清洁能源(Clean Energy),绿能(Green Energy),和可再生能源(Renewable Energy)目前的发展,差异,和相关企业

清洁能源

清洁能源,绿能,可再生能源的差异

一般定义

绿能指的是对地球环境友善,不会造成环境伤害的能源。而清洁能源指的是产生能源的过程中,不会污染环境的能源。可再生能源则是能重复再生,源源不绝的能源。

三者间的差异

可再生能源是指从自然资源提取而得到,且其补充速度在人类的时间尺度上有意义地快,能满足现有消耗。而绿色能源是指不破坏、不危害环境及不排放污染物的能源。可再生能源的能源例子有:水力发电、风力发电、太阳能、地热能、海潮能、海水温差发电等,

大部份可再生能源也同是绿色能源,例如太阳能、风力、地热能、水能、潮汐能等。这些能量来源都能在自然中得到限乎无尽的补充,而且在使用过程中不会破坏环境或产生污染。

您没看错,核能是绿能,欧盟和台湾官方都如此认定。根据美国能源部最新的定义,并不是可再生能源的核能也将列入清洁能源。

:台湾⾏政院⻑陈建仁2023年10月31日接受质询时表⽰“核电是绿能”且对核能发展进入核融合乐观其成。

产业特性

产业还在发展中

除了极少数的特例外(例如核能),这个产业尚在起步的早期阶段,技术上都还没有完全成熟。隐涵的意义是,未来的产业发展潜力无穷,市场未可限量。

和法规政策紧密相关

清洁能源,绿能,可再生能源产业最大的特性就是和各国政府的法规政策紧密相关,没有政府的法规政策的支持,或是没有政府的补助。至少到目前为止,全球没有任何例外的情形,基本上没有一家企业能够存活。

拜登(Joe Biden)政府的《2022年降低通膨法》(Inflation Reduction Act)通过直接资助和税收抵免为清洁能源发展拨款近4,000亿美元。据荷兰国际集团(ING)称,该计划已经吸引了超过1,200亿美元的项目提案。

关于降低通膨法的重要性,请看我先前的另一篇贴文的分析:《降低通膨法案对美股的影响

投资巨大

清洁能源,绿能,可再生能源和传统石化能源一样,有复杂庞大的供应链,牵涉到的上下游相关企业众多,因此需要庞大的资金投资,需要进行钜额的融资贷款,否则根本连入门的机会都没有,这也是为什么这个产业目前都仰赖大量政府补贴的主因。

各国动态

由于能源政策是工业和经济发展的最基础要求,世界各国都已经制定清洁能源、绿能、可再生能源的法规、目标、补助方式。

乌克兰遭入侵后,俄罗斯天然气供应的中断让欧盟吃到教训。欧盟的立法者上个月通过了一项法案,提高了其2030年的可再生能源目标。

产业

企业分类

这个行业里的企业大致上分为两类:一类是制造或部署风力涡轮机或太阳能电池板等资本密集型基础设施的公司,另一类是开发新技术的公司。

对利率敏感

可再生能源项目通常需要大量的前期资金来购买太阳能电池板和风力涡轮机等设备,然后通过电力销售逐步偿还款项。根据美国政府2020年的一份报告,多达80%的此类项目是通过债务融资的。成本上升的贷款侵蚀了项目的预期回报,从而降低了新开发项目的吸引力。

利率的上涨也会损害风险较高的投资,如新兴的清洁能源技术。银行家和投资者使用当前利率来计算未来现金流在今天应该价值多少。对于投机性较强的投资来说,其价值主要基于遥远的未来现金流,利率的上升会导致其估值降低。

相关企业遭遇挑战

最明显的例子就是全球最大的可再生能源企业新世纪能源(美股代码:NEE)的股价2023年股价大跌,原因很多,但其中最主要的原因就是美国升息。

总部位于慕尼黑的西门子能源(美股代码:SMNEY)在旗下风能部门报告涡轮机组件故障频发后,于6月份取消了利润展望。风电事业血亏、2023会计年度(截⾄2023年9⽉底⽌)净亏损可能⾼达45亿欧元,导致发生了股价一天内暴跌35%的惨况;西门子能源只能向德政府求助、要求政府提供担保。丹麦风力涡轮机制造商Vestas Wind Systems(美股代码:VWDRY)的高管则警告说,供应链的持续中断将延续到今年下半年。

生产光伏逆变器的SolarEdge(美股代码:SEDG)在2023年十月下调了收入预期,导致其股价创纪录地下挫27%,并引发高盛和德意志银行等金融机构的分析师纷纷下调其目标价和评级。

2023年10月底,iShares Global Clean Energy ETF(美股代码:ICLN)跌至2020年7月以来的最低水平,正好说明了目前这个产业的企业的处境有多艰困。

技术垄断逐渐成形

核融合

目前全球一致的看法,核融合会是人类未来终极的能源的来源。关于这个重要的能源的发展现况,请参阅我的另一篇部落格文章的说明:《核融合(Nuclear Fusion)目前的进展,相关企业有哪些?

太阳能

目前太阳能的主要供应链,可以说是掌控在中国相关企业的手上。而且中国相关企业在这一个领域的强大程度,已经引起美国和欧盟的集体忧虑和不安。

阳能部份请参见我之前的部落格文章的说明:《太阳能(Solar Power)目前的进展,相关企业有哪些?》

风电

风电最关键的超大型涡轮机则由欧洲几家大厂垄断,但中国厂商近来急起直追,正在逐渐取代旧有的欧洲几家大厂中。

2023年11月,中国东方电气集团刚在福建完成全球最大的海上风电机,就是一项中国在这个领域实力的证明。

天然气

天然气属于干净能源,也是石化能源的一种,但缺点是价格和煤或石油等传统石化能源相比,实在太贵。

这部份请参见我之前的部落格文章的说明:《氢(Hydrogen)能源目前的进展,相关企业有哪些?》。

核能

我在《10倍股法则》一书中:3-7小节168-169页的曾介绍过核能。

关于核能的部份请参见我之前的部落格文章的说明:《核能(Nuclear Energy)目前的发展,以及相关公司》。

地热

美国能源部表⽰地热是几乎取之不尽,⾝为可再⽣能源,既能随时可⽤可以充任基载,⼜能随时依需求弹性发电。

除发电外,地热还有直接使⽤为热⽔与暖气热能来源,以及透过热泵成为空调能源来源的利⽤⽅式,直接使⽤部分,2017 年美国有 21 处直接使⽤地热的设施,供应 4,500 万⼾。地热冷暖空调⽅⾯,⽬前全美相关应⽤规模⼤约 16.8 吉⽡,相当于供应 200 万家⼾,若能彻底发挥技术发展以及美国地热资源的潜⼒,可望将规模扩⼤为 14 倍,供应 2,800 万家⼾,在 2050 年占美国住宅空调市场 23%。

过去因为技术因素,地质资料的缺乏,以及⾏政阻碍,例如⼟地取得等相关问题,严重妨碍了美国的地热发展,若开始积极解决这些问题,美国地热发展速度将远远快于如今程度。其中,增强型地热系统(Enhance Geothermal System,EGS)技术将是关键,增强型地热系统指当地热资源本⾝没有相对应的蒸气或热⽔可供利⽤,由地⾯上从注⽔景注冷⽔进入干热岩层,加热后,再由⽣产井抽出热⽔或蒸气来发电,可⼤为扩展地热发电应⽤范围。

预计到 2050 年,美国地热发电将比今⽇的规模增加将尽 26 倍,总发电容量达 60 吉⽡(gigawatt),占届时美国总安装发电容量的3.7%,实际发电量则将占美国全年总发电量的 8.5% 之多。

除了技术⽅⾯的突破,其实各国地热发展的最⼤障碍往往是法规,⼟地取得与许可往往被划为与其他对环境破坏较⼤产业⼀样,甚⾄更复
杂的审查流程,旷⽇废时,造成⾏政成本激增。

海洋

国际能源署建立的政府间合作机构海洋能源系统 (Ocean Energy Systems) 预计到 2050 年,全球有可能部署超过 300 吉⽡海洋能源。但海洋能源潜⼒取决于位置,需考虑⽔流强度、电网或市场准入、维护成本、航运、海洋⽣物和其他因素。

洋流

洋流优势在稳定性,由于流动速度和⽅向几乎没有波动,有 50%~70% 容量因⼦,陆上风电约 29%,太阳能约 15%。容量因⼦是衡量系统发电频率的指标,但⽔下安装系统比陆上复杂,因⽔下系统必须够坚固,才能承受深海洋流的侵蚀性和恶劣条件。

⽇本是全球第⼀个测试洋流发电成功的国家。

潮汐和波浪

⽇本波浪能全年温和且不稳定,潮汐强的地区往往是航运繁忙的地区,海⽔温差发电适合温度梯度较⼤的热带地区。深海流优势之⼀是不限制船舶航⾏。IHI ⽬标是深海流发电量可达到 2 兆⽡,相当于⽇本⽬前发电量 60%,2030 年开始商业化。

世界上最⼤、重达 680 公吨且外观有如船舰的潮汐能设备 O2 turbine,2021年已经顺利并网发电。苏格兰公司 Orbital Marine Power 的潮汐能设备往往都是⾛⼤型船舰路线,在这家公司尚未改名、还是叫做 Scotrenewables TidalPower 的时候,曾研发出外观有如⽔雷的 2 MW 浮动潮汐涡轮机设备 SR2000,在测试第⼀年发电量就⾼达 3GWh,更名 Orbital Marine后,⼜推出像⼤型船舰 Orbital O2。

海水温差

海洋温差发电主要是利用热交换的原理来发电。先抽取温度较高的海洋表层水,将热交换器里面沸点很低的冷媒型液体(如氨)蒸发气化,然后推动涡轮发电,之后再把氨液体导入另外一个热交换器,透过绝缘管道以深层海水的冷度冷凝液态,完成一个循环。

⽇本也在探索其他⽤海洋产电的⽅法,包括潮汐能、波浪能和海洋热能转换,海洋热能是利⽤冷暖海⽔温差发电。商船三井已投资英国波浪能公司 Bombora Wave Power,此外也在海⽔温差发电投资数⼗亿⽇圆,2022年开始在冲绳营运 100kW 的⽰范设施。九州电气可再⽣能源部⾨今年开始进⾏耗资 6.5 亿⽇圆的测试,在东海五岛周围⽣产 1 兆⽡的潮汐能。虽然潮汐流不是 24 ⼩时运作,但比深海洋流更强。

英国 Global OTEC 跨出第一步,有机会在 2025 年实现首个商业规模海水温差发电。

清洁能源
credit:Global Times

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