加速推进的新能源 不容忽视的铜消费

发布时间:

2022-08-13 00:00

近两年来,国家大力发展新能源产业,一方面是引导能源结构转型升级,增加光伏,风力等新能源发电的占比;另一方面大力促进新能源汽车消费,提升新能源汽车占汽车总产量的比例。两个方面取得的成效显著,占比均得到明显提升,新能源汽车占比已经接近25%,完成2025年目标任务,而金属铜以优异的导电属性扩大了其在新能源产业中的消费,本文将从三个部分梳理新能源产业铜消费趋势,并对这一不断快速发展的新消费将如何影响铜供需做一定展望。

 

一、光伏产业,发展与铜需求

 

1、光伏产业链

 

光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统,太阳能户用电源系统,通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池可以独立运行的光伏发电系统。并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。

 

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、铜导线等设备组成。其中汇流箱、变压器、铜导线等组件含铜量较多,尤其是导线,主要是发电组件通常分散较广,需要长距离的电源电缆和接地电缆来连接。

2、光伏装机的发展趋势

 

从光伏装机量来看,2014-2017年装机持续超预期,2018-2019年国内新增装机量大幅下滑,2020年我国新增光伏发电并网装机容量约48.84GW。

 

近两年光伏基本面出现较大变化,整县推进+大型光伏基地政策叠加降本引导需求爆发。2021年开始国内利好政策密集出台,整县推进加持BIPV,分布式光伏有较大增长;沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目,集中式光伏贡献稳定增长。2021年全球新增光伏装机容量132.8GW,同比增长5.74%,中国新增光伏装机容量53GW,同比增长8.48%。

2022-2030年全球光伏装机将继续保持增长。从政策预期引导上来看,我国的非化石能源发电趋势分位两个阶段,以2025年和2030年为两大主要目标实现年份。2022年6月,国家发改委、国家能源局等九部门联合印发的《“十四五”可再生能源发展规划》中提到,2030年我国非化石能源消费比重应达25%,且风电和光伏发电总装机容量达到12亿千瓦以上(即1200GW)。截至2021年风电装机总量328.48GW,光伏装机总量306.56GW,累计635.04GW,占发电装机总量的26.72%。

 

同时,国家电网“十四五”规划内容中提到,2020年风电占风电和光伏总装机量的48%,2025年这个比例将上升到53%。按当前的发展速度推算,时间将会大幅提前,据此推算2025年光伏和风电装机总量将发展至1100GW;2030年可以实现1700GW装机总量,达成习近平主席气候雄心峰会提出的超过12亿千瓦的目标。

 

根据这目标进行新增装机容量的测算,每年风电新增装机容量65GW左右,光伏新增装机容量60GW左右,后续我们将以此来测算铜需求增量。

从欧洲情况来看,SolarPowerEurope预测2022年欧洲的新增装机容量将达到30GW,其中德国五年计划中提出大规模推进光伏装机量,到2030年,德国光伏装机容量预计将增加约140-200GW.根据CPIA预测,2022年全球新增装机有望达到225GW,悲观预期下也可达到180GW.长期来看,2025年光伏新增装机达将330GW左右。

 

3、光伏装机用铜趋势测算

 

铜带是光伏组件中重要的导电导热原材料,主要有光热铜带和光伏铜带两种。在光伏组件中,逆变器和并网开关之间要用电缆连接,而组件MC4接头,光伏逆变器输出接线端子,并网开关的接线端子都是用铜芯做的。在光伏组件中汇流箱、变压器、铜导线等组件含铜量较多。根据ICA统计数据,光伏新增装机1GW耗铜量约为4000吨。我们一次4000吨/GW的耗铜量测算,光伏装机领域国内每年新增铜需求在20-25万吨左右,全球光伏装机新增用铜将由2021年的53万吨增至2025年的132万吨,光伏铜需求翻一倍。

 

二、风电产业,发展与铜需求

 

1、风电产业链

 

组成风力发电系统的主要部件是塔架、发电机、齿轮增速器、变桨偏航系统、桨叶、联轴器、电控系统、发电机、电流变化器、变压器及导线等。其中发电机、变电器、变压器和导线是主要的用铜领域。据星展银行数据,海上风电装机的铜使用强度约为10kg/KW,陆上风电铜使用强度为4kg/KW。

中国从近两年开始加速风电装机的热潮,2020在补贴尚未退坡情形下出现抢装潮,年度风电新增装机容量72.11GW,创纪录新高,2021年有所退坡但也远高于“十三五”时期,年底新增风电装机容量47.57GW.全球风电装机在近两年也明显提高,2020年完成94.78GW,2021年完成92.47GW.大部分以陆上风电项目为主,海上风电项目占比不高。

 

2、风电装机的发展趋势

 

2021年2月,国务院出台《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》明确提升可再生能源利用比例,大力推动风电、光伏发展;2021年3月,国家出台“十四五”规划和2035年远景目标纲要明确了大力提升风电、光伏发电,达到“非化石能源占能源消费总量比重提高到20%左右”。2021年10月国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》,方案再次提出大力发展新能源,“全面推进风电、太阳能发电大规模开发和高质量发展”。此外,在双碳政策指导下,各省陆续发布了本省“十四五”期间风电装机发展规划,明确十四五装机目标,容量合计超过310GW.据此测算“十四五”期间每年风电装机新增容量在65GW左右,到2025年风电装机总容量将达到580GW,完成风电在新能源发电领域占比53%的目标,到2023年风电装机总容量有望达到918GW,实现跨越式增长。

 

欧盟发布将2030年可再生能源占比目标从32%以上提升至38%-40%;由于在减排目标的倒逼下,未来欧洲碳减排减排目标或提升至60%,因此未来欧洲可再生能源发电占比将持续提升至约42%-44%的水平。根据预计发电量增量,在现有的风电和光伏装机的基础上,若在减排目标55%的基础上,预计2020-2025年光伏和风电合计年均新增装机量在103-114GW的范围内。

 

3、风电装机用铜趋势测算

 

根据国际铜业协会数据,理论上海上风能发电系统每兆瓦装机容量需要铜大约15吨,陆上风能发电系统需要约2.5-6吨。这里我们以陆上发电用铜量为主进行测算,耗铜量为5000吨/GW.实际测算结果如下,中国在风电领域铜新增需求量在30万吨左右,全球风电领域用铜量新增在50万吨左右。