全球風電零組件產業前瞻分析與2060年中國電力結構轉變趨勢(下)

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基於國家安全與軍事發展的理由,中國是不會放棄核能發電的,且累積安裝容量目前沒有看到會減少的趨勢,然而我們在美國、英國、法國、日本、韓國等主要的核電國家,已經看到明顯的核電累積安裝容量下降趨勢。分析2016-2030年中國新增的發電量趨勢,可以看到2016-2020年之間風光電力發電量達503TWh(5030億度電, 1TWh=10億度電),約是同期核電的2.58倍(195TWh)。2021-2025這個差距近一步擴大,風光電力發電量達1,047TWh,約是同期核電的6.09倍(172TWh)。2026-2030差距創歷史新高,風光電力發電量達1,327TWh,約是同期核電的15.43倍(86TWh)。就算因為2021年中國缺電,開始規劃新的核電廠,投資壓力是非常高的,因為2021年規劃的核電廠,發電也是2031年以後的事情。2031年的陸上風電、離岸風電、太陽光電的發電成本早已經不知道便宜到哪裡去,具備完全的市場競爭能力。2031年以後完工的核電廠,發電成本應該是天價,不具備市場競爭力,而是需要依賴政府補助才能存活的狀態。

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長期來看,中國的風光電力佔裝置容量的比例呈現快速成長的趨勢。風電從2020年的13%提高至2060年的31%。太陽光電從2020年的11%提高至2060年的47%。水力發電從2020年的17%降低至2060年9%。燃煤發電從2020年的49%降低至2060年的0%。天然氣發電從2020年的4%提高至2030年的5%,然後又下降至2060年的4%。核能發電從2020年的2%提高至2025年的3%,然後持平至2060年(3%)。就算用發電量來看,核能發電佔比也僅是4-6%,目前與未來並不是中國電力的主力能源,一直都是配角。比較值得關注的是氫氣發電,因為龐大的風光電力會造成電力不平衡狀態,或者是地區性電力過剩的狀態,因此透過電網送電來生產綠色氫氣就變成區勢,綠色氫氣發電也是淨零碳排當中一個非常重要的選項。只是綠色氫氣還有許多非常高價值的應用,優先於發電,所以中國政府規劃2050年綠色氫氣發電僅有100GW,佔比1%,即使到了2060年也僅有200GW,佔比2%。儲能產業確定會蓬勃發展,預估2025年以前,中國將安裝40GW儲能系統,到了2060年達到750GW。我認為實際值將比預測值高出許多,因為以2025年中國裝置容量的配比,合理的儲能系統應該佔10%以上,對於穩定電力系統會很有幫助,當年度中國總發電容量是2,944GW,所以儲能系統佔294GW是合理的安全容量。2060年風光電力高佔比的情境下,合理的儲能系統約佔30%(2,403GW)。綠色氫氣發電理論上是一種儲能的應用,未來我的預測會把綠色氫氣發電與儲能放在同一類

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2025年全球風電零組件市場規模預估是2.3兆元新台幣,預估2021-2025年間,全球新增風電為529GW,蘊含蓬勃的商機與投資機會。海底電力纜、葉片、齒輪箱、軸承、鍛鑄件、主軸具備較高的成長趨勢。風機鑄件公司亦可以生產其他高毛利率項目,例如特殊合金、精密機械零組件等,經營能力前段班的公司,毛利率維持在25~30%是合理的。中國陸上風電已達平價上網的狀態,即使如此,未銀行融資的IRR仍有5~15%,吸引大量資金投入。2021年因為中國缺電,新能源的電力營運上在淨利與股價上均有亮麗的表現,龍源電力的風電裝置容量預估還會成長一倍以上。我的預測,中國的風電平均上網電價將維持在每度電新台幣2.1元附近,但因為碳關稅即將到來,市場需求強勁,且陸上風機持續長大(發電成本下降)等因素,整體風電相關的產業獲利將會顯著增加,由風機零組件公司、風機整機公司、風電運營公司瓜分利益。風電與火電的平均批發電價已經縮小至20%以內,未來呈現風電取代火電的趨勢非常明顯。離岸風電的高單價與高毛利率特性,帶動整體風電零組件產業的發展,中國於2019年成為年度新增容量全球最大市場,2021年累積安裝容量也是全球最大市場,明陽智能推出全球最大的16MW風機,中車永濟電機發表全球最大的18MW風力發電專用的發電機。我的預估是五年之內,中國的離岸風電供應內需市場是不夠的,沿海地區恰為用電密度高的地區,非常適合就近提供離岸風電,解決缺電問題會比外銷更優先。全球風電鑄件公司正在積極擴充產能,並且提高最大鑄件能力,150噸已是基本要求,展望未來的30MW風機預估將達200噸附近。擁有更高最大鑄件能力的公司雖然不少,但是要進入風電市場依然面臨許多挑戰,並不容易。

在中國,目前與未來,核電始終是配角,不管從裝置容量佔比或是發電量佔比來看,都是配角,裝置容量佔比約2-3%,發電量佔比約4-6%。2020年風光電力的裝置容量佔比合計約24%,預估到了2060年達78%。煤電則從49%降至0%,真的是【沒電】了。綠色氫氣發電在2050年預估達100GW,佔比1%。中國電力企業聯合會目前低估了儲能的容量佔比,它們認為2025年儲能僅有40GW,而我認為需要294GW比較合理。綠色氫氣發電理論上是一種儲能應用,未來我會把這個項目與儲能合併。

這是我的第一篇收費文章,許多想法都屬於新的嘗試,如果有考慮不周到的地方,請多多包涵,並且非常歡迎給我建議。

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這個專題是用來出版我的前瞻產業分析,目標讀者為企業主、中高階主管、證券投資人,以及關心產業發展與社會創新的朋友們。我的產業分析已經不受產業別限制了,只要是我覺得有價值的資訊,就會在這個專欄出版。具體來說,包括能源、電力、循環經濟、電動車、生物製藥、醫療器材、ESG、半導體、電子、電機、電力、分子免疫、AI。
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