[太阳]“#风电#+#光伏#”需求共振 对铜铝锌基本面改善有限

2021-09-22

在过去的10年间,光伏和风电之所以成为全球增长最快的能源类型,核心因素在于成本的迅速下降。但是这一增长趋势可能会因为原材料上涨而逆转。

  数据显示,2020年全球累计风电装机量733GW,其中中国为282GW;2020年全球新增风电装机量111GW,其中中国为72GW。根据彭博预测,2021-2030年,全球累计新增风电装机量为969GW,其中中国为447GW。“2020北京风能大会”上,400多家风电企业首度发起联合宣言,宣言保证,将年均新增风电装机50GW以上。2025年以后,中国风电年均新增装机容量应不低于60GW,到2030年至少达到800GW,据此测算,中国2021-2030年之间累计新增风电装机量518GW,高于彭博预测,调整彭博数据中关于中国的新增风电装机量,整体预计2021-2030年之间全球累计风电装机量1040GW。

  2019年,全球累计光伏装机量为693GW,其中中国为225GW,2020年中国新增光伏装机量48GW。根据彭博数据调整,预计2020年全球累计光伏装机量833GW,高于欧洲光伏产业协会公布的最新全球累计光伏装机量773.2GW;整体判断2020年全球光伏装机容量在800GW附近。

  对于未来,中国光伏行业协会预测,“十四五”期间,国内年均光伏新增装机规模一般预计是70GW,乐观预计是90GW。彭博预测,2021-2023年全球年均光伏新增装机规模在200GW,以此测算可以推出2021-2025年全球新增发电装机量1000GW。欧洲光伏业协会在2021年9月1日发布的《全球市场展望》预测称,2021-2025年累计光伏新增容量1097GW。在最佳条件下,2021-2025年累计光伏新增容量将达1374GW,在中等条件下,预计全球光伏装机总量将在未来5年达到以下里程碑:2021年900GW,2022年1100GW,2023年1300GW,2024年1600GW以及2025年1800GW。整体预计,2021-2025年,全球光伏新增装机容量1000GW-1374GW。

  铜在风电中的具体应用组件为塔筒电缆、机组内部升压器、机组外部升压器、风电场内部电缆、电机、开关设备、控制电线和电缆、接地电线和电缆等,应用范围较广。对于海上风电来说,各组件的铜使用强度均较陆上风电有所提升,尤其是电缆,电缆铜用量占比可高达59%。尽管不同技术对铜使用强度略有影响,但由于电机和增速箱用铜量在风电场整体的比例不高(8%-21%),整体影响有限。

  光伏发电系统是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成,其中汇流箱、变压器、铜导线等组件含铜量较多。

  风电中对铜使用强度影响最大的因素是陆上新装机与海上新装机的选择。Wood Mackenzie报告显示,陆上风电每GW装机需要消耗5400吨铜,海上风电每GW装机需要消耗15300吨铜,光伏系统每GW装机需耗铜5000吨。星展银行数据显示,陆上风电每GW装机需要消耗4000吨铜,海上风电每GW装机需要消耗10000吨铜,光伏系统中每GW装机需要消耗5500吨铜。

  结合两家统计取均值,预计海上风电每GW装机需要消耗12650吨铜,陆上风电每GW装机需要消耗4700吨铜,光伏系统每GW装机需要消耗5250吨铜。

  根据测算2021-2030年全球风电新增装机量1040GW,考虑到2025-2030年风电建设加快,预计2021-2025年年均风电增量100GW。全球风能理会(GWEC)在2020年预测,2021-2025年全球陆上新增装机量分别为9.7GW、9.1GW、9.9GW、13GW、21.5GW,据此测算,2021-2025年风电年均耗铜57万吨。根据测算,2021-2025年在中等条件下,全球光伏装机总量会达到以下里程碑:2021年900GW,2022年1100GW,2023年1300GW,2024年1600GW以及2025年1800GW,以此测算光伏年均耗铜量108万吨,而在最佳条件下全球光伏年均耗铜量将达到144万吨。

  整体判断,在光伏增长一般情况下,风电+光伏在2021-2025年耗铜量为165万吨/年,在光伏增长最乐观情况下风电+光伏年均耗铜能达到200万吨增量。2020年,风电+光伏耗铜仅106.5万吨,相较于2020年年均边际增量达58.5万-93.5万吨,根据2020年全球铜需求2300万吨,边际增幅在2.5%-4.1%。

  在“双碳”目标驱使下,减排是重中之重,太阳能、风能、潮汐等自然能源替代传统化石能源,进而减少碳排放,成为未来主要趋势。对应铝需求应用,最主要体现在光伏装机用铝需求上,风电装机用铝量相对有限。对光伏装机用铝增量的测算主要分为两个部分:一是单位GW装机耗铝量,二是未来光伏装机增量预测。

  铝型材在光伏领域中主要是用于制造伏边框和支架。

  光伏边框的尺寸主要受组件中硅片电池总尺寸影响,总尺寸=电池数量×单个硅片电池尺寸,实际情况是硅片尺寸和数量排列组合较多,所以参考组件龙头企业的主要产品及其尺寸,以此作为铝边框的尺寸标准。光伏边框所使用的铝合金类型,目前主要有6061、6063和6082三种,其密度分别为2.75g/cm3、2.69g/cm3以及2.71g/cm3。因此,光伏边框耗铝量为(横截面面积×组件尺寸长&宽×合金密度),最终得出单位GW光伏边框的耗铝量大约在0.9万-1.1万吨。

  光伏电站按照建设方式不同可分为分布式光伏电站和集中式光伏电站,铝合金支架则更多应用在分布式光伏电站。参考2016年国核电力规划设计研究院发表的《铝合金支架与钢支架经济性对比分析研究》一文,以淮南某20MWp分布式光伏发电项目为参考。该项目基本风压:0.35kN/m2,基本雪压:0.60kN/m2,支架设计使用年限为25年。采用单晶硅270wp组件,电池板组件尺寸为1650×990×40mm,每个组件19.5kg,44片组件为一个阵列。采用固定式,支架倾斜角度为23°。所有电池组件支架由立柱、斜梁、斜撑、檩条及连接附件构成。所选用铝合金主要材质为6063-T6型,表面采用阳极氧化处理,连接螺栓以及螺母垫片等采用C级普通螺栓。根据测算,单位GW分布式光伏电站所用支架耗铝量约为1.9万吨。

  根据上文对单位GW光伏装机耗铝用量测算,再结合中国光伏行业协会、欧洲光伏行业协会以及彭博数据预测,即“十四五”期间,国内年均光伏新增装机规模一般估计70GW,乐观估计90GW,全球光伏新增装机规模年均200GW。

  那么光伏边框耗铝量国内部分为70×1万吨-90×1万吨,即70万-90万吨;光伏支架部分耗铝量主要集中在分布式光伏新增装机,该部分占比国内新增装机总量的32%,即70×32%×1.9=42.56万吨-90×32%×1.9=54.72万吨,即拉动铝需求年均约50万吨。

  综合分析,国内光伏用铝需求年均大约在120万-140万吨;海外光伏用铝需求大约在(200-80)×1.9=228万吨。

  锌在风电和光伏行业中主要功能在于以镀锌或富锌底漆的形式附着在钢材外表面以防腐蚀,在光伏行业中主要运用于碳钢光伏支架上的防腐。据了解,支架的厚度一般大于2mm,特殊部位厚度不应小于2.5mm。按照国标要求,对于2mm基材,局部镀锌厚度不应小于45μm,平均厚度不应小于55μm。

  相关机构的研究显示,未来5年,光伏用锌量年均范围为0-4万吨,整体新增量较小。而在风电行业中耗锌主要在风电塔筒及螺栓两大部分,内陆干燥地区的镀锌层要小于近海及海上风场等严重腐蚀环境,据测算陆上风电的钢材单位耗锌量约为100万-150万吨(均值125万吨);海上风电的钢材单位耗锌量约为120万-180万吨(均值150)。根据IRENA测算,陆上发电机场普碳钢需求约10万-14万吨/GW,取平均值为7万吨/GW;海上风电场普碳钢需求约11万-17万吨/GW,取均值为14万吨/GW。根据上文对海上和陆上2021-2025年风电装机量的预测,预计2021-2025年全球风电新增装机耗锌量年均值为10.3万吨,与2020年风电领域耗锌量相差不大,因此2021-2025年风电耗锌边际增长对锌基本面改善十分有限。

  综合上述分析,在光伏增长一般情况下,风电+光伏2021-2025年年均耗铜量在165万吨,在光伏增长最乐观情况下风电+光伏年均耗铜能达到200万吨增量,而2020年风电+光伏耗铜仅106.5万吨,相较于2020年增量仅为58.5万-93.5万吨,根据2020年全球铜需求2300万吨,边际增幅在2.5%-4.1%。在光伏增长一般情况下,2021-2025年光伏年均耗铝量在348万吨,在光伏增长最乐观情况下光伏年均耗铝量能达到378万吨增量,2020年全球光伏耗铝量为203.3万吨,那么这样来测算,相较于2020年增量在150万吨,2020年全球铝需求近6000万吨,边际增幅在2.5%,影响相对有限。锌在光伏领域用量非常少,未来5年年均用量仅1万-5万吨;风电领域2021-2025年年均用量10.3万吨,2020年风电领域耗锌量10.4万吨,因此2021-2025年风电耗锌边际增长对锌基本面改善十分有限。(作者单位:建信期货)

【特斯拉一季度财报电话会议】特斯拉(纳斯达克证券代码:TSLA)周二发布了该公司截至2021年3月31日的第一季度财务报表。财报显示,特斯拉第一季度总营收为103.89亿美元,同比上升74%;归属特斯拉的净利润为4.38亿美元,同比增长2638%。财报发布后,特斯拉首席执行官伊隆·马斯克(Elon Musk)、首席财务官扎克·科克霍恩(Zach Kirkhorn)和投资者关系主管马丁·维埃查(Martin Viecha)等出席了财报电话会议,并现场回答了分析师提问。以下为财报电话会议实录:分析师:Dojo(编者注:特斯拉神经网络超级计算机项目)进展如何?它能否在未来几年内实现类似AWS的业务?伊隆·马斯克:目前大家将特斯拉看做是一个电动汽车或能源公司。而从长远角度来看,人们会发现我们是一家人工智能机器人公司。我们正在组建世界范围内最强大的硬件、软件以及人工智能团队。大家可以看看我们技术的发展,我们发展这些技术是为了解决自动驾驶的问题的。我们正在开发神经网络超级计算机,软件还处于初级阶段,不过我们将开发出世界上最先进的人工智能系统。这样的路径其实理所当然。我们道路系统的设计是基于神经网络超级大脑的,这里我们所说的“大脑”其实就是神经网络超级计算机。整个系统以视觉为根基,而视觉系统是为神经网络“大脑”服务的。当整个系统拥有超强视觉的时候,它可以同时看清所有方向上的一切,甚至是提前看到前方的路况,它从来不会感到疲倦,不会收发短信,没有冗余,它的反应时间可达到“超人类”级别。很显然,这样的系统可以达到超高的、远超人类所能达到的安全级别,这些是我们目前在做的。Dojo其实是一个训练系统。我们目前有超过100万量车,明年可能这一数值将达到200万,这将给我们提供大量的视频数据训练素材,我们会用这些素材进行超高水准的数据训练。我们有各种数据训练软件和视觉标签软件,我们会用来处理周围环境的数据。这不是一件简单的事情,这意味着8个摄像头在同一时间进行360度高帧速率视频的拍摄。市面上没有可以进行这项任务的软件,于是我们开发了我们自己的版本。之后,我们所梦寐以求的是为标签进行排序,这方面我们做得相当不错。我们先对数据进行训练,然后我们再将这些标签进行排序。我们的工作人员只需要人工合成这些标签是否正确,如果这些标签准确无误,就会将他们发送至编辑人员,编辑人员会再次对其进行训练,只有在我们获取到海量视频数据的前提下我们才能达成这一目标。Dojo让我们可以高效地对数据进行训练,它是专门针对神经网络数据训练的超级计算机。就体量方面,Dojo可能将更加高效,虽然目前具体的数值尚不明朗,和GPU训练模型或其他我们目前所知的次佳解决方案相比,其单位视频帧数的硬件成本和能耗均会降低。其他的公司可能也能用到这项技术,我们也会让其他公司有机会用到它。很显然,神经网络计算和人工智能计算将越来越占据更重要的地位。分析师:最近,太阳能屋顶的价格让人们有些望而却步,投资人也感到有些沮丧。这方面你们有遇到什么挑战么?你们这方面的预期,也就是每周1000个屋顶的目标,有没有发生什么变化?伊隆·马斯克:尽管价格有所增长,太阳能屋顶的需求还是很强劲的,我们安装的速度还是赶不上市场的需求。生产也没什么问题,我们只是卡在安装量上了。我们有预料到我们在某些屋顶的安装上遇到一些问题,因为屋顶的复杂程度各不相同,某些屋顶会比其他屋顶简单三四倍,是没有某种简单粗暴适合所有屋顶的解决方案的。如果某些屋顶腐蚀严重或者太过脆弱,无法支撑太阳能屋顶,成本有可能是原本报价的两三倍,我们是不能亏那么多钱的,这个时候我们就会将款项退回给消费者。我上周在推特也有提到,最重要的是,我们将整个太阳能屋顶简化到只剩一种配置,不配备Powerwall的话,我们是不卖的,不过还是可以选择传统的太阳能屋顶或特斯拉玻璃太阳能屋顶,这将带来更高的峰值能力,基本上可以翻倍,容量是一样的,但是峰值能力是可以达到两倍。我们所卖出的每一套太阳能屋顶都将配备Powerwall,这样的话安装会变得简单很多,所采集到的电能必定会流向Powerwall,Powerwall只会安装在用电设备和太阳能板之间,这就意味着,绝不会需要去碰家里的总断路器。这样的话,每个家庭的电路系统就变得一模一样了,而不是每家每户都要为其特别定制太阳能板的走线。这对扩大安装规模来说至关重要,这也是唯一的解决方案。这也意味着这些安装了我们的太阳能电池板的家庭将是独立的基于太阳能的家庭,即使整个街区停电了,这些家庭还是有电的,这会给大家带来用电稳定性。我们也将和电力产业合作,通过Powerwall来稳定电网。比如在得克萨斯州,是有峰值限制的,这造成电网缺乏缓冲的能力,而不得不停掉电路的供给,因为没有储电装备。一旦这些家庭安装了Powerwall,我们给与了电网缓冲的能力。如果电网需要更多的电能,这些业主可以和电力公司合作,向电网释放电能,来满足峰值电力需求。最终,电网将变成一个巨大的电力分配装置。这是意义深远的,而且很有必要。整个趋势是在朝电动车倾斜,这意味着家庭用电需求将大幅增长。我们将需要目前的量的三倍的可再生能源。如果大家的出行方式转变为以电力为基础,那么将是两倍。如果取暖也改为由电力来供给,那么这个数值将是三倍。这是一个相当有利可图的产业,不光对于特斯拉而言,这对电力产业也是这样。在未来,电力公司将无法满足用户的需求,他们反应速度太慢了。我们在加利福尼亚、德克萨斯所看到的大规模断电的现象,还会出现。他们来不及做反应,因为交通方式在朝以电力为基础转变。极端天气也变得越来越频繁,因此当地的电力装备变得越来越重要。另外,还有必要为用电设施提供储电装备。那么,以太阳能和风能为主的可再生能源可以被储存下来,因为风也不是天天都刮,太阳也不是天天出来,但是如果大家都配备了触电设备的话,随时都可以在需要用电的时候有电用。如果当地没有储电装备,电力公司需要在本地加设大量的电缆,提升电站的产能,非常可怕的。 $特斯拉(TSLA)$   $长城汽车(02333)$   

【强降温预警持续】昨日夜间冷空气带着雨娘娘和风仙子驾临蓉城,给蓉城部分地方带来了大风和零星小雨;受冷空气持续影响,预计未来三天,虽然天空舞台将交还给云姑娘,太阳公公偶尔也会露出他那灿烂的笑脸,但人体体感干冷,夜间和早间会感觉相当寒冷,最低气温普遍在零度以下,部分地方甚至降至-3℃。天寒地冻,做好防寒保暖工作哦~~~


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