德勤：電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代（2023）（30頁）.pdf

1、電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代德勤 能源的未來 系列電能崛起激發跨領域變革 041.1 電能替代是能源轉型的關鍵 051.2 電能時代的特點 06電能崛起面臨三大挑戰 072.1 傳統技術路線逼近能源效率閾值 082.2 供需矛盾疊加國際貿易政策擾動加劇資源供應鏈風險 102.3 供需錯配造成能量浪費和供應不足同時存在 11以技術創新迎接挑戰 133.1 材料體系突破 143.2 資源循環利用 183.3 源網荷儲用協同 19新興商業模式鏈接新技術與新需求 204.1 共享儲能模式前景可期 214.2 重塑資源思維，釋放碳生產力 234.3 數字化能源即服務（EaaS）模式百花齊放 25

2、4.4 助力全價值鏈擁抱變革 26結語 27作者及聯系人 29電能崛起激發跨領域變革一04電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|電能崛起激發跨領域變革 05電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|電能崛起激發跨領域變革 1.1 電能替代是能源轉型的關鍵可再生能源開啟新一輪能源革命當前風電、光伏、儲能等新能源技術的快速崛起以及新材料、物聯網等關聯領域的技術突破正帶領人類邁入新一輪能源革命，即以降碳、增效為導向，實現風、光、水、核等清潔能源對化石能源的有序替代，以更豐富、更清潔的動力來源支撐構建起高效、智能且可持續的人類社會發展新模式。據IEA測算，2021年全球能源結構中可再生能源比重為12%，在

3、2050年實現凈零排放目標的情景下，這一比例需要將在2030年提升至31%,并在2050年達到70%，成為主導能源1。來源：IEA,德勤研究1.IEA，World Energy Outlook 2022，2022.10，https:/www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2022圖1：2050年凈零排放目標下全球能源結構變化電能替代成為通往未來的關鍵路徑有別于化石能源是天然的易于運輸和儲存的能量載體，風能、太陽能等清潔能源往往是瞬時、不可控的，要實現大規模開發利用則需要將其轉換為穩定的二次能源。電能作為清潔、高效、便捷的二次能源，既是當前新能源資源開

4、發利用的主要形式，其在終端消費中的比重亦持續提升，憑借以下關鍵優勢，將成為驅動此次能源變革的關鍵一環：來源豐富，經濟高效。電能可通過風力發電、光伏發電、水力發電等多種方式獲取，且隨著技術的不斷突破，發電成本持續降低。在消費環節，研究表明，電能的終端利用效率在90%以上，其經濟效率是石油的3.2倍、煤炭的17.27倍。安全便捷，技術及基礎設施成熟。電能生產及電氣化技術經過多年積累，已能實現電能與化學能、機械能、熱能等多種能源形式之間的相互快速轉換，并且支撐發電、輸配電、用電的基礎設施已較為完善。不僅能支持不同資源稟賦的地區選取適宜的技術獲得安全、穩定的電力供應，亦可以滿足工業制造、交通運輸、日常

5、生活等多種場景的用能需求。清潔低碳。在用電過程中不直接產生碳排放和污染排放，并且隨著發電側清潔能源裝機規模的提升，電力的綠色屬性進一步凸顯。70%3%7%8%12%可再生能源煤炭石油天然氣核能12%27%29%23%5%4%可再生能源煤炭石油天然氣核能其他2021624 EJ31%16%25%20%8%可再生能源煤炭石油天然氣核能2030NZE561 EJ2050NZE532 EJ06電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|電能崛起激發跨領域變革 中國成為全球電能替代先鋒根據IEA公布數據，2021年全球能源終端消費中電能占比為20%，若以2050年實現凈零排放為目標，屆時這一比例需要達到52%

6、2，這意味著近25萬億千瓦時的電能消費增量。全球主要經濟體均將電能替代視為能源轉型的關鍵，并制定了雄心勃勃的裝機計劃。美國和英國的2050凈零戰略中均將2035年實現100%清潔電力供應作為關鍵目標，并在其后出臺一系列針對可再生能源發電的財政支持政策。歐盟于2022年5月公布能源獨立計劃（REPowerEU）亦將2030年可再生能源總體目標從40%提高到45%，并明確到2030年完成600GW光伏裝機部署。過去五年中，中國創造了全球最快的新能源發電裝機增速，截至2021年，風電及光伏發電累計并網容量均已突破3億千瓦，可再生能源裝機規模超過10億千瓦，總規模和增幅均居全球首位3。按照中國的雙碳目

7、標，到2030年風電、太陽能發電總裝機容量將進一步增長至12億千瓦以上。從終端消費來看，2021年電能占中國終端能源消費比重約26.9%，亦處于全球前列4，而根據能源基金會研究數據，到2060年這一比例將提升至65%5。1.2 電能時代的特點原材料：金屬及礦產原料成為實現電能替代的基礎支撐鋰、鎳、鈷、稀土、硅等關鍵金屬及礦產原料因其爆發式增長的需求疊加高度不平衡的資源分布特征，成為清潔電能發展的一大痛點。未來鈣鈦礦、釩等新材料的應用將助力電能突破資源“天花板”。技術體系：材料體系迭代帶動能量效率的飛躍隨著技術迭代和材料應用創新加速，小型模塊化核反應堆、固態電池等新興技術將帶來新的能量轉換模式或

8、提高現有能源生產到消費的效率，重新定義能量效率。來源：Irena,德勤研究2.IEA,World Energy Outlook 2022,2022.10,https:/www.iea.org/reports/world-energy-outlook-20223.Irena,Online Data Query Tool,Installed renewable electricity capacity(MW)by Region/country/area,Technology and Year4.中電聯，中國電氣化年度發展報告2022，202302245.能源基金會，中國碳中和綜合報告2022：深度

9、電氣化助力碳中和，2022年11月圖2：2017-2022年領先國家可再生能源裝機規模變化基礎設施：新型電力系統打通電能替代最后一公里未來能源供需兩側均呈現更高多樣性和波動性，對電力系統的靈活性提出更高要求。在新型電力系統建設中，輸配電網、儲能、補能設施的部署將與數字化升級融合推進，更完善且智能化的基礎設施支撐實現新的用能、補能模式，催生虛擬電廠、電力聚合商等新興業態，推動消費端電能滲透加速。應用領域：交通及工業領域迎接覆性變革能源變革改變消費者習慣，從單一用能角色向“產消者”身份轉變。交通、建筑、工業等高能耗領域率先迎接變革，新能源汽車、獨立供能/儲能設施等將成為消費者參與能源互動的主要載體

10、，在循環經濟、共享經濟的商業模式下更多元化的主體將加入能源生態。0200000400000600000800000100000012000001400000中國歐盟美國英國日本20172022可再生能源裝機規模（MW）GAGR 13%GAGR 7%GAGR 9%GAGR 6%GAGR 7%電能崛起面臨三大挑戰二07電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|電能崛起面臨三大挑戰08電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|電能崛起面臨三大挑戰來源：Irena，德勤研究6.Irena,Renewable power generation costs in 2021圖3：近十年全球新能源發電度電成本變化度電

11、成本（單位:USD/kw)00.10.20.30.40.5201020112012201320142015201620172018201920202021光伏陸上風電海上風電2.1 傳統技術路線逼近能源效率閾值新能源技術迭代主導清潔電力成本下降，而傳統技術路線提升空間有限近十年來，得益于光伏、風電等新能源技術加速迭代帶來的效率提升與成本下降，全球范圍內可再生能源裝機規模高速增長。據Irena統計，自20112021年十年間光伏發電全球平均度電成本已下降超過80%，從約0.4美元/千瓦時來到約0.05美元/千瓦時，風電平均度電成本也到達0.1美元/千瓦時以下6。然而，隨著規?；某浞轴尫?，留

12、給傳統技術進一步降本增效的空間已較為有限。以光伏領域為例，單晶PERC電池自商業化應用以來，量產轉換效率逐年攀升，如今已逼近實驗室最高效率記錄。在降本增效壓力下，主要廠商紛紛開始布局更高性能的產品，而未來清潔電力的滲透步伐很大程度正取決于Topcon、HJT等新一代技術何時實現大規模量產?？v使前景廣闊，在電能成為能源領域主導角色之前，仍需在三個方向上突破阻礙，分別來自于：1）傳統技術路線逼近能源效率閾值近年來可再生能源裝機規模的高速增長得益于技術變革帶來的效率提升與成本下降，而當前發電、儲能及用能端主流技術都面臨著各自的效率瓶頸；2）供需矛盾疊加國際貿易政策擾動加劇資源供應鏈風險，資源加速開發

13、造成的碳排放量也是新能源發展過程中無法回避的問題；3）供需錯配造成能量浪費和供應不足同時存在未來能源供應迎來全面變革，不僅要求電力基礎設施具有更高靈活性，亦需建立支持個人、工商業用戶、社區等主體參與能源互動的商業模式。09電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|電能崛起面臨三大挑戰來源：基于公開信息整理，德勤研究來源：公開信息，德勤研究圖4：Perc電池量產效率已迫近極限圖5：主流長時儲能技術比較儲能領域亟需尋找兼顧儲能效率與經濟性的長時儲能方案隨著可再生能源在能源消費中比重持續提升，儲能設施的重要性與日俱增，而能夠支持4小時以上乃至數天、數月的充放電循環的長時儲能技術則尤為關鍵。當前應用較為成

14、熟的儲能技術中，抽水蓄能、壓縮空氣儲能等技術路線具備較長的服役周期從而有利于壓縮儲能成本，然而前者往往受限于自然條件，后者偏低的儲能效率則意味著較高的能量損失。鋰電池儲能因其優秀的儲能效率以及快速充放電等優勢而備受關注，但也不得不關注到潛在的安全風險以及原材料供應等問題。要保證電能替代的經濟性，儲能領域仍需進一步探尋理想的長時儲能技術路線，以實現在成本和效率之間的平衡。20%21%22%23%24%25%201420152016201720182019202020212022perc電池最高實驗室效率perc電池最高量產效率短服役周期長高儲能效率低抽水蓄能儲能效率：70%80%服役周期：40-

15、60年儲能功率：1005000MW儲能時長：數小時至數月壓縮空氣儲能儲能效率：60%70%服役周期：30-40年儲能功率：10300MW儲能時長：數分鐘至數月鉛酸電池儲能儲能效率：65%80%服役周期：5-8年儲能功率：kw30MW儲能時長：數分鐘至數天鋰電池儲能儲能效率：85%98%服役周期：8-10年儲能功率：kw20MW儲能時長：數分鐘至數天熔鹽儲能儲能效率：65%服役周期：25-30年儲能功率：1300MW儲能時長：數分鐘至數月氫儲能儲能效率：30%50%服役周期：8年以上儲能功率：TW級儲能時長：數小時至數月電化學儲能機械儲能化學儲能冷/熱儲能10電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代

16、|電能崛起面臨三大挑戰提升電能消費體驗要求更高的能量密度從木材到煤炭再到石油和天然氣，人類歷史不同階段的主力能源更替以能量密度的上升為整體趨勢，因為更高的能量密度即意味著更高的用能效率，為生產和生活提供便利。不同于化石能源天然具備載體，在電能時代，能量的傳遞主要依靠電網和電池等載體實現，而載體的性能則決定了電能的消費體驗。以能源消費的重點領域新能源汽車為例，電池能量密度直接影響車輛的續航能力。當前主流電池技術能量密度普遍處于300wh/kg（1.09MJ/kg）以下，遠遠低于傳統燃油，也造成用戶里程焦慮。如何通過技術創新突破能量密度天花板，是加快電能在消費側滲透的關鍵。來源：Engineeri

17、ngtoolbox,公開信息，德勤研究來源：IEA，德勤研究圖6：主流能量載體能量密度比較圖7：全球鋰、鈷供需走勢預測2.2 供需矛盾疊加國際貿易政策擾動加劇資源供應鏈風險能源低碳轉型激化關鍵礦產供需矛盾一些關鍵性的金屬礦物因其在新能源領域所發揮的重要作用而被稱為“綠色金屬”，例如鋰、鈷和鎳等金屬材料與電池的充電性能和能量密度息息相關，釹、鏑等稀土元素影響著風力渦輪機的性能和效率，硅元素的光電效應則支撐了光伏電池板將太陽能轉換為電能。伴隨全球范圍內新能源的快速發展，這類礦產資源需求迎來爆發式增長。據IEA預測，在全球積極推進轉型的情況下，2030年碳酸鋰需求將增長至268萬噸，而總開采產能卻難

18、以大幅提升，這將帶來近150萬噸的供應缺口，其他綠色金屬的情況也與此類似7。7.IEA，The Role of critical minerals in clean energy transitions,2021-05,https:/www.iea.org/reports/the-role-of-critical-minerals-in-clean-energy-transitions0102030405060木材煤炭石油天然氣鋰電池能量密度（單位:MJ/kg）18.920.724.036.342.248.151.055.20.181.09050010001500200025003000202

19、1 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030新增開采產能開采產能需求（樂觀預測）需求（保守預測）01002003004005002021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030全球碳酸鋰供需預測（單位:Kt）全球鈷供需預測（單位:Kt）11電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|電能崛起面臨三大挑戰國際貿易穩定性低加劇供應鏈風險綠色金屬資源在地理空間上的分布極不均衡，跟據國家地質調查局統計，全球大部分鋰礦資源集中于于南美鋰三角（玻利維亞、阿根廷、智利），全球44%的鈷礦位于剛果金，印度尼西亞、澳大利

20、亞與俄羅斯三個國家擁有的鎳礦同樣占據全球儲量半數以上。而當前資源需求最為旺盛的則是其他區域，包括中國、歐洲和北美地區。資源儲備與需求的不對稱使得關鍵金屬的供應鏈極易受到國際環境和產出國政策變化的擾動。如阿根廷、智利、玻利維亞三國正嘗試推動建立一個鋰礦行業的石油輸出國組織，從而強化自身在鋰價上的話語權。諸如此類的國際政策變動將本已十分緊張的供應格局進一步升溫。自2020年以來，全球關鍵金屬市場價格劇烈震蕩?？沙掷m性監管政策同樣對資源供應環節提出考驗伴隨全球對低碳及環境友好性的關注不斷提升，碳稅、ESG信息披露相關監管政策日趨嚴格。而關鍵金屬的開采、冶煉等過程，卻往往伴隨著高污染排放和高能耗。以動

21、力電池為例，其全生命周期碳排放大部分為來自于包含原材料獲取過程的范圍三排放。在可持續性監管范圍開始逐步向產品全生命周期延伸的背景下，優化資源供應鏈條，采用具備低碳屬性的礦產來源成為下游企業的當務之急。關鍵金屬供應鏈在承受在供需壓力之外，還將面臨清潔低碳轉型的考驗。2.3 供需錯配造成能量浪費和供應不足同時存在電力系統正發生全面變革，能源分配調度日益復雜電能的崛起為電力系統帶來諸多變化。在供能端，光伏、風電等清潔電力比重的提升帶來更高的波動性，消費端也隨著終端用能電氣化率提升而日趨多樣化，例如交通行業過去一直是化石能源消費的主力之一，但近年來新能源汽車的崛起使其成為了電能消費的重要一員。而為適應

22、這些變化，多地政府相繼發布文件提出新能源配儲要求，分布式能源、充電樁這些新型設施也紛紛加入，隨著電力市場化的推進，源網荷儲各種基礎設施之間的互動趨于頻繁，共同構建起更加龐大也更加錯綜復雜的新型電力系統。這無疑提升了系統調度的難度。中國的分布式光伏裝機規模在2021年超越了集中式裝機規模，達到近3,000萬千瓦。如何將這些分布式能源系統與大電網有機融合，實現能量互補，具有重要意義。此外，如何平衡可再生能源在時間和空間上的不均衡，以及如何最大化利用供能設施等等，仍在期待更理想的解決方案。來源：國家地質調查局，德勤研究圖8：全球主要礦產國資源儲量占比鋰鎳鈷智利41%澳大利亞14%阿根廷13%印度尼西

23、亞32%澳大利亞14%俄羅斯9%剛果金44%印度尼西亞16%澳大利亞10%其他32%其他45%其他30%12電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|電能崛起面臨三大挑戰能源消費習慣轉變將深刻影響能源生態電力系統的變化也將重新定義能源消費者角色，屋頂光伏、工商業儲能設施、私人新能源充電樁等產品的應用，使消費者從過往單一用能角色開始向“產消者”轉變。相關制度正逐步完善，支持新型儲能作為獨立儲能參與電力市場、分布式發電“隔墻售電”的政策不斷出臺，個人、工商業用戶、社區等主體將可以通過優化用能策略，依托私人供能、儲能設施參與能源互動從而提升用能效益。在此趨勢下，能夠支持對用能設施聚合管理、對用能和供應趨

24、勢進行預測、支撐用戶深入參與能源互動的技術，將成為未來能源生態中必備的核心競爭力。來源：國家能源局，德勤研究圖9：2016-2021中國光伏裝機新增容量變化01000200030004000201620172018201920202021集中式分布式以技術創新迎接挑戰三13電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|以技術創新迎接挑戰14電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|以技術創新迎接挑戰3.1 材料體系突破光伏：N型電池挖掘晶硅材料潛能，鈣鈦礦開啟薄膜電池新機遇為追求更高的轉換效率從而壓縮發電成本，晶硅電池歷經了從多晶到單晶PERC技術的轉變，當前PERC電池量產效率已達到24.5%，逼近效率

25、極限，而TOPcon、HJT 和 IBC等N型電池技術支持進一步挖掘晶硅材料潛能，將轉換效率提升至25%30%，已吸引大量廠商布局，預計將在近兩年內從實驗室走向量產產線。如今以鈣鈦礦材料為代表的新一代薄膜太陽能電池由于效率潛力高、原材料儲量豐富、生產流程短等諸多優勢有望為光伏產業帶來新的變革。在實驗室條件下，單結鈣鈦礦電池及鈣鈦礦/硅疊層電池最高轉換效率已分別達到25.6%和32.5%，且在政策和資本市場的支持下，研發仍在持續取得突破。同時，作為新型薄膜技術，鈣鈦礦電池不僅適用于BIPV、車載光伏等場景，甚至可制備于柔性襯底表面從而為可穿戴電子設備提供支持，學術界已涌現大量研究成果。技術優勢與

26、應用前景雙重加持下，鈣鈦礦電池已成為光伏領域焦點賽道，繼2021年初創企業纖納光電和極電光能分別拿下3.6億和2.2億元融資之后，2022年又有協鑫光電、無限光能 等多家企業獲得融資。來源：CPIA，德勤研究圖10：光伏電池主要熱點技術路線量產效率預測風電：碳纖維增強材料協同分段技術帶領風電走向深遠海隨著陸上及近海優質風能資源開發逐漸趨近于飽和，風電企業正相繼踏上前往深遠海的征程。而度電成本則是途中最重要的一道關卡相比于陸風項目已步入完全平價時代，海風開發依然面臨著降本壓力。風電的發電原理決定了更大的風輪半徑可實現更大的單機容量，從而壓低度電成本。根據CWEA統計數據，近十年來風輪直徑維持上升

27、趨勢，在海風領域尤其如此。但風機的大型化趨勢也對葉片的力學性能乃至生產制造、運輸、安裝等各個環節帶來考驗。17%19%21%23%25%27%20222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030EPERC-單晶TOPConHJT單結鈣鈦礦（中試）平均量產轉換效率15電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|以技術創新迎接挑戰來源：CWEA，德勤研究圖11：2011-2021風機大型化發展趨勢碳纖維材料為葉片的性能提升提供了解決方案。相比當前風機葉片使用的主流增強材料玻璃纖維，碳纖維可帶來更高的強度和抗疲勞性，同時支持葉片輕量化，從而降低運輸和安裝難度。自2015年

28、丹麥風機巨頭vestas將碳纖維主梁拉擠工藝應用于葉片以來，碳纖維在風電領域的應用規模穩步提升，CWEA數據顯示，2015-2021年間，全球風電領域的碳纖維用量從 1.8萬噸提升至 3.3萬噸。國內廠商亦已經實現生產使用碳纖維增強材料的風機葉片，如洛陽雙瑞在2021年制造出國內首款超百米碳纖維葉片。隨著Vesta碳纖維主梁拉擠工藝專利于2022年到期，其應用規模有望進一步增長。展望未來，分段式葉片技術或將是完全化解大型葉片制造及運輸難題的關鍵。海外領先企業如Enercon、Gamesa、GE均有相關示范項目，其中GE于2020年正式推出其采用兩段式葉片的陸上風電機組平臺，將其應用進一步拓展至

29、陸上風場。020406080100120140160012345620112012201320142015201620172018201920202021平均風輪直徑陸上風機平均單機容量海上風機平均單機容量（米）（MW）16電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|以技術創新迎接挑戰來源：IAEA，德勤研究圖12：全球代表性小型核反應堆技術路線核電：小型模塊化反應堆帶來更高效的供能選擇核燃料擁有著高于傳統化石燃料數百萬倍的能量密度，一座核電設施可以在極少的占地面積上實現極大的能源供應規模，同時并不產生二氧化碳及其他污染氣體。此外，由于核電設施小時利用率遠遠高于光伏設施和風機，更賦予了核電經濟性。然

30、而，縱使擁有如此多優點，安全性方面的短板使核能的開發利用往往伴隨爭議。如今小型模塊化核反應堆（SMR）技術正嘗試將核能帶到更多應用場景。小型模塊化反應堆是指在工廠中按模塊生產后，在部署地完成組裝的小型反應堆，根據國際原子能機構（IAEA）的定義，其發電規模均在 300 MWe 以下，也因此大大減少了安全風險，同時實現更低的項目初始投資以及更短的建造周期。作為靈活的分布式能源，小型核反應堆可為工業熱電聯產、海水淡化制氫、海島開發利用等場景提供能源獲取方案。當前世界多國正加速推進小型核反應堆建設，技術路線也較為多樣化。在2020年國際原子能機構發布的小型模塊化反應堆技術發展進展中便已記錄了70多種

31、在建或處于設計階段的技術方案。其中美國初創公司Nuscale的模塊化小型核反應堆設計于2020年獲得批準，預計第一個電廠將于2026年在愛達荷投入商運。而中國中核集團的玲龍一號已于2021年率先開工建設，成為全球首個開工的陸上商用模塊化小型堆，預計將于2026年投入使用，屆時年發電量將達10億千瓦時，可滿足52.6萬戶家庭一年生活所需8。在推進小型核反應堆應用的同時，中國也在引領著先進核燃料體系的探索。據報道，2021年中國在甘肅省建造的世界首個釷基熔鹽核反應堆啟動試運行。該核反應堆功率僅有2MW，但足以供應約1000住戶所需電能。由于釷的儲量遠大于鈾，這一技術有望帶領核能突破資源天花板，同時

32、該技術無需使用大量冷卻水來去除余熱，這使其能更好的適應沙漠等缺水環境。作為這一新技術的引領者，中國希望在2030年前建造一個可為數十萬戶家庭供電的釷基熔鹽核反應堆，從而將其推向商業化。類型型號功率單位/企業國家進展LWRSMRCAREM30MWeCNEA阿根廷在建ACP100125MWeCNNC中國2019開始建設BWRX-300300MWeGE-Hitachi美國通過安全評估Nuscale50MWeNuscale美國設計認證移動式SMRACPR50S60MWeCGN中國在建KLT-40S35MWeAfrikantov OKBM俄羅斯商業運營第四代SMRIMSR190MWeTerrestria

33、l Energy加拿大設計階段HTR-PM210MWe中國華能/CNEC/清華大學中國在建KP-FHR140MWeKairos power美國預概念設計微型反應堆（MMR）eVinci0.2-5 MWeWestinghouse美國基本設計U-battery4MWeUrenco等俄羅斯基本設計8.國家能源局，小身軀、大用途 玲龍一號不只是核能“充電寶”http:/ 625003000豐富7580易回收65806585百MWh級應用來源：根據公開信息整理，德勤研究圖13：電池技術路線關鍵指標比較電池：儲能電池和動力電池電化學體系分頭突破長期以來，電池技術圍繞效率、安全性、成本“不可能”三角不斷升級

34、突破，而新型材料體系是諸多技術路徑中備受關注的焦點。在動力電池領域，鋰電池憑借比鉛酸電池高出2-5倍的能量密度獲得主導地位，而固態電池技術則被認為是解決鋰電池安全短板并支持在能量密度上進一步尋求突破的最有潛力的技術方案固態電池支持使用高電壓正極材料，有望將電池能量密度提升到500KWh/kg，同時，固態電解質替代了原本的液態電解質和隔膜，從而避免了電解質泄露風險。海外車企高度重視這一技術，如豐田公司是最早布局硫化物固態電池的企業之一，于2019年宣布與松下成立合資公司共同推動固態動力電池的研發及量產，大眾集團計劃在2025年之前實現固態電池的量產。國內一批電池廠商亦已進入研發以及中試階段。值得

35、關注的新興技術的出現也帶來了新的玩家，如輝能科技一家在消費電子領域已實現固態電池商業化量產的企業，近年來也加入了動力電池領域的競爭。與動力電池領域高度關注能量密度不同，儲能電站在強調安全的同時，更加追求高儲能效率以及循環壽命以降低儲能成本。全釩液流電池因其在安全性、循環壽命等指標上的優秀表現被寄予厚望，雖然在儲能效率上弱于其他技術路線，通過組合多種電池構建混合電池儲能系統，以全釩液流電池作為響應前端，則可以在保證儲能效率的同時充分發揮釩電池的優勢。釩原材料供應的穩定性亦是其一大優勢，不僅儲量豐富，并且可從鋼鐵冶金的富釩爐渣中提取，這意味著可以通過構建跨行業資源循環鏈條，同步實現降低原材料成本與

36、降碳貢獻。據統計，2021年3月至2022年5月，國內已有10個正在規劃或建設的全釩液流電池儲能示范項目，總規模約3.74GWh。飛速變革的電化學技術甚至有望為釩電池補齊能量密度這一塊短板。美國初創企業Influit Energy宣布研發出一種新型液流電池，其能量密度比同體積的鋰電池高出23%，而成本僅為后者的一半。18電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|以技術創新迎接挑戰3.2 資源循環利用新能源設備退役潮來臨，回收利用兼具經濟效益和環境效益當前動力電池的平均使用壽命為5-8年，由此推算，動力電池已在2021年進入大規模退役期，當年退役規模約為24Gwh，而到2025年，這一數字可能擴大至

37、173Gwh9。按照風機和光伏組件20-30年的設計使用壽命，風電及光伏設備也分別將在2025年和2030年迎來退役潮，預計到2040年風電和光伏的累計退役規模將分別達到280GW和252GW10。要將規模如此龐大的廢棄新能源設備以焚燒、填埋等方式進行處置，不僅耗資巨大，還存在著由重金屬、復合樹脂等原材料帶來的環境污染風險?；厥绽媚苡行p輕固廢處置的壓力，并且將成為碳排放監管日趨嚴格的背景下，實現減排的關鍵路徑。以風機為例，據測算，一臺1.5MW的風機若被100%回收可以減少約600噸二氧化碳排放4。構建循環經濟鏈條的價值不僅在于減少污染和碳排放，亦是關鍵原材料供需矛盾下的破局關鍵。一般而言

38、當動力電池剩余容量到達80%以下即進入退役階段，若直接將之進行拆解回收，意味著大部分容量價值被浪費。若將退役動力電池重新整合組裝，再利用于對能量密度等性能指標要求更為寬松的儲能領域，有助于縮減一部分重新生產電池帶來的原材料需求。對于達到利用終點的電池模組，通過再生工藝提取其中的鋰、鎳、鈷、錳等金屬元素，則可進一步彌補原材料供應的短缺。構成風機和光伏組件的鋼材、鋁材、銅、復合樹脂材料等同樣具有回收價值，以到2040年風電及光伏累計退役量全部被100%回收測算，可獲取的原材料累計價值將分別達到1.4千億元和1.1千億元。新興回收處理技術不斷涌現，成本、安全性以及環境友好性是實現商業化的關鍵相關的資

39、源循環技術正在成為熱點，動力電池回收技術路線已較為明晰。對于達到利用終點的電池，可通過火法、濕法回收等回收拆解工藝提煉出有價值的金屬。目前行業內對鎳、鈷、錳的回收率最高可達99.3%，鋰的最高回收率已超過90%。在工藝上進一步提升鋰回收率以強化盈利能力以及降低再生過程中的能耗與污染排放是下一步技術攻關的方向。而在此之前，將退役電池梯次利用于儲能可充分利用電池剩余容量，具有更高的經濟效益，但受限于電池性能監測與評估體系尚不完善，安全性、穩定性難以保障等因素，目前應用范圍有限。中國鐵塔將退役動力電池梯次利用替代鉛酸電池作為基站備電，截至2021年底已累計使用梯次電池51萬組，在商業化上走出關鍵一步

40、。風機艙罩、塔筒主要由銅和鋼構成，回收利用路徑較為成熟，制造風機葉片所用的復合樹脂材料在固化成型后不可再熔化、重塑或自然降解，回收成本較高，尚在起步階段，缺少成熟商業化模式。垃圾回收管理公司Geocycle旗下水泥廠通過協同處置技術，將葉片廢料的有機含量作為熱能回收、廢料的礦物部分作為灰燼集成到工廠生產水泥熟料的原料中，1噸葉片廢料可減少110公斤二氧化碳排放，節省461公斤原材料。國內風機巨頭金風科技嘗試將回收的葉片廢料通過3D打印，制成與混凝土有相同機械性能和耐用性的產品，實現就地再利用從而降低運輸成本，該技術已在金風科技亦莊智慧園區示范應用。針對全行業共同面對的難題和挑戰，譬如風機葉輪（

41、葉片和輪轂）中復合材料難以回收利用，以及復合材料的回收成本收益如何平衡，需要建立行業聯盟，在聯盟分享平臺上更加開放地相互學習借鑒在零廢棄物的價值鏈的設計、生產、服務和壽命終止的不同階段采用的技術創新和運營創新，行業才能如期實現零廢棄物的循環經濟。9.信達證券 電池回收系列專題電池回收成本和盈利拆分模型 2022081610.Greenpeace可再生能源零廢未來：風電、光伏回收產業發展研究20220706 http:/ 19電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|以技術創新迎接挑戰來源：德勤研究，基于公開信息整理退役光伏組件研究示范研究示范研究示范商業應用商業應用 原材料回收 澳大利亞Deaki

42、n University開發出從太陽能電池板廢料中提取硅，并將其重新配置為納米硅的技術，可用于制造鋰電池陽極退役風機 水泥廠協同處置技術 3D打印回收技術 垃圾回收管理公司Geocycle旗下水泥廠通過協同處置技術將葉片廢料的有機含量作為熱能回收，灰燼集成到工廠生產水泥熟料的原料中，1噸葉片廢料可減少110公斤二氧化碳排放 金風科技在回收的葉片廢料中加入一定比例的其他材料，通過3D打印，制成與混凝土有相同機械性能和耐用性的產品退役電池 原材料回收 原材料回收 中國鐵塔將退役動力電池梯次利用替代鉛酸電池作為基站備電，截至2021年底已累計使用梯次電池51萬組 格林美與國內外超500家整車和電池廠

43、商簽署回收合作協議，其電池材料再制造收入2021年占比71%圖14：退役新能源設備回收利用技術及應用進展二氧化碳再利用技術再造資源價值在綠色低碳的浪潮中，能源行業對資源循環的理解也不再限于原材料本身，直接空氣碳捕集、二氧化碳電解、人工光合作用等前沿技術正探索著將二氧化碳收集并轉化為能源產品的途徑。2007年成立于冰島的冰島碳循環國際公司（Carbon Recycling International）是全球首家實現二氧化碳制甲醇技術商業化的企業。該技術利用從工業生產中排放的廢棄物中捕集到的二氧化碳，與通過可再生電力電解制備的氫混合，最終催化轉化為甲醇，可作為交通運輸、工業生產等領域的燃料。該公司

44、已獲得吉利控股集團投資，雙方共同推動由二氧化碳制備的甲醇作為汽車燃料的應用。河南順成集團同樣引進了該項技術，并即將在安陽市建成全球最大的示范項目，預計項目投產后每年可回收約15萬噸二氧化碳，相當于數萬輛汽車的排放量。而一些科學家們正在研究的人工光合作用技術則更具挑戰性。與普通光合作用從二氧化碳和水產生碳水化合物不同，芝加哥大學的化學家們最新研發的人工光合作用系統可以直接生產乙醇、甲烷等燃料，并且效率比之前的人工系統高出一個數量級。事實上，當前我們廣泛使用的化石燃料正是來自于數億年的自然光合作用。如果能以更高的效率人工實現這一過程的話，或將重新定義能源供應格局。3.3 源網荷儲用協同在以可再生能

45、源為主導的能源圖景中，電力系統將從“源隨荷動”轉向“源網荷儲多向互動”，隨著分布式新能源、儲能設施、多元化用能設備的加入，以及電力市場機制建設的推進，各環節之間的協同調度日趨錯綜復雜，“云大物移智鏈邊”等新一代數字化技術將為源網荷儲深度融合打通數據壁壘，以海量數據驅動電力供應的智能調控和結構轉型。新一代數字化技術促進電網“數智化”物聯技術將賦予電力系統泛在感知能力，而邊緣計算的發展有望將部分數據處理任務下沉至終端設備，從而實現局部自治；5G網絡高速率、低時延、廣聯接、高可靠的特征，為電力物聯網的海量實時數據的傳遞提供了條件；在云邊協同的模式下，運用大數據和人工智能，開展負荷實時分析預測，實現削

46、峰填谷、混合儲能利用、多能互補協同等場景，從而提高電力系統靈活性和可靠性；區塊鏈技術則憑借其可追溯、實時共享、不可篡改的特性為數據安全保駕護航。多元互動惠及能源消費者未來數字化技術的應用價值并不限于賦能傳統電力業務，隨著數字化技術向能源消費側逐步滲透，可通過對海量數據中用能特性與潛力的挖掘，實現能源用量預測分析、用能策略優化、能源市場交易等創新服務。設備類型再利用技術商業化階段用例新興商業模式鏈接新技術與新需求四20電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|新興商業模式鏈接新技術與新需求21電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|新興商業模式鏈接新技術與新需求我們在上一章重點探討了能源領域一些正在發

47、生或可能發生的技術創新。毫無疑問，能源領域的技術創新令人期待。但我們還須認識到越硬核的技術創新越需要適用的商業模式支持，從而讓新技術在適當的應用場景中落地、迭代，乃至顛覆原有生態系統并創造巨大價值。目前，電化學儲能、資源循環和數字能源領域的新興商業模式正在興起，這些商業模式鏈接新技術和新市場需求，推動我們邁向未來能源。4.1 共享儲能模式前景可期隨著電化學技術和材料技術迭代，可再生能源有望突破現有能效瓶頸，迎來新一輪高速增長。在這一預期下，儲能作為新型電力系統支撐之一重要性愈加凸顯。與此同時，電化學儲能技術發展迅速，儲能電池的能量密度、功率密度和循環壽命大幅提升，系統成本有望持續下降。鋰電廠商

48、利用新技術，推出差異化電芯產品，開發儲能專用300Ah以上大容量，10000次以上長循環壽命的磷酸鐵鋰電芯。鈉離子電池BOM成本較鋰電池低30%左右，其產業化加速為儲能市場提供具備性價比優勢的新技術路徑，2022年國內最大規模鈉離子電池項目落地安徽阜陽，規模30MW/60MWh。液流電池具備高安全穩定性、循環壽命長、擴容性強、可回收環保等優勢，在長時儲能領域應用空間巨大。2022年國內首個百兆瓦級全釩液流電池項目并網運行，首個吉瓦時級全釩液流電池項目正式開工?！笆奈濉毙滦蛢δ馨l展實施方案提出，到2025年電化學儲能技術進一步提升，系統成本降低30%以上。隨著儲能電池成本下降和獨立儲能市場地位

49、明確，儲能電站經濟性提升，為儲能的商業模式推廣應用提供有利條件。儲能作為平衡電力供需的主要手段，應用場景豐富，可滿足發電企業、電網企業和電力用戶的不同需求。如在發電側輔助火電動態運行，減少設備維護及更換成本；或輔助可再生能源友好上網，增加電量交易。電網側可以幫助電網出現阻塞時儲存電能，減少電量損失；或參與調峰、調頻，平衡負荷、提升供電質量。在用戶側則可以通過供需管理降低用電成本乃至創造收入。22電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|新興商業模式鏈接新技術與新需求來源：德勤研究圖15：儲能服務應用場景及潛在收益在多元的應用場景驅動下，獨立儲能成為國內儲能電站的主要發展方向。獨立儲能電站通常采用共

50、享儲能模式進行運營。共享儲能是指由第三方或用戶投資、運維，并由用戶共享儲能電站容量或功率的商業模式。共享模式下，獨立儲能電站的收入來源更加多元，包括容量租賃、峰谷電價差套利、容量電價補償，以及輔助服務收益。從實際應用情況來看，根據中關村儲能產業技術聯盟不完全統計，獨立儲能接近2022年新增投運新型儲能裝機規模的50%。由于地方儲能政策差異，獨立儲能項目商業模式也有所不同。未開展電力現貨市場的省份以容量租賃、輔助服務為主；在開展了電力現貨市場試點省份，有“價差套利+容量租賃+容量電價補償”、“價差套利+一次調頻”、“價差套利+調峰容量市場”多種模式。發電側儲能電網側儲能用戶側儲能輔助火電動態運行

51、，減少設備維護及更換費用新能源友好并網，增加電量交易新能源送出阻塞時儲存電能，減少電量損失調峰、調頻事故備用獨立儲能通過供需管理降低用能成本提高電力可靠性新能源友好并網調峰、調頻提高電力可靠性供電糾偏（避免考核罰款）調頻輔助服務黑啟動光儲自發自用輔助新能源調頻（替代備用容量）黑啟動備用電源容量支撐(減緩電網改造投資）削峰填谷備用電源峰谷電價差套利成本節約投資延緩價差套利服務收益容量補償收入容量電費管理輔助火電調頻（降低煤耗）調頻服務收收入調頻補償分成容量租賃（給新能源側）峰谷電價差套利容量補償收入峰谷電價差套利動態擴容需求響應補償收入調峰、調頻輔助服務收入幫助用戶實現成本節約與投資延緩23電能

52、崛起：“白色替代黑色”的電能時代|新興商業模式鏈接新技術與新需求*第一批電現貨市場建設試點：南方（以廣東起步）、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅 第二批電力現貨市場建設試點：上海、江蘇、安徽、遼寧、河南、湖北來源：德勤研究圖16：共享模式運行的獨立儲能電站盈利模式盡管前景可期，共享儲能目前仍處于由示范應用向商業化過渡的階段，未來該模式擴大應用規模還取決于以下幾方面條件支持：經濟效益：儲能電站建設和運營成本在可控范圍，并在電力市場機制下獲得合理回報；技術可行性：實現高效充放、長壽命、低維護成本，與電力系統運行和管理相適應;政策執行：新能源配儲、儲能電站參與電力市場、新型儲能參與電能量市場

53、、輔助服務市場機制、容量電價等政策推進情況。4.2 重塑資源思維，釋放碳生產力據預測在2050全球能源凈零情境下，清潔能源技術所需礦產需求將為現有水平的六倍，需求激增導致關鍵礦物和金屬資源價格高企。從前開采越多收入越多的資源思維已經不再適用，循環經濟理念正受到越來越廣泛的關注和認可。循環經濟改變傳統的線性經濟模式，通過促進資源再生和廢棄物再利用提高資源產出率，使發展與資源開采解綁，催生新技術和新應用場景。關鍵礦物和金屬循環利用、循環經濟產業園、碳循環等新興商業模式帶動跨能源、化工、交通、制造等多行業的資源循環利用。關鍵礦物和金屬循環利用模式下，電池循環再造成為電池廠、整車廠和第三方回收企業的共

54、同戰場。電池循環再造不僅關注末端處理，其核心理念是將循環嵌入產品生命周期，涉及綠色材料、產品設計、生產、梯次利用、末端回收及再制造。如動力電池企業與電網企業合作，對車用退役電池進行處理后，運用到電網儲能。第三方回收企業格林美與國內外超過500家整車和電池廠商簽署了回收合作協議，其電池材料再制造收入2021年占比71%。為了提升資源回收率，越來越多企業開始采用模塊化設計、智能化回收管理、精細化拆解等方式，進一步促進關鍵礦物和金屬循環利用模式的效率。容量租賃將儲能容量租賃給有配儲需求的新能源電站，獲取租賃費收益 新能源配儲比例與時長呈上升趨勢，新能源電站效益承壓 共享儲能為新能源電站節省自建儲能成

55、本，市場需求可期價差套利通過參與電力現貨市場和中長期零售市場（分時電價）實現價差套利 峰谷電價差將逐步擴大，電價差套利的經濟性提高 以10kV一般工商業用戶為例，全國16省峰谷價差超過0.7元/kWh容量電價輔助服務以規模和單位系統造價為計算基礎，根據儲能電站的容量獲得補償管理短期系統平衡（如調峰、調頻、備用）獲得收益 國家將推出電網側獨立儲能電站容量電價機制 更多可再生能源納入電力系統帶來輔助服務需求上升 輔助服務補償費由發電機組分攤向電力用戶承擔轉變收入來源具體應用前景用例未開展電力現貨市場省份（湖南、寧夏等）電力現貨市場建設試點*（山東）（山西、甘肅、浙江等）+24電能崛起：“白色替代黑

56、色”的電能時代|新興商業模式鏈接新技術與新需求循環產業園也是比較受關注的新興商業模式，旨在實現資源的循環利用和環境的可持續發展。其核心理念是將不同產業領域的企業集合在一起，形成一個相互協作、資源共享、產業鏈完整的生態系統。在這個生態系統中，廢物被視為資源，通過多方合作進行回收和再利用，從而實現資源的循環利用和降低環境污染的目的。循環產業園模式也在實踐中成功應用。例如，以廢舊金屬回收和再生利用為主要業務的廣東佛山循環經濟園，涵蓋了多個產業鏈的企業，包括廢舊金屬回收、爐渣處理、廢舊金屬加工等。這些企業之間實現了資源的共享和互補，提高生產效率并降低了生產成本。除了上述兩種模式，二氧化碳循環利用作為一

57、種全新的商業模式，不僅對應用氣候變化意義重大，而且蘊含巨大商業機遇。長久以來，碳被當作導致氣候變化的元兇，氣候行動主要減少關注碳排。但是，減少碳排放量僅僅是工作的一部分。當我們不再把碳當作排入大氣的廢棄物，而是可以進行利用的資源，我們會發現二氧化碳也可以制成產品并創造價值。隨著可再生能源發電效率上升和成本下降，借助可再生能源將二氧化碳直接轉化為燃料或化學品，表現出極具潛力的應用前景。IEA數據顯示，目前全球每年約使用2300萬噸二氧化碳。從行業分布來看，化肥行業為最大消費者，每年約消耗1,300萬噸二氧化碳用于生產尿素，其次為油氣行業，每年約使用700-800萬噸用于提高開采率(for enh

58、anced oil recovery)。其他商業化應用還包括食品與飲料生產，金屬拆解、冷卻、以及用于促進植物和農產品生長?？梢钥闯?，目前的二氧化碳利用主要是直接利用。二氧化碳轉化再利用，即通過化學或生物技術將二氧化碳轉化為液體燃料、化工材料或固體成品，為利用二氧化碳提供新途徑。盡管目前市場規模尚小，但已經吸引企業和投資機構開展市場用例。2015-2021年間，全球CCU初創企業融資大幅增長，融資金額由2015的1,300萬美元上升到2021年的2.3億美元。成立于舊金山灣區的碳轉化公司Twelve，只使用水和可再生電力，將二氧化碳轉化為傳統上需要化石燃料才能制成的化學材料，副產品只有氧氣。Tw

59、elve已經實現應用的包括：為美國宇航局提供工具、燃料和火星上的新鮮空氣；與美國空軍合作生產無化石燃料E-Jet；為Virgin Voyages 提供船用燃料E-Marine并減少90%的碳排放等。未來隨著二氧化碳捕獲量上升和清潔能源發電成本持續下降，二氧化碳轉化再利用的成本也有望下降。全球CCUS市場規模預計未來5年年均增長15%。全球CCUS市場規模在2022年約為24億美元，并預計將在2027年增長至49億美元（2022-2027 CAGR 15.1%。12）。根據IEA估算，目前全球300多個CCUS項目每年約共計捕捉二氧化碳4,500萬噸，隨著未來200多個新建項目陸續建成，預計到2

60、030年，全球CCUS項目將每年可以捕捉2.2億噸二氧化碳。11.CCUS:Tracking Progress 2022,IEA https:/www.iea.org/fuels-and-technologies/carbon-capture-utilisation-and-storage 12.Carbon Capture,Utilization,and Storage Market,MarketsandMarkets,2023-02 25電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|新興商業模式鏈接新技術與新需求來源：德勤研究圖17：二氧化碳循環利用示意圖碳循環經濟模式不僅有助于實現凈零，還從傳統

61、意義上的廢舊物中解鎖新的價值來源，但該商業模式擴大應用規模還需以下條件支持：重塑資源思維：由采集、生產、消費、廢棄的“線性模式”轉變為采集、生產、消費、回收、再利用的 “循環模式”，轉變把二氧化碳作為副產品的思維，探索二氧化碳轉化再利用方案；成本效益：以創新推動循環技術和設備的價格競爭力；市場培育支持政策：如建立二氧化碳轉化產品功能表現的標準，將二氧化碳轉化產品引入公共采購目錄，對相關產品研發和示范項目給予支持等。產業鏈和生態系統：如碳循環擴大規模將需要建立完整的產業鏈包括上游穩定、大量且低成本的二氧化碳、中游可再生能源伙伴為碳轉化設備提供動力、以及有意愿購買技術產品的下游客戶。4.3 數字化

62、能源即服務（EaaS）模式百花齊放數字化EaaS(能源即服務)針對多樣化的市場需求，提供廣泛供需平衡服務。在供應側包括現場和異地能源供應解決方案，如電力采購協議（PPA）、儲能及管理；也涉及對客戶能源采購、融資和運營的戰略指導；以及優化客戶能源組合。在需求側包括傳統的節能服務、分布式能源管理和需求響應。隨著能源交易市場的發展，EaaS服務種類愈加豐富，包括可以進行 P2P 交易、批發合同的平臺，以及實時綠證服務等。多樣化的市場需求和服務催生全球范圍內虛擬電廠、V2G、智能化能源“訂閱服務”、隨用隨附(Pay-as-you-go)、點對點能源交易平臺、智能價格服務、綠證追蹤服務等多種新興商業模式

63、。如2022年5月，部署于國電投深圳能源發展有限公司的虛擬電廠平臺，完成參與電力現貨市場試驗，平均度電收益0.274元，成為我國首個虛擬電廠調度用戶負荷參與電力現貨市場盈利的案例。2022年4月，河北建設投資集團基于區塊鏈技術的I-REC國際綠證跨國交易在總部位于香港的Very Clean Planet數字化碳資產OTC平臺上完成10萬張交割。德勤中國已經與河北建設投資集團建立了戰略合作關系，參與解決數據真實性和準確性等核心問題?；茉慈紵镔|能燃燒工業生產過程空氣中直接捕獲地下存貯的CO2直接利用化工用于化肥生產油氣二氧化碳驅油農業氣體肥料其他碳酸飲料、滅火器、制冷劑等來源利用轉化利用燃

64、料燃油、甲醇、甲烷等化工產品塑料、橡膠、中間品等固體成品水泥、建筑填充物等催化劑、電化學、生物技術、光催化可再生電能德國初創企業Electrochaea將電力和二氧化碳轉化為管道級別的天然氣/甲烷，直接注入現有天然氣管網，并獲得1,700美元融資。美國初創企業Twelve利用水和可再生能源電力將二氧化碳轉化為燃油及化工產品，并已獲得1.87億美元融資。中國的碳能科技利用電化學二氧化碳轉化技術，在催化劑幫助下，將二氧化碳轉化為合成燃氣、合成油，并已獲得紅杉中國種子基金投資。轉化利用市場用例26電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|新興商業模式鏈接新技術與新需求數字化EaaS模式擴大應用取決于：技

65、術成熟度：數字化能源技術涉及到能源采集、傳輸、存儲、分配和監測等多個方面，需要支持實時監控和遠程控制等功能，以實現對能源的高效管理和利用；數據安全和隱私保護：EaaS需要處理大量的敏感數據，包括能源消耗、設備狀態、用電負荷等，須建立健全的數據安全和隱私保護機制，以保障用戶數據的安全性和私密性；資源整合：數字化EaaS模式需要整合能源設施、數字技術、各類服務提供商等資源，這需要能源服務提供商具備資源整合能力，以構建可持續的數字化能源服務系統。來源：德勤研究圖18：數字化EaaS細分商業模式4.4 助力全價值鏈擁抱變革技術和商業模式的雙重作用下，價值鏈上各個環節都需要展開行動。發電環節加強對清潔發

66、電技術的投資，推動清潔發電技術效率提升并擴大應用規模，以支撐電能時代高漲的用能需求。輸配電環節同步推進儲能、變電、配電等硬件設施的建設升級與數字化轉型，提升供能質量與供能效益。電能消費環節發展新商業模式，針對工商業用電和家庭用電的差異化需求打造綜合能源服務，提高用能體驗和經濟性。非傳統電力企業在電能崛起的趨勢下結合自身資源優勢與業務模式，加強與電力企業的合作乃至開發相關業務，共同推動電能加速滲透，如汽車廠商與電力企業合作推動換電站建設、軟件廠商發展電力聚合服務等。虛擬電廠整合分布式電源并參與電力市場 單個分布式電源收益能力有限 數字系統提供監控、預測、交易服務 聚合資源以獲得規模效應V2G允許

67、電動車主向電網賣電點對點能源交易平臺（P2P）財務回報不明顯或投資回報周期長 分布式電源降低電費、減少高峰,電力需求或電容與頻率要求 電力交易積極性和能力有限 APP和數字平臺綁定不同的收入來源以提高經濟性，可以增加收入或縮短投資回報期 交易平臺允許多方賣家和買家按需、按意愿交易智能化能源“訂閱服務”（如智能化充電、制冷、取暖等）智能價格服務隨用隨付(如倉庫制冷、家庭用熱)實時智能綠證服務 初始投資高或資金有限 能源價格高企且波動頻繁 偏遠地區缺乏能源、智能技術、付費能力的家庭和擁護 漂綠問題 使用APPs,平臺或授權軟件，而非購買或投資固定資產 遠程監控 價格風險提醒為用戶提供實時、按供需變

68、化電價 用量風險控制為用戶規定用電高峰期的總用電量 管理充放電時間 智能供能設備 移動支付平臺或APP 綠證交易商業模式針對市場需求或痛點應用場景27電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|結語結語28電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|結語近年來許多行業人士認為鋰的重要性堪比化石能源時代的石油，因而將鋰稱為電能時代的“白色石油”，同時隨著工業、交通、建筑等重點用能行業電能替代的持續推進，以可再生能源、電化學技術推動的電能作為清潔、高效、便捷的二次能源正逐步擴大應用并在部分領域替代石油，本文標題中所采用的“白色替代黑色”，是我們借用發展儲能電池和動力電池的核心材料中鋰的“白色”和化石能源中石油

69、的“黑色”，來引申表明二次能源替代一次能源的能源變革時代的到來。在這場能源變革中，電能替代對能源轉型起到關鍵作用，并推動清潔能源技術的巨大創新及引發商業模式的持續創新。而隨著電能替代的廣度和深度不斷拓展，未來能源體系和世界能源格局也將呈現不同的面貌，從而加速產業更新迭代，乃至創造新的業態。在能源革命與技術變革大潮下，全價值鏈應共同迎接挑戰、擁抱變革，攜手踏上通往可持續能源未來的道路。29電能崛起：“白色替代黑色”的電能時代|作者及聯系人作者及聯系人郭曉波能源、資源及工業行業主管合伙人電子郵件：電話：+86 010 8520 7379張杰電力、公共設施及可再生資源行業管理咨詢主管合伙人電子郵件：

70、電話：+86 021 2316 6648胡毅飛電力、公共設施及可再生資源行業財務咨詢主管合伙人電子郵件：電話：+86 010 8512 5501屈倩如德勤研究總監電子郵件：電話：+65 6800 2123徐欣馨德勤研究高級研究員電子郵件：電話：+86 010 8520 7020辦事處地址合肥安徽省合肥市蜀山區潛山路111號華潤大廈A座1506單元郵政編碼：230022電話：+86 551 6585 5927傳真：+86 551 6585 5687香港香港金鐘道88號太古廣場一座35樓電話：+852 2852 1600傳真：+852 2541 1911濟南濟南市市中區二環南路6636號中海廣場2

71、8層2802-2804單元郵政編碼：250000電話：+86 531 8973 5800傳真：+86 531 8973 5811澳門澳門殷皇子大馬路43-53A號澳門廣場19樓H-L座電話：+853 2871 2998傳真：+853 2871 3033南昌南昌市紅谷灘區綠茵路129號聯發廣場寫字樓41層08-09室郵政編碼：330038電話：+86 791 8387 1177傳真：+86 791 8381 8800南京南京市建鄴區江東中路347號國金中心辦公樓一期40層郵政編碼：210019電話：+86 25 5790 8880傳真：+86 25 8691 8776寧波寧波市海曙區和義路168

72、號萬豪中心1702室郵政編碼:315000電話：+86 574 8768 3928傳真：+86 574 8707 4131三亞海南省三亞市吉陽區新風街279號藍海華庭（三亞華夏保險中心）16層 郵政編碼：572099電話：+86 898 8861 5558傳真：+86 898 8861 0723上海上海市延安東路222號外灘中心30樓郵政編碼：200002電話：+86 21 6141 8888傳真：+86 21 6335 0003沈陽沈陽市沈河區青年大街1-1號沈陽市府恒隆廣場辦公樓1座3605-3606單元郵政編碼：110063電話：+86 24 6785 4068傳真：+86 24 678

73、5 4067深圳深圳市深南東路5001號華潤大廈9樓郵政編碼：518010電話：+86 755 8246 3255傳真：+86 755 8246 3186蘇州蘇州市工業園區蘇繡路58號 蘇州中心廣場58幢A座24層郵政編碼：215021電話:+86 512 6289 1238傳真:+86 512 6762 3338/3318天津天津市和平區南京路183號天津世紀都會商廈45層郵政編碼：300051電話：+86 22 2320 6688傳真：+86 22 8312 6099武漢武漢市江漢區建設大道568號新世界國貿大廈49層01室郵政編碼：430000電話：+86 27 8538 2222傳真：

74、+86 27 8526 7032廈門廈門市思明區鷺江道8號國際銀行大廈26樓E單元郵政編碼：361001電話：+86 592 2107 298傳真：+86 592 2107 259西安西安市高新區唐延路11號西安國壽金融中心3003單元郵政編碼：710075電話：+86 29 8114 0201傳真：+86 29 8114 0205鄭州鄭州市金水東路51號楷林中心8座5A10 郵政編碼：450018電話：+86 371 8897 3700傳真：+86 371 8897 3710北京北京市朝陽區針織路23號樓國壽金融中心12層郵政編碼：100026電話：+86 10 8520 7788傳真：+8

75、6 10 6508 8781長沙長沙市開福區芙蓉北路一段109號華創國際廣場3號棟20樓郵政編碼：410008電話：+86 731 8522 8790傳真：+86 731 8522 8230成都成都市高新區交子大道365號中海國際中心F座17層郵政編碼：610041電話：+86 28 6789 8188傳真：+86 28 6317 3500重慶重慶市渝中區民族路188號環球金融中心43層郵政編碼：400010電話：+86 23 8823 1888傳真：+86 23 8857 0978大連大連市中山路147號申貿大廈15樓郵政編碼：116011電話：+86 411 8371 2888傳真：+86

76、 411 8360 3297廣州廣州市珠江東路28號越秀金融大廈26樓郵政編碼：510623電話：+86 20 8396 9228傳真：+86 20 3888 0121杭州杭州市上城區飛云江路9號贊成中心東樓1206室郵政編碼：310008電話：+86 571 8972 7688傳真：+86 571 8779 7915哈爾濱哈爾濱市南崗區長江路368號開發區管理大廈1618室郵政編碼：150090電話：+86 451 8586 0060傳真：+86 451 8586 0056關于德勤德勤中國是一家立足本土、連接全球的綜合性專業服務機構，由德勤中國的合伙人共同擁有，始終服務于中國改革開放和經濟建

77、設的前沿。我們的辦公室遍布中國30個城市，現有超過2萬名專業人才，向客戶提供審計及鑒證、管理咨詢、財務咨詢、風險咨詢、稅務與商務咨詢等全球領先的一站式專業服務。我們誠信為本，堅守質量，勇于創新，以卓越的專業能力、豐富的行業洞察和智慧的技術解決方案，助力各行各業的客戶與合作伙伴把握機遇，應對挑戰，實現世界一流的高質量發展目標。德勤品牌始于1845年，其中文名稱“德勤”于1978年起用，寓意“敬德修業，業精于勤”。德勤專業網絡的成員機構遍布150多個國家或地區，以“因我不同，成就不凡”為宗旨，為資本市場增強公眾信任，為客戶轉型升級賦能，為人才激活迎接未來的能力，為更繁榮的經濟、更公平的社會和可持續

78、的世界而開拓前行。Deloitte（“德勤”）泛指一家或多家德勤有限公司，以及其全球成員所網絡和它們的關聯機構（統稱為“德勤組織”）。德勤有限公司（又稱“德勤全球”）及其每一家成員所和它們的關聯機構均為具有獨立法律地位的法律實體，相互之間不因第三方而承擔任何責任或約束對方。德勤有限公司及其每一家成員所和它們的關聯機構僅對自身行為承擔責任，而對相互的行為不承擔任何法律責任。德勤有限公司并不向客戶提供服務。德勤亞太有限公司（即一家擔保有限公司）是德勤有限公司的成員所。德勤亞太有限公司的每一家成員及其關聯機構均為具有獨立法律地位的法律實體，在亞太地區超過100個城市提供專業服務。請參閱http:/ by CoRe Creative Services.RITM1377035