雙碳背景下,新能源領域獲得快速發展,光伏、風電等作為可再生能源的主力軍。隨著風電、光伏發電近乎擺脫補貼進入平價時代,對傳統火力發電的替代進一步加速,受益於能源革命,銅需求將打開新的成長空間,預計2022-2030年風力發電用銅有391萬噸的增量需求,光伏用銅有357萬噸的增量需求,風光發電可能將帶來748萬噸銅增量需求。
隨著中國經濟社會的快速發展,工業、居民、商業等各類用電需求持續增長。電力需求增速與GDP增速具有高度相關性。隨著居民收入水平的提高和終端用能電氣化的推動,二產持續發展,三產以及居民生活用電提升,中國的電力需求將持續增長。預計到2030年中國電力需求將達到約11.1萬億千瓦時,較2022年全社會用電量8.64萬億千瓦時增長2.46億千瓦。
當前中國發電機組發電能力遠不足以滿足未來持續增長的用電需求。截至2022年底,中國發電機組總裝機容量25.6億千瓦,按照未來用電需求的推算,即使中國所有發電機組滿負荷運行,仍然無法滿足2030年全年的用電需求。
未來用電增量主要由綠電承擔。但是在中國溫室氣體排放的構成中電力行業碳排放佔比最高,煤電碳排居首位,佔比41%;而新能源發電的碳排放強度遠低於煤炭等傳統能源,因此大力發展風電、光伏等清潔能源發電是中國電力端實現碳達峰碳中和的必經之路。
2020年末,中國國家主席習近平提出2030年中國風電、太陽能總裝機容量將達到12億千瓦(1200GW)以上、2060年前實現「碳中和」的雙重目標,非化石能源佔一次能源消費比重將達到25%左右,中國新增風電和光伏裝機將保持較快增長。
風電領域方面, 2022年國內風電累計裝機容量達365.44GW,自2012年起,近十年風電累計裝機容量複合增長率為117%,年均增長約2900萬千瓦,2022年風力發電佔社會發電量的比為8.2%。
2020年北京國際風能大會稱「十四五」期間年均新增裝機5000萬瓦以上,2025年之後,中國風電年均新增裝機容量不低於6000萬千瓦,至2030年至少達到8億千瓦。據測算,2030年中國風力發電量將達到2.07萬億千瓦時,成為繼火電、水電之後的第三大電源。與發電量相匹配,測算出風電相應的裝機容量,預計2030年中國風電累計裝機容量達9.01億千瓦,十四五、十五五風電新增裝機容量分別達63GW和67GW。
早期建設的風電場可能面臨發電能力差、運行效率低、運維成本高、安全隱患多等問題;方面,國家能源局鼓勵並網運行超過15年的風電場開展改造升級和退役。根據方面,國家發改委能源研究所的預測,直接退役的情況集中在運行超過20年的風電機組,「十四五」改造升級需求集中在運行在15-20年的風電機組,以及運行時間小於15年但機型落後的風電機組。預計十四五、十五五期間中國將退役可能改造老舊風電機組20GW和40GW。
數據顯示,陸上風電每GW裝機需要耗銅0.54萬噸,海上風電每GW裝機需要耗銅1.53萬噸,預測2025年、2030年風電領域海陸存耗銅分別為50.40萬噸、58.28萬噸。綜合來看,2022-2030年風電用銅有391萬噸的增量需求。
光伏領域方面,光伏預計成本持續下降,且環保和綠電政策鼓勵企業使用包括光伏在內的可再生能源電力,從供給和需求端利好光伏發電和電站的經濟效益,驅動光伏新增的增長。儘管光伏新增面臨電網消納能力的瓶頸,但隨著中國對新型電力系統逐漸建立和完善,預計光伏能夠保持穩健地增長。2022年光伏發電佔社會發電量的比為2.62%,2030年中國光伏發電量將達到1.33萬億千瓦時,佔社會總發電量的比重約12%。與發電量相匹配,可以計算出光伏相應的裝機容量,預計到十四五、十五五光伏新增裝機容量分別達105GW和95GW。
光伏用銅帶是太陽能重要的導電導熱原材料,用於製作太陽能集熱器板芯、太陽能電池的互聯條和匯流帶。光伏組件、逆變器和並網開關之間要用電纜連接;組件MC4接頭,光伏逆變器輸出接線端子,並網開關的接線端子都將應用銅芯。據數據顯示,光伏系統中銅的需求強度約為0.43萬噸/GW,預測2025年、2030年光伏領域耗銅分別為43萬噸、39萬噸。綜合來看,2022-2030年光伏用銅有357萬噸的增量需求。