绿色投资分析报告系列之二——六类一次能源

     地球上万物生机勃勃是因为表层岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的相互作用，大气和水的循环是一切生命的来源。资源大多数储藏在

地球上万物生机勃勃是因为表层岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的相互作用，大气和水的循环是一切生命的来源。资源大多数储藏在岩石圈和生物圈里，岩石圈中的一次能源资源大多是不能再生的，能有规律再生的主要是存在于大气圈和水圈。鹿榕鑫按照能源的绿色属性和体量贡献，把一次能源大致分成六大类：煤炭、石油、天然气、水能、核能、可再生能源（风能、太阳能、生物质能等），本篇报告将从六类一次能源的运作体系、储产情况、自身特点三个角度展开研究分析：

煤炭

煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料，构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，此外，还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。碳、氢、氧是煤炭有机质的主体，占95%以上，煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低。

煤炭的开采方法可以分为露天开采和地下开采，根据其使用目的总结为三大主要用途：动力煤、炼焦煤、煤化工用煤，动力煤主要包括：煤炭发电、工业锅炉、建筑用煤、蒸汽机用煤、冶金用煤，炼焦煤的主要方向是焦炭，焦炭的作用在于充当炼钢的还原剂，煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品。

根据图表一至三，鹿榕鑫总结如下：2020年全球煤炭储量为1.074万亿吨，主要集中在少数几个国家：美国（23%）、俄罗斯（15%）、澳大利亚（14%）和中国（13%）；结合“绿色投资分析报告系列之一”中全球各地煤炭消费图表，美国和中国基本达到产消平衡，自给自足，俄罗斯和澳大利亚产量明显大于自身消费，扮演着煤炭供应者的角色，日本这种先天资源不足的国家大部分依靠进口实现煤炭消费量；北美洲、中南美洲、欧洲和独联体国家四个区域的煤炭储产比在240-484年之间的高位且大部分呈现上升趋势，中东、非洲和亚太地区煤炭储产比在100以下且目前没有明显提升趋势，主要原因在于前者石油和天然气的储量相对可观。

图表一：2020年全球各地煤炭探明储量

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注：Coal煤炭；Total proved reserves at end 2020 2020年底总探明量；Million tonnes百万吨；Anthracite and bituminous无烟煤和烟煤；Subbituminous and lignite次烟煤和褐煤；Tota总计；Share of Total占总量比例；R/P ratio储产比；）

（底部英文注释：*超过500年。 ◆低于0.05%。 备注：煤炭的探明储量-通常是指：通过地质与工程信息以合理的确定性表明，在现有的经济与作业条件下，将来可从已知储层采出的煤炭储量。煤炭储量数据并不一定符合公司层面用来确定探明储量所使用的 定义、指南或做法：例如美国证券交易委员会（SEC）所发布的用来确定探明储量所使用的定义、指南或做法。这些数据也并不一定代表BP公司对各国探明储量的看法。储量/产量(R/P）比率-用任何一年年底的剩余储量除以该年度的产量的结果，表明剩余储量以该年度的生产水平可供开采的年限。储量/产量（R/P）比率不包括其他储量与生产中的固体燃料。本表格在计算总储量份额与储产比时，使用以百万吨单位的数据）

图表二：2010-2020年全球各地煤炭生产量

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注：Coal: Production煤炭生产量；Exajoules艾焦耳；Growth rate per annum年均增长率；）

（底部英文注释：*仅统计商用固态燃料，即：烟煤和无烟煤（硬煤）、褐煤与次烟煤、其他商用固体燃料。包括煤制油和煤制气过程中所损耗的煤炭。 †低于0.005◆低于0.05%。 备注：增长率根据闰年进行调整，以百万吨表示的煤炭产量数据可以在http://bp.com/statisticalreview 网站查询）

图表三：2020年全球各地区煤炭储产比及近二十年趋势

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注：Reserves-to-production (R/P) ratios储产比 (R/P)；2020 by region2020年分区域；History历史；North America北美洲；S. & Cent. America中南美洲；Europe 欧洲；CIS独联体国家；Middle East&Africa中东和非洲；Asia Pacific亚太地区；World世界）

（底部英文注释：2020年全球煤炭储量为1.074万亿吨，主要集中在少数几个国家：美国（23%）、俄罗斯（15%）、澳大利亚（14%）和中国（13%）。其中大部分储量为无烟煤和烟煤（70%）。根据2020年全球储产比：全球煤炭还可以以现有的生产水平生产139年。其中，北美洲（484年）和独联体国家（367年）为储产比最高地区）

在十八世纪以来煤炭逐步成为人类一次能源历史舞台上重要角色，虽然十九世纪五十年代以来由于石油和天然气的出现，煤炭在一次能源的消费比例逐步降低至20%多，但因其储量大、稳定、获得便捷性等优点，全球消费量一直在稳步增长。人类在大量消费煤炭的同时也发现其存在以下缺点：在开采阶段，露天开采直接破坏了地表土层和植被，地下开采污染了地下水，也引发了地面沉陷等各种问题，破坏了整个区域生态系统；煤炭是千百万年前植物经过一系列复杂物理化学反应和地壳运动形成的，时间周期漫长注定了其不可再生资源的属性；构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，燃烧时会形成二氧化硫等有害气体污染，不充分燃烧会形成一氧化碳，正常燃烧也会形成温室气体二氧化碳。

石油

石油是一种粘稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”，由不同的碳氢化合物混合组成，组成石油的化学元素主要是碳（83% ~ 87%）、氢（11% ~ 14%），其余为硫（0.06% ~ 0.8%）、氮（0.02% ~ 1.7%）、氧（0.08% ~ 1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁、锑等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95% ~ 99%，各种烃类按其结构分为：烷烃、环烷烃、芳香烃。

石油的获取可以分为开采和炼制两个阶段，开采阶段一般要经历油气层探明、钻井固井、采油工程、运输储存四步，随着地表浅层石油的陆续开发，深层石油对开采技术提出了更加精密和高科技的要求，大型油田的开采率每提高1%，就意味着一个庞大的采油量。石油炼制方法主要包括脱盐脱水、蒸馏、催化裂化、催化重整、加氢裂化、延迟焦化等，其中主要方法是蒸馏，即根据各种烃类的沸点不同的特点，具体分类如下图表所示。

图表四：原油中各种烃类的蒸馏分类

数据来源：鹿榕鑫整理

根据图表五至七，鹿榕鑫总结如下：在全球石油储量占比上，欧佩克组织拥有70.2%，中东国家拥有48.3%，委内瑞拉拥有17.5%（位列所有国家第一位）；虽然委内瑞拉石油储量排名第一，但是其产量仅占全球总量的0.7%，主要原因在于石油蕴藏结构偏深层、国内政治经济动荡、开采技术不成熟；近年来的石油产量增量主要来自于北美洲、中东地区和独联体国家，其中北美洲在近十年保持年化5.9%的增速，美国的十年年化增速8.8%和全球产量占比17.1%格外突出；相对于煤炭平均139年的储产比，石油的平均只有50年左右，这和石油的高能量密度、高便捷性的优点有一定关系，同时我们也能感受到石油能源的紧缺性。

图表五：2020年全球各地石油探明储量

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注：Oil石油；Total proved reserves 总探明量）

（底部英文注释：数据来源——在编辑本表格的估测数字的过程中，我们综合采用了石油输出国组织秘书处、《世界石油杂志》、《石油与天然气杂志》等第三方数据一手的官方资料，，以及根据公开信息所独立 估测的俄罗斯和中国储量数据。

†低于：0.05。

◆低于：0.05%。

n/a不详。

*超过500年。

备注：石油的探明储量——通常是指通过地质与工程信息以合理的确定性表明，在现有的经济与作业条件下，将来可从已知储藏采出的石油储量。石油储量数据不一定符合公司层面用来确定探明储量所使用的定义、指南或做法：例如美国证券交易委员会（SEC）所发布的用来确定探明储量所使用的定义、指南或做法。这些数据也并不一定代表BP公司对各国探明储量的看法。储量/产量（储产比）比率——用任何一年年底的剩余储量除以该年度的产量的结果，表明剩余储量以该年度的生产水平可供开采的年限。储量数据包括天然气凝析油、天然气凝液（NGL）以及原油。官方估计，加拿大油砂“正在积极开发”。委内瑞拉奥里诺科带储量基于欧佩克秘书处和政府公告。加拿大的储量和R/P比包括加拿大油砂。委内瑞拉的储量和R/P比包括奥里诺科带。沙特阿拉伯的石油储备包括2017年起的天然气。储量包括凝析油和天然气液体（NGL）以及原油。总份额和R/P比率是使用亿桶数字计算的）

图表六：2010-2020年全球各地石油生产量

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注：Oil: Production in million tonnes石油：产量（单位：百万吨）；）

（底部英文注释：*包括原油、页岩油、油砂、凝析油（油气田凝析油和天然气厂凝析油）与天然气凝液（从天然气制品中分离出的乙烷、液化石油气和石脑油）。

不包括其他来源的液体燃料，例如生物质油、其他煤制或天然气制油，这还不包括液体燃料调整因素，如炼油厂加工增益。

不包括以固体形式提取的油页岩/干酪根。

◆低于 0.05%。

n/a不详。

备注：本表格在计算年度变化值及各组成部分在总量中所占比例时，使用以千桶/日为单位的数据。增长率根据闰年进行调整。）

图表七：2020年全球各地区石油储产比及近二十年趋势

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注：Reserves-to-production (R/P) ratios Years储产比 (单位：年）；2020 by region2020年分区域；History历史）

（底部英文注释：2020年底全球石油储量较2017年下降20亿桶，总量达1.732万亿桶。根据2020年的储产比，全球石油还可以以现有的生产水平生产50年。欧佩克组织拥有70.2%的全球储量。储量最高的单一国家是委内瑞拉（占全球储量17.5%），沙特阿拉伯（17.2%）紧随其后，随后是加拿大（9.7%）。）

石油被号称为“工业血液”，其在第二次工业革命以及至今体现出超强的能量和魅力，同时它也是90%左右的运输出行动力的来源。石油之所以能快速占领人类一次能源的消费，主要原因在于其相对高能量密度和运输使用便捷性，适应了工业快速发展的时代。石油作为重要的一次能源，它也存在自身的劣势：本身蕴藏量有限且开采难度逐年增大，石油的不可逆性和稀缺性越来越受到人们的关注；石油本质上是各种有机烃类化合物，提炼和消费时均产生了一定的污染和温室效应。

天然气

从能量角度出发的狭义定义，天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。专业上把天然气称为常规天然气，而把煤层气与页岩气称为非常规天然气，其本质都是“天然气”即天然 形成之气，在石油地质学中，通常指油田气和气田气。天然气的组成以烃类为主，并含有非烃气体，主要由甲烷（85%）和少量乙烷（9%）、丙烷（3%）、氮（2%）和丁烷（1%）组成。主要用作燃料，也用于制造乙醛、乙炔、氨、碳黑、乙醇、甲醛、烃类燃料、氢化油、甲醇、硝酸、合成气和氯乙烯等化学物的原料。天然气按照存生成形式又可分为伴生气和非伴生气两种，前者主要指与原油同时被采出的油田气，属于原油的挥发性部分，后者主要指纯气田天然气和凝析气田天然气两种。天然气的形成原因多种多样，主要包括在地壳运动和岩石形成演化过程中，腐泥型有机质即生油又生气，腐植型有机质主要生成气态烃；在错综复杂的无机物活动中，碳元素由一些较轻的元素核聚变形成后的一定时期里，它与原始大气里的氢元素反应生成甲烷。

天然气也同原油一样埋藏在地下封闭的地质构造之中，有些和原油储藏在同一层位，有些单独存在。对于和原油储藏在同一层位的天然气，会伴随原油一起开采出来。对于只有单相气存在的，我们称之为气藏，其开采方法既与原油的开采方法十分相似，又有其特殊的地方，主要方法包括自喷方式、小油管排水采气法、泡沫排水采气方法等。

根据图表八至十，鹿榕鑫总结如下：俄罗斯（37 Tcm）、伊朗（32 Tcm）和卡塔尔（25 Tcm）是储量排名前三的国家（Trillion cublic metre为万亿立方米），中东地区的天然气全球储存占比超过40%；和石油的储产比类似，美国虽然在蕴藏探明量上并不是名列前茅，但其生产量却牢牢占据着首位，这与其世界经济和军事霸主地位有关；和石油的储产比类似，全球天然气2020年的储量占当前产量的48.8年，中东（110.4年）和独联体（70.5年）是R/P比率最高的地区，天然气也属于稀缺一次能源。

图表八：2020年全球各地天然气探明储量

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注：Natural gas天然气；Total proved reserves探明总储量）

（底部英文注释：数据来源——在编纂本表格估测数字的过程中，我们综合采用了第一手的官方资料以及来自法国Cedigaz公司、石油输出国组织秘书处的第三方数据。 上述数据尽可能地以标准立方米（在温度为15摄氏度， 压力为1.013巴的环境下计量）为单位，并依据40MJ/m³总热值(GCV) 标准化

†低于0.05。

◆低于0.05%。

备注：天然气的探明储量——通常是指，通过地质与工程信息以合理的确定性表明，在现有的经济与作业条件下，将来可从已知储层采出的天然气储量。天然气储量数据并不一定符合公司层面用 来确定探明储量所使用的定义、指南或做法:例如美国证券交易委员会(SEC)所发布的用来确定探明储量所使用的定义、指南或做法。这些数据也并不一定代表BP公司对各国探明储量的看法。储量/产量（储产比）比率——用任何一年年底的剩余储量除以该年度的产量的结果，表明剩余储量以该年度的生产水平可供开采的年限。）

图表九：2010-2020年全球各地天然气生产量

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注：Natural gas: Production in billion cubic metres*天然气：产量（单位：十亿立方米*））

（底部英文注释：*不包括放空燃烧或回收的天然气。包括用于液体燃料转化所损耗的天然气。

◆ 低于0.05%。

n/a不详。

备注：上述数据尽可能地以标准立方米（在温度为15摄氏度， 压力为1.013巴的环境下计量）为单位，应用平均转换因子对吨油当量单位进行直接转换，并依据40 MJ/m³高热值(GCV) 标准化。本表格在计算年度变化值及各组成部分在总量中所占比例时，使用以十亿立方米为单位的数据。以十亿立方英尺/日为单位的天然气产量数据可以在http://bp.com/statisticalreview网站查询）

图表十：2020年全球各地区石油储产比及近二十年趋势

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注：Reserves-to-production (R/P) ratios years 储产比 （单位：年））

（底部英文翻译：2020年，世界探明天然气储量减少2.2 Tcm，至188.1 Tcm。阿尔及利亚的调整（-2.1 Tcm）提供了最大的下降，受到加拿大0.4 Tcm增幅的部分抵消性影响。俄罗斯（37 Tcm）、伊朗（32 Tcm）和卡塔尔（25 Tcm）是储量最大的国家。目前的全球R/P比率表明，天然气2020年的储量占当前产量的48.8年。中东（110.4年）和独联体（70.5年）是R/P比率最高的地区）

天然气作为一种相对清洁高效能源，具备以下优点：相对中等能量密度，若以质量为衡量基础，天然气＞石油＞煤炭，若以体积为衡量基础，石油＞煤炭＞天然气，但是以压缩天然气（CNG）和液化天然气技术（LNG）参照物，压缩天然气（CNG）体积能量密度约为汽油的26%，而液化天然气（LNG）体积能量密度约为汽油的72%；天然气作为相对清洁的化石能源，在燃烧的时候只产生水和二氧化碳，不产生二氧化硫、其他有害气体和物质、残留物等，有别于石油气和煤气；使用相对便捷灵活，由于主要运输方式为管道，不存在石油气和煤气的搬运和存储的压力，工业燃烧使用时比燃烧煤及其它矿物燃料的设备简单、操作灵活及方便保养维护；安全性高，天然气具有无毒、密度低于空气、易发散、不宜爆炸的特点。

由于天然气自身的特点，它将逐渐成为传统化石能源向可再生能源过渡的长期重要调节能源，比如缓解可再生能源间歇性问题，并在碳价格、煤炭价格、石油价格等多个因素作用下动态前进。

水能

水能是一种能源，是清洁可再生能源，从根源上是太阳的能量带动了大气圈和水圈的循环，产生了水体的动能、势能和压力能等能量资源，主要用于水力发电，将水的势能和动能转换成电能。水力发电站，是利用水位差产生的强大水流所具有的动能进行发电的电站，利用河流的水能推动水轮机带动发电机组而发电，简称“水电站”。从大方向而言，水能资源取之不尽，用之不竭，而且近乎于免费，主要的投资在于水电站的建筑工程（约占总投资的50%-60%）、机电设备及金属结构工程（约占总投资的15-25%）、征地和移民安置工程（约占 5%-15%）、设计及建管费用（约占10%）、其他费用（约占10%）。建筑工程主要是实体混凝土构成，由于其合成不可逆性和维修顺利，若施工质量可靠且后期维护得当，理论上而言其寿命远超设计规划的50年或100年。由于水电站机械设备均是根据河流区域项目定制开发设计，严谨和高要求决定了其全寿命的运作周期。总体而言水电站是一项高投入、长周期、现金流稳定且充沛的能源项目。

根据图表十一，鹿榕鑫总结如下：整体水电消费量占排名前五的国家分别是：中国（30.8%）、巴西（9.2%）、加拿大（9%）、美国（6.7%）、俄罗斯（4.9%），同时我们知道国土面积排名前五的国家分别是：俄罗斯、加拿大、中国、美国、巴西，所以国家本身的国土资源和自然水流资源是水力发电的核心要素，中国的先天水流资源条件和水电开发存量均遥遥领先；中国在2009-2019年年均增长率为6.9%，但2016-2020年年均增长率为2.4%，主要原因在于可供开发的经济性自然水流资源越来越少。

图表十一：2010-2020年全球各地水电消费量

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注： Hydroelectricity水电；Consumption消费；Exajoules (input-equivalent)艾焦耳（输入当量））

（底部英文翻译：基于总发电量，不考虑跨境电力供应。“输入当量”能量是火力发电站发电所需的燃料量而生成报告的电力输出。有关热效率假设的详细信息，请参见附录和定义页面以及http://bp.com/statisticalreview。

†小于0.005。

◆低于0.05%。

注：增长率按闰年调整。可在http://bp.com/statisticalreview上获取以太瓦时表示的水电数据）

在水力发电领域，水资源条件是核心基础和上限天花板，对水电资源蕴藏量的定量评估一般分为3种：①理论的，即按水流流量及地势水位落差计算的；②技术可开发的，即考虑建设施工的难易程度，在一定时期内、一定技术条件下能进行开发的；③经济可开发的，即与社会经济、地理位置、需求程度运行适宜的地址和项目。简单而言，三种类型的水资源范围逐级包含，开发难度逐级降低，经济性逐级提升。据中华人民共和国水力部 2005 年完成的第二次水利资源普查资料：全国水力资源理论蕴藏量 10MW 以上的河流共 3886 条， 水力资源理论蕴藏量 6.9 亿 KW；技术可开发量 5.4 亿 KW，经济可开发量 4 亿 KW。根据中国电力企业联合会（CEC）的数据，截至 2018 年底，中国的水电装机容量为 3.5亿千瓦，占技术可开发资源发电量的 63％，随着技术水平的提高，有 37％的技术可开发资源量可用于未来发展，随着个别项技术课题被攻破，可解锁多个技术可开发的水电站项目。

较以往趋势相比，全球水电量增长有所放缓是由中国主导的，在过去的20年内，中国一直稳步建设水电设施，全球约四分之三的水电增长都来自中国。但是，随着中国最具生产力和优势的地方得到开发，中国水电量的增长速度有所放缓，由过去20年近10%的年均增速降至1.3-1.7%。

综上所述，水力发电的特点是取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源，能源使用过程具有季节性、存蓄性和长期稳定性，通过水电站可以实现控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运等作用。水力发电的缺点在于可供开发的水流资源点有限，特别是经济可开发资源点，制约了其体量的上限。同时大坝项目会扰乱河流生态系统，破坏动植物的生存环境，影响鱼类和鸟类的回流产卵和迁徙，导致河床淤积和地质的破坏。

核能

人们开发核能的途径有两条：一是重元素的裂变，如铀的裂变；二是轻元素的聚变，如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术，己得到实际性的应用，而轻元素聚变技术，也正在积极研究之中，目前在氢弹中有所应用，但聚变转化电能还不成熟。无论是重元素铀，还是轻元素氘、氚，在海洋中都有相当巨大的储藏量。

核能原先主要用途在军事上，随着战争的平息和能源紧缺，核能发电成为主流能源方向。核能是利用原子核裂变过程，释放出有用的热。采用压水式反应堆的核电站基本分为“核岛” 及“常规岛”两大部分，由反应堆产生的核能会通过在核岛内的蒸汽发生器产生蒸汽，而“核岛” 所供应的蒸汽会推动“常规岛”内的涡轮发电机发电。“核岛”内的反应堆会进行核裂变，并产生热力，热力由一回路内的高压水（或者二氧化碳、液体钠等等）带到蒸汽发生器（即热交换器），蒸汽发生器会将二回路给水转化为高压蒸汽，通过蒸汽管将它输送到“常规岛”以驱动汽轮机和发电机。在“常规岛”中，蒸汽会经过多级涡轮机，然后进入冷凝器。冷凝器再将蒸汽冷却成水。从冷凝器流出的凝结水（即给水）会泵回核岛内的蒸汽发生器，然后再次转化为蒸汽。在这过程中，蒸气会将涡轮发电机作高速转动，从而产生电力及完成整个能源转化过程。

根据图表十二，鹿榕鑫总结如下：全球核能消费占比前五的国家分别是：美国（30.8%）、中国（13.6%）、法国（13.1%）、俄罗斯（8%）、韩国（5.9%）；全球核能发展史可以简单概括为，在欧洲大陆萌芽，在英国，尤其是美国和法国茁壮成长，在亚洲得到进一步的延续，美国在1957年建立了第一座核反应堆并开启了核能发电的高速发展，在1990年左右受核泄漏事件影响，核电站建设明显受限，法国的核电站则是和军事核工业一起发展起来的。中国核电站建设起步于1980年左右，在2005-2020年得到飞速发展，经历了国外技术引进到自主研发的过程，美国和法国的核电消费量在近十年维持稳定，近十年主要增量来自于中国的16.7%年均增速；

图表十二：2010-2020年全球各地核电消费量

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注： Nuclear energy核电；Consumption消费；Exajoules (input-equivalent)艾焦耳（输入当量））

（底部英文翻译：*基于总发电量，不考虑跨境电力供应。“输入当量”能量是火力发电站发电所需的燃料量形成报告的电力输出量。有关热效率假设的详细信息，请参见附录和定义页面以及http://bp.com/statisticalreview。

†小于0.005。

◆低于0.05%。

注：增长率按闰年调整。以太瓦时表示的核数据可访问http://bp.com/statisticalreview）

核能发电的优点在于：它属于不可再生的清洁能源，不会排放污染气体，不会加重温室效应，放射性残留物可以封闭处理；核能发电的核心燃料（主要以铀为主），具有藏储量相对丰富和能量密度超大的特点，地球上可供开发的核燃料资源对应的能量产出是矿石燃料的十多万倍，核燃料的能量密度比化石燃料高上几百万倍，而且体积小，易于运输；核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定；核电发电相对于风电、水电、太阳能发电而言，有效利用小时数更加稳定不易受外部因素影响，且基本保持常年运作。

虽然核能发电具有上述多种优点，但是它有一个致命的缺点是核泄漏对环境、社会、动植物造成长周期不可逆的灾难性危害，造成核泄漏的原因包括：机械设备故障、人为操作不规范、自然灾害间接导致等，德国决定在2022年关闭最后三座核电站，成为西方工业大国里第一个全面弃核的国家。同样计划放弃或缩减核能的还有瑞士、比利时、西班牙和法国。除此之外，核能发电还存在以下缺点：核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境中，故核能电厂的热污染较严重；核能电厂会产生高低价放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理；由于牵扯到核武器的因素，容易引起政治问题。

综上所述，鹿榕鑫认为核能发电将成为各个国家在能源危机和向可再生能源过渡时期的周期性调节能源，当可再生清洁能源逐步成熟且产量充足时，核能发电站的数量将得到控制或关闭。

可再生能源（太阳能、风能、生物质能等）

通常而言，可再生能源是可循环再生的清洁能源，主要包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源（由于水能在前期开发难度不高且成本相对合理，目前已经得到相对充分的开发，后期具有依赖自然资源优势的天花板局限性，故我们在上文单列介绍），可再生能源可以通过不同的方式和载体供人类使用，但目前最具前景且普遍的方式是电力，可再生能源发电介绍如下：

图表十三：可再生能源分类介绍

数据来源：鹿榕鑫整理

根据图表十四至十六，鹿榕鑫总结如下：全球可再生能源消费方向可以分为发电和非发电（比如生物质能的直接使用和制作成生物燃料等），根据换算公式，我们得知2020年全球可再生能源消费量在31.71EJ（艾焦耳），全球可再生能源发电消费量在11.32EJ（艾焦耳）；全球可再生能源消费和发电消费量2009-2019年的增长率分别为13.4%和15.9%，远高于其他一次能源的增长率，美国和欧洲的增长率低于平均线，亚洲的增长率显著高于平均线并起到主要增量贡献；全球可再生能源消费和发电消费量占比上，美国、欧洲、中国形成三分天下的格局，在国家层面中国目前占比排第一，且中国总量大有超越欧洲之势；可再生能源分类发电数据上，全球呈现出风能占比50.6%、太阳能占比27.2%、其他可再生能源占比22.2%的格局，但2009-2019年太阳能发电的年化平均增长率为20.5%，远高于风能的11.9%、其他可再生能源的5.3%，主要原因在于太阳能技术成本下降趋势显著、居民分布式模式更加符合资源整合、政府政策导向等。

图表十四：2010-2020年全球可再生能源历年消费量

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注： Renewable energy可再生能源；Renewables consumption可再生能源消费量；Exajoules (input-equivalent)艾焦耳（输入当量））

（底部英文翻译：*包括可再生能源（水力发电除外，另行报告）和生物燃料。可再生能源的消耗基于总发电量，不考虑跨境电力供应。“输入当量”能量是火力发电站发电所需的燃料量形成报告的电力输出量。有关热效率假设的详细信息，请参见附录和定义页面以及http://bp.com/statisticalreview。

†小于0.005。

◆低于0.05%。

注：年度变化和占总量的份额使用埃焦耳数字计算，并结合热效率假设变化的调整。增长率根据闰年进行调整。其他以太瓦时表示的可再生能源数据可访问http://bp.com/statisticalreview）

图表十五：2010-2020年全球可再生能源发电分类

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注： Renewables: Renewable power generation可再生能源：可再生能源发电分类Terawatt-hours 太瓦时）

（底部英文翻译：*以总产量为基础。†小于0.05。◆低于0.05%。注：年度变化和占总量的份额使用太瓦时计算。增长率根据闰年进行调整。）

图表十六：2019-2020年全球可再生能源发电来源分类数据

数据来源：BP Statistical Review of World Energy 2021

（备注： Renewable energy: Generation by source可再生能源：发电来源分类Terawatt-hours 太瓦时）

（底部英文翻译：*以总产量为基础。

‡包括地热、生物质和其他可再生能源（尚未详细列出）产生的电力。

†小于0.05。

◆低于0.05%。

可在http://bp.com/statisticalreview上获得更广泛的可再生能源来源时间序列。注：增长率按闰年调整）

在未来三十年，可再生清洁能源必将是一次能源中最具发展前景的版块，同时各种类型的可再生能源在外部环境、内在核心技术、重点环节的博弈中相互竞争，相互促进，下一篇系列报告，我们将对可再生能源展开分析讨论。

鹿榕鑫总结

综合上述，从宏观格局观察，地球上的一次能源按照最终来源可以分为地球主体和外部太阳系，前者主要包括煤炭、石油、天然气、核能（若采用其他星球的核燃料则属于后者），后者主要包括水能、可再生能源（风能、太阳能、生物质能），同时我们发现地球主体来源的能源都是相对不可再生的，大部分是非清洁能源，外部太阳系的能源都是相对可再生且清洁能源。从某种意义而言，人类正在逐步从地球主体转向从外部太阳系获取一次能源消费的模式，从而实现可持续可再生清洁的目标，但根据能量守恒定律，地球主体本身从外部太阳系吸收的总能量并没有增多，只是太能系的能量在地球上的转化形式和流通路径发生了变化，形成新的动态平衡模式。

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