“风电+光伏”需求共振，对铜铝锌市场有什么影响？

近十年来，光伏和风电成为全球发展最快的能源类型，核心因素在于成本的快速降低可是，由于原材料的上涨，这一增长趋势可能会逆转

全球风电装机容量的计算。

数据显示，2020年全球风电累计装机容量为733GW，其中中国为282GW，2020年全球风电装机容量为111GW，其中中国为72GW根据彭博的预测，2021—2030年，全球风电累计装机容量为969千兆瓦，其中中国为447千兆瓦在2020北京风能大会上，400多家风电企业首次发起联合宣言，承诺每年新增风电装机50GW以上2025年后，我国风电年新增装机容量应不低于60GW，到2030年至少达到800GW据此计算，2021—2030年中国风电累计新增装机容量为518千瓦，高于彭博预测调整彭博数据中中国风电新增装机容量，预计2021—2030年全球累计风电装机容量为1040GW

全球市场光伏装机容量预测。

数据显示，2019年全球累计光伏装机为693GW，其中中国为225GW，2020年中国新增光伏装机为48GW根据彭博数据，预计2020年全球累计光伏装机为833GW，高于最新全球累计光伏装机773.2GW由欧洲光伏产业协会公布总体来看，判断2020年全球光伏装机容量在800GW左右

对于未来，中国光伏行业协会预测，十四五期间，国内光伏年均装机容量普遍预计为70GW，乐观预测为90GW彭博预测2021—2023年全球光伏年装机为2000 GW，我们测算2021—2025年全球新增发电装机为1000GW根据欧洲光伏行业协会2021年9月1日发布的《全球市场展望》预测，2021—2025年累计新增光伏产能为1097GW在最佳条件下，2021—2025年累计新增光伏容量将达到1374GW在温和条件下，预计未来五年全球光伏总装机容量将达到以下里程碑:2021年900GW，2022年1100GW，2023年1300GW，2024年1600GW，2025年1800GW总体来看，预计2021年至2025年，全球光伏装机容量将增加1000—1374 GW

全球风电和光伏新铜消费量。

铜在风电和光伏领域的应用。

铜在风力发电中的具体应用部件有塔架电缆，机组内部升压器，机组外部升压器，风电场内部电缆，电机，开关柜，控制电线电缆，接地线电缆等对于海上风电来说，各部件的铜使用强度均高于陆上风电，尤其是电缆，可占到铜消耗量的59%虽然不同技术对铜的使用强度略有影响，但总体影响有限，因为整个风电场电机和增速箱的铜耗不高

光伏发电系统由太阳能电池阵列，电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太阳能跟踪控制系统等设备组成，其中母线箱，变压器，铜线等部件含铜较多。

每千兆瓦铜消耗量。

在风力发电中，对铜的使用强度影响最大的因素是选择新的陆上装置和新的海上装置Wood Mackenzie报告显示，陆上风电每GW装机消耗5400吨铜，海上风电每GW装机消耗15300吨铜，光伏系统每GW装机消耗5000吨铜根据星展银行的数据，每千兆瓦陆上风电将消耗4000吨铜，每千兆瓦海上风电将消耗1万吨铜，每千兆瓦光伏系统将消耗5500吨铜

根据两次统计的平均值，估计海上风电每GW装机ca将消耗12650吨铜

根据以上计算，2021—2030年全球风电新增装机容量为1，040 GW，考虑到2025—2030年风电建设加速，预计2021—2025年风电年增量为100GW2020年，GWEC预测，2021—2025年全球陆地新增装机容量分别为9.7千兆瓦，9.1千兆瓦，9.9千兆瓦，13千兆瓦和21.5千兆瓦以此为基础，2021—2025年风电年均铜消费量预计为57万吨根据上述计算，在2021—2025年温和条件下，全球光伏总装机容量将达到以下里程碑:2021年900GW，2022年1100GW，2023年1300GW，2024年1600GW，2025年1800GW

总体来看，在光伏增长的大形势下，2021—2025年风电光伏铜消费量为165万吨/年，在光伏增长最乐观的情况下，风电光伏年均铜消费量可达200万吨2020年风电光伏用铜量仅为106.5万吨，较2020年年均边际增加58.5—93.5万吨按2020年全球铜需求2300万吨计算，边际涨幅为2.5%—4.1%

世界风电和光伏新铝消费。

在碳中和目标的推动下，减排是重中之重，太阳能，风能，潮汐能等自然能源将取代传统化石能源，从而减少碳排放，这将成为未来的主要趋势铝的应用需求主要体现在光伏安装用铝的需求，风电安装用铝量相对有限光伏安装用铝增量的计算主要分为两部分:一是单位装机GW的铝耗量，二是对未来光伏装机增量的预测

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单位GW光伏装机耗铝量需求测算

铝型材在光伏领域中主要是用于制造伏边框和支架。

光伏边框单位GW耗铝量

光伏边框的尺寸主要受组件中硅片电池总尺寸影响，总尺寸=电池数量×单个硅片电池尺寸，实际情况是硅片尺寸和数量排列组合较多，所以参考组件龙头企业的主要产品及其尺寸，以此作为铝边框的尺寸标准光伏边框所使用的铝合金类型，目前主要有6061，6063和6082三种，其密度分别为2.75g/cm3，2.69g/cm3以及2.71g/cm3因此，光伏边框耗铝量为，最终得出单位GW光伏边框的耗铝量大约在0.9万—1.1万吨

光伏支架单位GW耗铝量

光伏电站按照建设方式不同可分为分布式光伏电站和集中式光伏电站，铝合金支架则更多应用在分布式光伏电站参考2016年国核电力规划设计研究院发表的《铝合金支架与钢支架经济性对比分析研究》一文，以淮南某20MWp分布式光伏发电项目为参考该项目基本风压:0.35kN/m2，基本雪压:0.60kN/m2，支架设计使用年限为25年采用单晶硅270wp组件，电池板组件尺寸为1650×990×40mm，每个组件19.5kg，44片组件为一个阵列采用固定式，支架倾斜角度为23°所有电池组件支架由立柱，斜梁，斜撑，檩条及连接附件构成所选用铝合金主要材质为6063—T6型，表面采用阳极氧化处理，连接螺栓以及螺母垫片等采用C级普通螺栓根据测算，单位GW分布式光伏电站所用支架耗铝量约为1.9万吨

国内外光伏用铝年均需求量预测

根据上文对单位GW光伏装机耗铝用量测算，再结合中国光伏行业协会，欧洲光伏行业协会以及彭博数据预测，即十四五期间，国内年均光伏新增装机规模一般估计70GW，乐观估计90GW，全球光伏新增装机规模年均200GW。

那么光伏边框耗铝量国内部分为70×1万吨—90×1万吨，即70万—90万吨，光伏支架部分耗铝量主要集中在分布式光伏新增装机，该部分占比国内新增装机总量的32%，即70×32%×1.9=42.56万吨—90×32%×1.9=54.72万吨，即拉动铝需求年均约50万吨。

综合分析，国内光伏用铝需求年均大约在120万—140万吨，海外光伏用铝需求大约在×1.9=228万吨。

全球风电和光伏新增耗锌量

锌在风电和光伏行业中主要功能在于以镀锌或富锌底漆的形式附着在钢材外表面以防腐蚀，在光伏行业中主要运用于碳钢光伏支架上的防腐根据消息显示，支架的厚度一般大于2mm，特殊部位厚度不应小于2.5mm按照国标要求，对于2mm基材，局部镀锌厚度不应小于45μm，平均厚度不应小于55μm

相关机构的研究显示，未来5年光伏用锌量年均范围为0—4万吨，整体新增量较小而在风电行业中耗锌主要在风电塔筒及螺栓两大部分，内陆干燥地区的镀锌层要小于近海及海上风场等严重腐蚀环境，据测算陆上风电的钢材单位耗锌量约为100万—150万吨，海上风电的钢材单位耗锌量约为120万—180万吨根据IRENA测算，陆上发电机场普碳钢需求约10万—14万吨/GW，取平均值为7万吨/GW，海上风电场普碳钢需求约11万—17万吨/GW，取均值为14万吨/GW根据上文对海上和陆上2021—2025年风电装机量的预测，预计2021—2025年全球风电新增装机耗锌量年均值为10.3万吨，与2020年风电领域耗锌量相差不大，因此2021—2025年风电耗锌边际增长对锌基本面改善十分有限

总结

铜:在光伏增长一般情况下，风电+光伏2021—2025年年均耗铜量在165万吨，在光伏增长最乐观情况下风电+光伏年均耗铜能达到200万吨增量，而2020年风电+光伏耗铜仅106.5万吨，相较于2020年增量仅为58.5万—93.5万吨，根据2020年全球铜需求2300万吨，边际增幅在2.5%—4.1%。

铝:在光伏增长一般情况下，2021—2025年光伏年均耗铝量在348万吨，在光伏增长最乐观情况下光伏年均耗铝量能达到378万吨增量，2020年全球光伏耗铝量为203.3万吨，那么这样来测算，相较于2020年增量在150万吨，2020年全球铝需求近6000万吨，边际增幅在2.5%，影响相对有限。