□編譯/蘇鴻英

銅：給力可再生能源的開發(fā)

Copper Market Benefi t from the Renewable Energy Development

□編譯/蘇鴻英

近幾年，可再生能源領(lǐng)域的開發(fā)已成為發(fā)達(dá)國家和新興經(jīng)濟(jì)體國家的優(yōu)先選擇，許多國家逐漸認(rèn)識到只有依靠低碳和具有成本競爭力的新能源、再生資源，才能應(yīng)對諸如全球氣候變暖問題、能源安全問題等一系列新的重大挑戰(zhàn)。

目前，風(fēng)力發(fā)電、光伏太陽能發(fā)電已成為能源供應(yīng)領(lǐng)域的一個(gè)重要渠道。僅2011年上半年，全球風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)能就提高了9.3%，從2000年開始光伏太陽能發(fā)電能力每年增長40%。相關(guān)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)獲得許多國家的政府補(bǔ)貼，成為提供電力能源可持續(xù)發(fā)展的重要手段，成本也逐漸得到了有效的控制。同時(shí)，風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，對于銅工業(yè)也是可喜的事情。它們都依賴于銅市場的發(fā)展來保障有效的工作。另外，銅的需求還見于復(fù)合動力汽車和電動汽車行業(yè)，銅已成為汽車車體電機(jī)和接線系統(tǒng)的重要部分。

銅市場是否受益于全球向可再生能源的推進(jìn)？這是可以論證的，銅自身作為一種商品，可以“無限地被回收”。就其優(yōu)點(diǎn)來講，銅是最好的電導(dǎo)體，因此使銅成為發(fā)電和輸變電應(yīng)用的優(yōu)先材料。在電機(jī)和部件的銅能很好的降低熱損失和減少對部件的損害，可以改進(jìn)效率。在復(fù)合動力汽車和電動汽車領(lǐng)域，接線采用銅，主要是因?yàn)殂~是能源傳輸?shù)淖钣行Р牧希@樣特點(diǎn)對減少能源的消耗以及降低溫室氣體排放都很有效果。在歐盟，已經(jīng)有相關(guān)法律出臺，明文規(guī)定：到2020年至少有20%的電力必須來自可再生能源（見下面德國范例）。盡管美國沒有一個(gè)聯(lián)邦法律對此進(jìn)行規(guī)定，但有29個(gè)州都有相關(guān)規(guī)定指標(biāo)。中國也出臺法規(guī)，到2015年要有9.5%的能源來自可再生能源。國際能源協(xié)會指出，如果每年避免全球溫度上升2oC，到2035年全球電力供應(yīng)的45%要來自于可再生能源。預(yù)計(jì)由于供應(yīng)趨緊以及政策壓力傳統(tǒng)電力的獲取方式將逐漸被替代。

本文將集中關(guān)注風(fēng)能和光伏太陽能的可再生資源方面以及復(fù)合動力汽車產(chǎn)業(yè)，這是以銅為主要材料的一個(gè)“綠色”工業(yè)，除了風(fēng)能和太陽能之外，其他可再生能源方面包括生物技術(shù)、水力發(fā)電、波浪能源、地?zé)崮茉础⒓刑柲?。在風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽能所用光伏電池的建造和應(yīng)用方面銅是主要的，一臺風(fēng)里渦輪機(jī)（3MW）使用約4.7噸銅。在PV太陽能電池方面，因?yàn)榧夹g(shù)開發(fā)，銅的使用不斷增加，比較傳統(tǒng)采用的硅電池系統(tǒng)，銅成本更小，供應(yīng)量更大。根據(jù)國際能源協(xié)會的數(shù)據(jù)，在風(fēng)能和太陽能上，銅采用量在過去五年里呈二位數(shù)增長。因?yàn)閭鹘y(tǒng)資源的電力成本增加對綠色能源需求增加，因?yàn)殂~具有無比的延展性和能源有效的質(zhì)量作為許多可再生能源應(yīng)用的整體的部件，所以對銅的需求不斷增加。

風(fēng)能

2010年全球風(fēng)力發(fā)電能力下滑，2011年上半年全球風(fēng)能市場復(fù)蘇。2011年上半年來全球風(fēng)力發(fā)電能力增長9.3%，來自全球風(fēng)能協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示：到2011年6月底全球風(fēng)力發(fā)電能力達(dá)到215 000MW，其中2011年上半年新增加18 405MW，按年增長15%。根據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會的數(shù)據(jù)，2011年下半年依然樂觀。根據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會預(yù)計(jì)，全球新裝備風(fēng)力發(fā)電能力為25 500MW，2011年就全年而言因裝風(fēng)力發(fā)電能力總計(jì)為43 900MW，加上2010年增加的風(fēng)力發(fā)電能力37 462MW，到2011年年底，預(yù)計(jì)風(fēng)力發(fā)電能力總量達(dá)到240 500MW，占全球電力總需求的3%左右。

全球各地風(fēng)力發(fā)電能力

中國、美國、德國、西班牙和印度仍然占到全球風(fēng)力發(fā)電渦輪機(jī)發(fā)電能力的最大份額，幾乎占到全球風(fēng)力發(fā)電能力的四分之三，在這五個(gè)位居前沿的國家里，中國的貢獻(xiàn)最大，2011年上半年中國占全球新風(fēng)力發(fā)電渦輪機(jī)市場的43%，相比之下，2010年中國占到全球新風(fēng)力渦輪機(jī)市場的50%，2011年中國新增風(fēng)力發(fā)電能力8GW，至今為止是最高的增幅，到2011年6月底，中國風(fēng)力發(fā)電總能力為52GW，然而最近中國政府同意終結(jié)給國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造商的補(bǔ)貼，在未來幾個(gè)月里，很有可能造成中國風(fēng)力發(fā)電能力擴(kuò)建速度變慢。

歐洲風(fēng)力發(fā)電能力最高端市場是德國、西班牙、意大利、法國、英國和葡萄牙，2011年歐洲年增長率較高的大多來自上述六國，然而新增風(fēng)力發(fā)電能力的減少在丹麥，丹麥從歐洲十大最高風(fēng)力發(fā)電市場國家退出，而被葡萄牙所取代。

在美國，2011年1月到6月之間新增風(fēng)力發(fā)電能力2 252MW，相當(dāng)于年增長率90%。而相比之下，2010年風(fēng)電市場卻從2009年的強(qiáng)勢走向疲軟，2011年新增總發(fā)電能力約10GW。奧巴馬政府希望可再生能源起到對整體經(jīng)濟(jì)和鼓勵(lì)就業(yè)增長的支持作用。加拿大2011年上半年新增風(fēng)力發(fā)電能力603MW，相對來講是強(qiáng)勢增長，風(fēng)力發(fā)電最發(fā)達(dá)的是安大略省，其受益于2009年綠色能源和綠色經(jīng)濟(jì)法（GEGEA），該法案已經(jīng)生效并采取兩個(gè)突出觀點(diǎn)來創(chuàng)建一個(gè)可再生能源經(jīng)濟(jì)。第一個(gè)觀點(diǎn)是向安大略省引入更多可再生能源資源，第二個(gè)觀點(diǎn)是創(chuàng)造更大的能源效率措施來幫正儲備能源。

可再生能源還在進(jìn)入拉丁美洲能源政策，拉丁美洲風(fēng)力發(fā)電電網(wǎng)已經(jīng)開始在墨西哥、巴西和智利展示正面訊號，可在這一地區(qū)沒有足夠的現(xiàn)成電力資源，造成的電力資源短缺問題和國內(nèi)輸電基礎(chǔ)設(shè)施短缺正在阻礙可再生能源的更快速發(fā)展。

新的發(fā)展

全球?qū)︼L(fēng)力發(fā)電的利用興趣正在增加，在2011年初，全球有83個(gè)國家正在使用風(fēng)能，后來又增加了三個(gè)國家，即委內(nèi)瑞拉、洪都拉斯和埃塞俄比亞，在歐洲最強(qiáng)勢的增長來自東歐國家，2011年上半年羅馬尼亞風(fēng)力發(fā)電能力增長10%，波蘭增長22%，克羅地亞增長28%，愛沙尼亞增長32%，2011年下半年全球?qū)︼L(fēng)力發(fā)電需求增長為3%，預(yù)計(jì)不久的將來，日本將加入全球風(fēng)力發(fā)電市場前沿發(fā)展的國家行列。

全球風(fēng)力發(fā)電協(xié)會秘書長斯泰芳·格薩格爾表示“盡管全球推廣應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電的力度再次加速，我們?nèi)匀徽J(rèn)為這是相對中速增長……另一方面令人贊許的是，新加入的國家也在增加。我們希望在南非德班召開的聯(lián)合國氣候變化大會，能搭建發(fā)展中國家更好利用風(fēng)能的框架。”

反對風(fēng)力發(fā)電的范例

當(dāng)然采用風(fēng)力發(fā)電也有缺點(diǎn)，在審美基礎(chǔ)上存在著反對風(fēng)力發(fā)電的意見，不是每個(gè)人都希望在他所居住的地方有一個(gè)風(fēng)力發(fā)電廠。風(fēng)力發(fā)電也會造成對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的損害，風(fēng)力發(fā)電（目前不能和傳統(tǒng)發(fā)電廠的發(fā)電量相比）當(dāng)然取決于一恒定的風(fēng)源，這是不能準(zhǔn)確預(yù)測的。應(yīng)當(dāng)指出，一個(gè)單獨(dú)的風(fēng)力發(fā)電場不可能再一小時(shí)之內(nèi)從閑置到發(fā)電量最大，它只能是，在暴風(fēng)雨來臨之時(shí)，抓住最好的時(shí)機(jī)發(fā)電。

風(fēng)力發(fā)電場的安裝建設(shè)成本也相當(dāng)高，例如英國坎布里安海岸安裝建設(shè)的新風(fēng)力發(fā)電場耗資5億英鎊，對于目前近海風(fēng)力發(fā)電投資成本是個(gè)問題，因?yàn)槌杀臼悄壳鞍l(fā)電上最昂貴的，作為一種鼓勵(lì)向建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場的電力公司提供補(bǔ)貼，但是剩下的成本似乎會轉(zhuǎn)嫁給用戶，這方面的支持力度很小。在英國最近還有人擔(dān)憂“綠色能源政策”在一年里會給每戶家庭的能源支出增加30%。在英國政府隨后給電力公司一個(gè)激勵(lì)，采用可再生能源發(fā)電給予獎金，給予所發(fā)電力的電力公司一個(gè)固定價(jià)格的補(bǔ)貼。

人們還注意到在一些地區(qū)有許多風(fēng)力發(fā)電場，例如在北歐和美國西德克薩斯市場，人們注意到電力稅費(fèi)非常頻繁和極端波動，例如當(dāng)風(fēng)力發(fā)電量盈余之時(shí)發(fā)生負(fù)面定價(jià)。

太陽能

人們知道太陽能系統(tǒng)具有無污染的優(yōu)勢，具有無噪音和水消耗量最少的優(yōu)勢，全球光伏太陽能增長強(qiáng)勢，從2000年以來每年平均增長40%，如此迅猛的增長來自于美國和中國這樣的國家積極鼓勵(lì)開發(fā)光伏太陽能產(chǎn)業(yè)。

現(xiàn)在推動再制造光伏電池方面采用銅和擴(kuò)大使用銅的能力，許多公司對于采用這一技術(shù)十分重視，這些電池是眾所周知的薄膜太陽能電池，由銅、銦、鎵和硒化物構(gòu)成（簡稱CIGS）,這些電池可非常有效地吸收太陽光，所以就需要一個(gè)薄很多的膜，CIGS電池吸收率在太陽能應(yīng)用方面高于任何其他半導(dǎo)體。一些數(shù)據(jù)表明，CIGS吸收率高出20%。在2002年~2009年之間，薄膜光伏電池的市場的年增長率為60%，而現(xiàn)在這一增長速度仍然很高。與傳統(tǒng)發(fā)電廠相比，通過光伏太陽能發(fā)電系統(tǒng)生產(chǎn)的發(fā)電量目前相對較少，哪怕和其他再生能源如風(fēng)力發(fā)電相比也是比較少。對于一個(gè)光伏太陽能發(fā)電廠，生產(chǎn)大量的電力就需要大面積土地，這樣就限制了光伏太陽能發(fā)電廠的競爭能力。

光伏太陽能發(fā)電廠的地點(diǎn)

目前全球最大的光伏太陽能發(fā)電廠是加拿大的薩尼亞光伏太陽能發(fā)電廠，發(fā)電最高峰時(shí)可以達(dá)到97MW，從下表中可以看出，當(dāng)20 09年和2010年全球最大的光伏太陽能發(fā)電廠建成時(shí)，對光伏太陽能發(fā)電有著極大的興趣，與此同時(shí)新的光伏太陽能發(fā)電廠也在正常試車，例如過去幾個(gè)月里有著中國的光伏太陽能發(fā)電廠試車的新聞，一個(gè)在山東省菏澤市，另一個(gè)在江西的共青城。

表 全球最大的光伏太陽能發(fā)電廠

主要市場

預(yù)計(jì)到2013年，美國的光伏太陽能市場將成為按年度計(jì)算安裝光伏太陽能發(fā)電設(shè)備的最大市場，超過德國、意大利和日本。2010年美國光伏太陽能發(fā)電能力為900MW，2011年這一裝機(jī)發(fā)電能力將翻一倍，公用事業(yè)、工商業(yè)光伏太陽能發(fā)電設(shè)備推動了光伏太陽能市場的增長。美國聯(lián)邦政府對于可再生能源系統(tǒng)非常關(guān)注，并且已經(jīng)把投資稅費(fèi)收貸延長到2016年，聯(lián)邦政府和每個(gè)州都還頒布了明顯的可再生能源標(biāo)準(zhǔn)。

在歐洲，圍繞著這一可靠和理想的可再生能源，即光伏太陽能的情感不一樣，德國能源和水產(chǎn)業(yè)報(bào)告顯示：2011年上半年可再生能源供應(yīng)電能占德國電力需求的21%，其中光伏太陽能發(fā)電能力占到德國發(fā)電能力3.5%，第一次超過了傳統(tǒng)水利發(fā)電能力3.3%。歐洲南部國家（較暖和國家）如希臘也呼吁投資建設(shè)光伏太陽能發(fā)電廠，一旦基礎(chǔ)設(shè)施建成就準(zhǔn)備輸送電力，所發(fā)電能力可以輸送給其他歐洲國家（比較冷和北邊的國家），但是最近歐盟在太陽能發(fā)電補(bǔ)貼上有變化，所以歐洲企業(yè)界對太陽能發(fā)電投資減少。

太陽能發(fā)電最明顯的缺點(diǎn)之一是初始安裝建設(shè)的成本較高，這表明目前許多發(fā)展中國家不能對光伏太陽能發(fā)電廠的建設(shè)提供資金，只是建設(shè)了一些小型應(yīng)用項(xiàng)目，替代傳統(tǒng)的發(fā)電資源，例如2011年阿爾及利亞為2011年~2013年實(shí)施新的能源和可再生能源確定了國家發(fā)展計(jì)劃，這一計(jì)劃準(zhǔn)備采用太陽能和風(fēng)能發(fā)電22 000MW。

復(fù)合動力汽車和電動汽車

經(jīng)過疲軟的一年，2011年全球復(fù)合動力汽車（以豐田PRIUS車型為首）銷售量再次上升，從2008年以來復(fù)合動力汽車銷量一直呈強(qiáng)勢，在過去三年里銷量翻一倍。

銅發(fā)展協(xié)會表示復(fù)合動力汽車和電動汽車將是汽車的未來，銅在它們的發(fā)展中起到重要作用。根據(jù)銅發(fā)展協(xié)會的數(shù)據(jù)北美洲每輛汽車平均含銅量為23~25KG，在電動汽車?yán)镢~用量增加到（68~82KG），主要汽車制造上對于使用銅持正面態(tài)度。通用汽車公司工程技術(shù)人員表示在電動汽車和復(fù)合動力汽車上采用銅在電氣部件上的效率并能在低溫下運(yùn)行。通用汽車公司還表示銅技術(shù)使復(fù)合動力汽車在商業(yè)上變得重要。福特汽車公司表示公司在所有復(fù)合動力汽車，蓄電池動力汽車上，在電機(jī)接線和高壓、低壓接線上采用銅。

銅發(fā)展協(xié)會表示銅在汽車所有接線系統(tǒng)、電機(jī)和蓄電池儲電裝置上起到非常重要的作用。預(yù)計(jì)在未來還會繼續(xù)保持銅用量增加趨勢。除了復(fù)合動力汽車和電動汽車之外，其他技術(shù)例如“潔凈柴油”和氫動力燃料電池也依靠銅部件，可能銅將仍然是“綠色”汽車工業(yè)整體的一個(gè)部分。