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2020年中国智慧新能源产业链图谱及市场投资前景深度分析(附图表)

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中商产业研究院2020-10-29

中商情报网讯:2020年9月22日,总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。未来,中国将建成一个以新能源和可再生能源为主体的“近零排放”的能源体系。

近年来,我国积极发展以太阳能、风能为代表的新能源,已具有一定的规模成效。而随着新一代信息技术的发展,与新能源的融合应用进一步推动我国新能源产业发展,为新能源的推广、应用带来更强大的技术支撑。

从智慧新能源产业链来看,首先是基于太阳能、风能、海洋能、氢能等新能源,根据不同的方式进行利用。如太阳能、风能等通过不同的发电设备发电,之后是传输、配电环节;而氢能目前的主要应用为氢燃料电池车。随着5G、物联网、大数据、云计算等新一代信息技术在新能源产业中的融合,电网数字化中心、泛在电力物联网、电力大数据应用、智能加氢站系统等平台推出并得到应用。基于此,发电、传输、用电、服务等环节可实现自动化、智能化,加快推动新能源在城市、工厂、产业园、学校、家庭等场景的应用。

来源:中商产业研究院

一、新能源应用情况

新能源,又称非常规能源,是指传统能源之外的各种能源形式,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。目前,我国太阳能、风能应用已具有一定规模,海洋能、生物质能等其他新能源的应用正在不断推进。此外,氢能作为目前已知的所有能源中最为清洁的一种,也是我国重要发展的新能源之一。

(1)太阳能

太阳能是一种可再生能源,指太阳的热辐射能,主要表现就是常说的太阳光线,一般用作发电或者为热水器提供能源。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式,目前,太阳能光伏发电系统是主要的应用。

近年来,我国太阳能发电量持续提高。数据显示,2019年我国太阳能发电量为1172.2亿千瓦时。另外,据最新数据显示,1-9月我国太阳能发电量累计达1070.6亿千瓦时。

注:2020年数值为1-9月累计值。

数据来源:国家统计局、中商产业研究院整理

(2)风能

风力发电是指把风的动能转为电能,是一种清洁无公害的的可再生能源。数据显示,2019年我国风力发电量达3577.4亿千瓦时。风力发电持续增长,据最新统计,2020年1-9月风力发电量为2971.9亿千瓦时。

注:2020年数值为1-9月累计值。

数据来源:国家统计局、中商产业研究院整理

(3)水能

水能是一种清洁能源,指水体的动能、势能和压力能等能量资源。水能是一种可再生能源,主要用于水力发电。我国具有丰富的水力资源,水力发电是主要电力来源之一。数据显示,2019年我国水力发电量为11534.4亿千瓦时。截至9月,2020年水力发电量累计达9024.9亿千瓦时。

注:2020年数值为1-9月累计值。

数据来源:国家统计局、中商产业研究院整理

(4)核能

核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量。核能是清洁能源,目前我国已建有秦山核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站等核电站,运行情况良好。数据显示,2019年我国核能发电量为3483.5亿千瓦时。截至9月,2020年全国核能发电量为2700.1亿千瓦时。

注:2020年数值为1-9月累计值。

数据来源:国家统计局、中商产业研究院整理

二、新能源设备布局情况

根据不同属性,新能源的发电方式各异,使用的发电设备也不同。

(1)光伏发电

光伏是太阳能光伏发电系统的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。太阳能光伏发电系统分为两类,一种是集中式,如大型西北地面光伏发电系统;一种是分布式,如工商企业厂房屋顶光伏发电系统,民居屋顶光伏发电系统。

光伏组件是基于电池整合的具有封装及内部联结的,能单独提供直流电输出的、最小不可分割的光伏电池组合装置。光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。2019年,我国光伏组件产量98.6GW,同比增长17.0%。

数据来源:中国光伏行业协会、中商产业研究院整理

另外,据行业统计,2020年上半年,全国新增光伏发电装机1152万千瓦,其中集中式光伏新增装机708.2万千瓦,分布式光伏新增装机443.5万千瓦。截止6月底,光伏发电累计装机达到2.16亿千瓦,其中集中式光伏1.49亿千瓦,分布式光伏6707万千瓦。从新增装机布局来看,华北、华东地区新增装机较多,分别达439和219万千瓦。

(2)风电

数据显示,2019年,中国新增风电并网装机容量25.74GW,其中陆上新增并网装机容量23.76GW,海上新增并网装机容量1.98GW。截至2019年底,我国风电装机容量达209.94GW,自2008年以来一直保持世界第一,占全球累计风电装机量的32.24%。

数据来源:国家能源局、中商产业研究院整理

另外,据统计数据显示,2020年上半年风电发电量2379亿千瓦时,同比增长10.9%,风电利用小时数较高的地区是云南、四川和广西。

(3)核电

我国是世界上少数拥有比较完整核工业体系的国家之一,一直有序、积极的推进核电的应用。从核电装机容量来看,近年来保持向好的趋势,2018年核电装机量突破4000万千瓦。数据显示,截至2019年我国核电装机容量达到4874万千瓦,同比增长9.14%。2013-2019年,中国核电装机容量复合增长率22.17%。

来源:中国电力企业联合会、中商产业研究院整理

新增装机量方面,2018年是我国核电装机大幅新增的一年,新投产7台核电机组,包括阳江核电5号机组、三门核电1号机组、台山核电1号机组、三门核电2号机组、田湾核电3机组、田湾核电4号机组以及海阳核电1号机组,新增装机容量884万千瓦。此外,AP1000和EPR全球首堆建成投产。2019年虽有回落,核电新增装机量仍达409万千瓦。

来源:中国电力企业联合会、中商产业研究院整理

(4)水力

2020年一季度,全国水电新增装机约70万千瓦。新增装机较多的省份是四川(19万千瓦)、陕西(17万千瓦)和湖南(15万千瓦),占全部新增装机的73.5%。

(5)氢能

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置,实现将氢能转化为电力。从氢燃料电池装机情况来看,数据显示,2019年我国氢燃料电池装机量为128.1MW,同比增长140.5%。其中,氢燃料电池装车平均功率整体上升。2019年1-6月,企业装机功率集中在30-45kW之间,而下半年企业装机功率多为45-60kW之间;分车型来看,2019年氢燃料电池客车平均装机功率为46kW,同比提升4kW;专用车装机功率为39kW,同比提升8kW。

三、新一代信息技术支撑“智慧+新能源”

随着新一代信息技术的不断发展,5G、大数据、云计算、物联网等技术与其他行业的融合不断加深,呈现出新的业态。新一代信息技术与新能源行业的融合,推动新能源产业的智能化发展。

(1)5G技术

随着5G通信技术的不断落地应用,5G为智慧新能源提供网络支撑。基于5G技术,能源应用涉及的数据传输、远程操作、实时勘察等方面工作将更高效。

2020年以来,各地加快布局5G,三大运营商也发布了5G建设计划。此前,三大运营商披露了2020年5G投资计划。据投资计划显示:三大运营商2020年将建50万个基站。其中,中国移动将新建25万个5G基站,另外,中国电信将与中国联通共建约25万个5G基站,覆盖全国所有地市级(含)以上城市。具体来看:

注:因有部分运营商基站合并共建,故合计数据已忽略合并部分避免重复计算。

数据来源:中商产业研究院整理

2020年是5G发展的关键年份,作为一种新型基础设施建设,5G对经济的影响不可忽视。工信部称,电信企业要及时评估疫情影响,制订和优化5G网络建设计划,加快5G特别是独立组网建设步伐,切实发挥5G建设对“稳投资”、带动产业链发展的积极作用。

5G发展,基站先行。5G基站的选址建设,是保证5G商用信号覆盖的基础,所以,5G基站建设是5G产业布局的第一步。2020年5G迎来大规模建设,5G基站目标不断刷新。通信运营商将正式开启5G大规模集采,带动产业链。从5G基站产业链来看,主要涉及上游规划设计、中游建设/运维以及下游应用三大环节。其中在中游环节,涉及产业较多,包括基站设备、小基站、光通信设备、网络工程建设、无线设备、传输设备以及网络优化与运维等。产业链下游端,5G应用领域广泛,涉及物联网、智能装备、手机/移动终端等等。

随着5G基站的搭建越来越完善,5G技术的商用也进一步铺开,对于泛在电力物联网发展将带来更多机遇。在5G通信技术下,电力领域可以实现更多智能化的升级、改造,在应用方面也将呈现新业态。

资料来源:中商产业研究院整理

(2)大数据技术

大数据是对数量巨大、来源分散、格式多样的数据进行采集、存储和关联分析,从中发现新知识、创造新价值、提升新能力的新一代信息技术和服务业态。数据显示,2018年我国大数据产业规模突破6000亿元;随着大数据在各行业的融合应用不断深化,2019年中国大数据市场产值达到8500亿元。

未来,大数据技术应用将进一步加深,2020年产业规模有望突破10000亿元。其中,在新能源方面的应用,大数据技术可以采集、存储、分析处理大量的信息数据,更高效的处理电力传输、配电等过程中需求及问题。

数据来源:中商产业研究院

(3)云计算技术

云计算平台也称为云平台,是指基于硬件资源和软件资源的服务,提供计算、网络和存储能力。云计算平台可以划分为3类:以数据存储为主的存储型云平台,以数据处理为主的计算型云平台以及计算和数据存储处理兼顾的综合云计算平台。

目前,中国云计算市场处于快速发展阶段,容器、微服务等技术的不断成熟,推动着云计算的变革。随着云计算的应用场景的不断拓展,云计算的应用已深入达到新能源、政府、金融、工业、交通、物流等传统行业。当前,中国的云计算市场规模整体规模较小,与全球市场规模仍存在一定的差距。

数据显示,2018年全球云计算市场规模突破3000亿元。伴随着企业逐渐倾向于追求数字化商业战略,传统IT服务向云端服务转变,全球云计算市场规模将进一步增长。在国内,2019年中国云计算产业市场规模将超1000亿元左右,预计未来四年仍将保持快速增长的态势。

数据来源:中商产业研究院

(4)物联网技术

物联网技术是支撑“网络强国”和“中国制造2025”等国家战略的重要基础,在推动国家产业结构升级和优化过程中发挥重要作用。物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用,对新一轮产业变革和经济社会绿色、智能、可持续发展具有重要意义。

2014年,国内物联网产业规模突破6000亿元,同比增长24%;截止到2015年底,随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展,中国物联网产业规模增至7500亿元,“十二五”期间年复合增长率达到25%。十三五以来,我国物联网市场规模稳步增长,预计2020年中国物联网市场规模将突破2万亿。预计“十三五”期间年均复合增长率达24%。

数据来源:中商产业研究院整理

四、智慧新能源平台建设情况

智慧新能源平台将新一代信息技术与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合发展。根据国家电网“数字新基建”重点建设任务,智慧新能源平台建设包括电网数字化中心,能源大数据中心,电力大数据应用,电力物联网,能源工业云网,综合能源服务平台等。

另外,国家发展改革委、国家能源局曾发布《能源技术革命创新行动计划(2016–2030年)》,提出推动能源互联网技术创新,其中提到推动能源智能生产技术创新,重点研究可再生能源等,涉及传输、消费、监管等方面:

来源:中商产业研究院整理

此外,还提到能源互联网衍生应用,重点在能源大数据、能量虚拟化、储能及电动汽车应用与管理、需求侧响应以及能源交易服务平台、智慧能源管理与监管支撑平台等方面开展研发与攻关。

五、智慧新能源发展前景

未来,随着5G、大数据、物联网等技术在新能源产业中的进一步深入应用,智慧新能源发展前景广阔:

(1)全面建设“互联网+”智慧能源。促进能源与现代信息技术深度融合,推动能源生产管理和营销模式变革,重塑产业链、供应链、价值链,增强发展新动力。

推进能源生产智能化。鼓励风电、太阳能发电等可再生能源的智能化生产,推动化石能源开采、加工及利用全过程的智能化改造,加快开发先进储能系统。加强电力系统的智能化建设,有效对接油气管网、热力管网和其他能源网络,促进多种类型能流网络互联互通和多种能源形态协同转化,建设“源—网—荷—储”协调发展、集成互补的能源互联网。

发展基于能源互联网的新业态。推动多种能源的智能定制,合理引导电力需求,鼓励用户参与调峰,培育智慧用能新模式。依托电子商务交易平台,实现能源自由交易和灵活补贴结算,推进虚拟能源货币等新型商业模式。构建基于大数据、云计算、物联网等技术的能源监测、管理、调度信息平台、服务体系和产业体系。

(2)大力发展智慧能源技术。推动互联网与分布式能源技术、先进电网技术、储能技术深度融合。

先进电网技术。加强新能源并网、微网等智能电网技术研发应用,推动先进基础设施和装备关键技术、信息通信技术及调控互动技术研发示范。完善并推广应用需求侧互动技术、电力虚拟化及电力交易平台技术,提升电网系统调节能力。

储能技术。发展可变速抽水蓄能技术,推进飞轮、高参数高温储热、相变储能、新型压缩空气等物理储能技术的研发应用,发展高性能燃料电池、超级电容等化学储能技术。研发支持即插即用、灵活交易的分布式储能设备。

能源互联网技术。集中攻关能源互联网核心装备技术、系统支撑技术,重点推进面向多能流的能源交换路由器技术、能气交换技术、能量信息化与信息物理融合技术、能源大数据技术及能源交易平台与金融服务技术等。

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国智慧新能源行业市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。

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