在于1)舊料利用率仍偏低,約為10%-30%;2)對拌和設備要求較高且產生運輸成本;3)對路基有一定損害,環保性較差。就地熱再生技術的優勢在于舊料利用率高,且運輸等次生成本低。其弊端在于:1)對路面承載力要求較高,適用范圍相對有限;2)施工質量控制難度較大,易產生不均勻性。因此,再生技術的選用需要考慮公路等級、路面狀況、養護工程性質、交通量情況、施工環境等多個因素。技術提質降本是大面積推廣關鍵。軌道交通節能永磁牽引系統相比于異步牽引車可節約30%-40%左右能耗。永磁牽引車節能主要通過減少牽引能耗及增加再生能量反饋兩方面進行節能,總能耗低于異步牽引車43%。根據時代電氣統計,地鐵每列車每年用電量約為132萬度,若列車采用永磁牽引系統,每列車每年可節約電量約40萬度。而目前根據RT軌道交通網統計,2022年1-6月約有153列地鐵完成牽引系統招標,但永磁牽引系統招標數量僅為3輛,占比約為2%。制約永磁牽引制約滲透的主要因素為較高的初始投資成本下經濟性較差,仍待技術降本或政策驅動。以蘇州地鐵項目為例,每列車永磁牽引系統初始投資相比普通牽引系統多100萬,而全生命周期年均節約電費約10萬,投資回收期超10年,若無政策補貼驅動,自發投資意愿偏低。能源數字化智能電網建設智能電網是推動電力系統節能增效的舉措。發電側,智能電網顯著提升對風光等新能源并網的運行控制能力,提升風光并網后的經濟性、可靠性及高效性。輸電側,智能電網能夠提升輸電的安全性及穩定性,減少停電損失。配電側,智能電網再資源配置方面優勢顯著,能夠明顯提升電網的利用率。用電側,智能電網能夠平衡用電負荷,降低負荷峰谷差,延長電網的生命周期。根據美國國家實驗室測算,使用智能電網,美國到2030年可以實現節電減碳18%。智能電網建設可以在適應不同用戶用電
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