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一、全球能源結(jié)構(gòu)

討論能源轉(zhuǎn)型和能源替代，我們先要看一下全球能源結(jié)構(gòu)，看一下全球能源的能流圖

世界能源能流圖（IEA）

全球能源按照品類(lèi)可以分為化石能源（煤炭石油天然氣）和可再生能源，化石能源的使用去向也不盡相同。煤炭和天然氣在全球范圍內(nèi)的主要用途是發(fā)電，天然氣用于發(fā)電占天然氣消費(fèi)量的41%，煤炭用于發(fā)電的占煤炭消費(fèi)量的68%；而石油的主要用途是交通，占比65%。

而新能源我們主要是指風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)能，地?zé)岢毕艿?，但根?jù)現(xiàn)階段發(fā)展和LCOE（度電成本，一度電的發(fā)電成本）來(lái)看，風(fēng)電和光伏發(fā)展的潛力和能力最強(qiáng)。根據(jù)以上的分類(lèi)我們不難看出新能源主要集中在電力行業(yè)，如果要替代化石能源，肯定是先從電力行業(yè)中進(jìn)行替代，我們來(lái)看一下電力行業(yè)中，各能源結(jié)構(gòu)如下圖：

全球電力結(jié)構(gòu)中，煤炭占比最高，其次是天然氣，可再生能源（水，光，風(fēng)，生物質(zhì)，地?zé)幔┱急?4.3%，其中水電占比6.6%，光伏風(fēng)電占比2.6%，在電力結(jié)構(gòu)中，新能源還屬于配菜。

對(duì)于石油的替代，主要要從交通領(lǐng)域（汽車(chē)，航空，航天）進(jìn)行替代，全球交通行業(yè)的結(jié)構(gòu)如下：

全球交通消費(fèi)各能源占比（IEA）

我們上文也提到了，石油有65%進(jìn)入到了交通行業(yè)，而交通行業(yè)消費(fèi)的能源石油是占92%，天然氣占比4%，所以對(duì)石油的替換必須從電動(dòng)車(chē)替代燃油車(chē)開(kāi)始。

二、能源轉(zhuǎn)型

上文我們論證了能源結(jié)構(gòu)，分析了各個(gè)化石能源的替代方式，簡(jiǎn)單做個(gè)總結(jié)

1. 煤炭天然氣主要用于發(fā)電，要對(duì)這兩個(gè)能源進(jìn)行替代，需要從電力系統(tǒng)開(kāi)始

2. 對(duì)石油的替代，需要從交通領(lǐng)域進(jìn)行替代，主要體現(xiàn)為電動(dòng)車(chē)替代燃油車(chē)

3. 新能源都是將能源轉(zhuǎn)化為電力，所以必須先從電力結(jié)構(gòu)進(jìn)行替代

做了以上總結(jié)，我們開(kāi)始講一下能源轉(zhuǎn)型和能源替代，我們分電力結(jié)構(gòu)和交通業(yè)兩個(gè)結(jié)構(gòu)來(lái)分析。

（一）電力結(jié)構(gòu)

隨著最近幾年新能源的迅猛發(fā)展，尤其是光伏風(fēng)電的發(fā)展，發(fā)電成本逐漸下降，2018年光伏在國(guó)內(nèi)已經(jīng)達(dá)到發(fā)電側(cè)平價(jià)（與火電的上網(wǎng)電價(jià)持平，甚至更低），隨著生產(chǎn)制造效率的提升以及產(chǎn)品的迭代，光伏的成本還會(huì)繼續(xù)下降，針對(duì)各個(gè)品種發(fā)電成本進(jìn)行了分析，如下圖：

《中國(guó)2050年光伏發(fā)展展望》，各發(fā)電成本預(yù)測(cè)

根據(jù)該報(bào)告顯示，新能源LCEO將持續(xù)下降，由于水電資源有限，且待開(kāi)發(fā)資源難度加大，水電的成本將上升。所以之后可以在電力結(jié)構(gòu)中和傳統(tǒng)能源比較的為光伏和風(fēng)電。尤其是光伏，成本下降最多。這里很多人會(huì)質(zhì)疑，光伏發(fā)展占地較多，未來(lái)有那么多地方建設(shè)嗎？我做了測(cè)算，現(xiàn)在全球用電量在27萬(wàn)億度左右，根據(jù)全球平均輻照度1350kWh/kWp，撒哈拉沙漠面積的1%裝上光伏就夠全世界用電需求了。

隨著光伏和風(fēng)電，電力替代將很快開(kāi)始，但是不是很快就能完成電力結(jié)構(gòu)100%清潔化呢？

現(xiàn)在還未必，因?yàn)轱L(fēng)光屬于不連續(xù)電源，還需要電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰，當(dāng)風(fēng)光占比達(dá)到發(fā)電量的20%，對(duì)電網(wǎng)將產(chǎn)生很大的負(fù)擔(dān)，電網(wǎng)的調(diào)度成本將大幅提升，電力系統(tǒng)安全性也將受到威脅。那新能源的天花板是不是就是20%？答案也是否定的，儲(chǔ)能的發(fā)展，尤其是發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展，將平滑并穩(wěn)定光伏發(fā)電曲線。我們計(jì)算過(guò)如果儲(chǔ)能的充放電成本降到0.2RMB/kWh，光伏風(fēng)電將具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，那個(gè)時(shí)間替代的速度和強(qiáng)度都會(huì)很快。

根據(jù)儲(chǔ)能企業(yè)，例如寧德時(shí)代，BYD等表示，0.2RMB/kWh的儲(chǔ)能成本將在10年內(nèi)達(dá)到。

解決了技術(shù)上的問(wèn)題，接下來(lái)就是解決其他能源蛋糕的問(wèn)題了，這個(gè)需要根據(jù)各個(gè)國(guó)家的政策支持，將會(huì)是一個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)間。

（二）交通行業(yè)的替代

交通行業(yè)主要分為汽車(chē)，航運(yùn)，航空

針對(duì)航運(yùn)的重油，航空的航空原油替代相對(duì)困難，完全在交通行業(yè)替代燃油燃?xì)馐遣滑F(xiàn)實(shí)的。

但針對(duì)燃油車(chē)的替代，由電動(dòng)車(chē)開(kāi)始，電動(dòng)車(chē)在續(xù)航成本上的發(fā)展，我認(rèn)為10年內(nèi)應(yīng)該可以完善，2030年將開(kāi)始大規(guī)模替代。

在全球范圍內(nèi)，各國(guó)發(fā)展情況不同，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也大相徑庭，對(duì)新能源的發(fā)展支持力度也不同，所以我們估計(jì)在2030-2035年，新能源將在技術(shù)方面具備替代的可能性和邏輯性，2035-2050年，將開(kāi)始在電力系統(tǒng)中進(jìn)行替代，西方發(fā)達(dá)國(guó)家及中國(guó)的經(jīng)濟(jì)體，風(fēng)電光伏將占比超過(guò)60%，本世紀(jì)末，發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體將實(shí)現(xiàn)大比例清潔電力，對(duì)于一次能源的替代，就是一個(gè)漫長(zhǎng)而艱辛的過(guò)程，希望我們這代人可以看到。

革命尚未成功，同志仍需努力