中國儲能網(wǎng)訊:關(guān)鍵礦產(chǎn)是支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)特別是推動能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要資源,是保障新型電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)能源系統(tǒng)相比,新型電力系統(tǒng)建設(shè)對銅、鋰、鈷、鎳、稀土等關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的依賴性明顯增強,且隨著能源轉(zhuǎn)型進程加快,構(gòu)建新型電力系統(tǒng)對關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的需求逐步呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)性規(guī)?;鲩L態(tài)勢,因此我國亟需防范降低因關(guān)鍵礦產(chǎn)資源供應(yīng)緊張而產(chǎn)生的不確定性風險和影響。
關(guān)鍵礦產(chǎn)資源發(fā)展趨勢
從國際看,關(guān)鍵礦產(chǎn)資源已成為全球主要大國戰(zhàn)略博弈的新領(lǐng)域。隨著全球碳中和行動加速推進以及數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展,以太陽能、風能和電動汽車為主體的新興行業(yè)迎來巨大發(fā)展契機,關(guān)鍵礦產(chǎn)資源已成為大國博弈的重要抓手。同時,近年來新冠肺炎疫情和地緣政治沖突又進一步加劇大國在該領(lǐng)域的競爭,全球主要經(jīng)濟體均在重新審查和評估其關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的供應(yīng)情況,并抓緊完善相應(yīng)的資源戰(zhàn)略。遠期,圍繞關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)、供應(yīng)、應(yīng)用的全球性競爭將愈演愈烈,關(guān)鍵礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈安全將成為地緣政治博弈的前沿。世界主要經(jīng)濟體擁有關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的類型如圖所示。
從行業(yè)看,能源轉(zhuǎn)型是推動關(guān)鍵礦產(chǎn)需求快速攀升的最主要、最直接原因。關(guān)鍵礦產(chǎn)資源不僅是保障新型電力系統(tǒng)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),也將成為影響低碳能源技術(shù)發(fā)展路線選擇、能源電力“雙碳”轉(zhuǎn)型的新邊界和新約束(風電、光伏發(fā)電設(shè)備材料需要大量金屬和非金屬礦產(chǎn)資源)條件。預(yù)計到2030年,新型電力系統(tǒng)建設(shè)的累計礦產(chǎn)需求將增長4倍,2060年將擴大至18倍。同時,不同類型清潔能源技術(shù)對關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的需求存在差異,到2060年,各類清潔能源技術(shù)對銅、鉻、鉬、鋅、稀土、硅累計需求量將比2020年增長10倍左右,鋰、鈷、石墨的累計需求量是2020年的100倍左右。
從全國看,關(guān)鍵礦產(chǎn)資源對外依存度較高,存在潛在競爭和被“卡脖子”風險。一方面,中國、美國、歐盟擁有的關(guān)鍵礦產(chǎn)資源重合種類有16種,其中不乏中國嚴重短缺的礦種,未來三者將存在潛在競爭關(guān)系(見圖)。另一方面,我國關(guān)鍵礦產(chǎn)資源消費量占全球的32%,但儲量僅占世界的7%,國內(nèi)供應(yīng)不足,大部分關(guān)鍵礦產(chǎn)資源依賴進口,如關(guān)鍵礦產(chǎn)資源中有21種依賴進口,其中鋯(鉿)、鈮、鉻、錳、鎳、高純石英、鈷、鐵、鉭、鈾、鉑族、銅等12種礦產(chǎn)資源對外依存度超過70%,資源短缺和對外高依存度極易被“卡脖子”。
從國內(nèi)區(qū)域看,關(guān)鍵礦產(chǎn)資源分布具有明顯的地域特征。東部沿海地區(qū)以非金屬和能源礦產(chǎn)為主,中部地區(qū)以有色金屬和黑色金屬礦產(chǎn)為主,西部地區(qū)以稀有金屬、能源礦產(chǎn)為主。以新疆為例,新疆礦產(chǎn)資源豐富,具有資源優(yōu)勢突出、礦種齊全、分布廣、配套程度高、部分礦種資源儲量大、質(zhì)量好等特點,是我國重要的能源資源開發(fā)區(qū)。目前新疆已發(fā)現(xiàn)礦種152個,占全國已發(fā)現(xiàn)礦種173個的87.9%;查明有資源儲量的礦種102個,占全國已查明儲量163個礦種的62.6%,其中能源礦產(chǎn)8個、金屬礦產(chǎn)34個、非金屬礦產(chǎn)57個。新疆已查明儲量在全國排名前十的關(guān)鍵礦產(chǎn)資源如上表所示。
關(guān)鍵礦產(chǎn)資源供應(yīng)
對新型電力系統(tǒng)建設(shè)的影響
隨著大國競爭品類高度重疊、地緣布局角力、資本爭奪、資源保護主義抬頭,關(guān)鍵礦產(chǎn)資源安全穩(wěn)定供應(yīng)的不確定性增強,致使新型電力系統(tǒng)建設(shè)面臨的風險隱患增多,即便是國內(nèi)礦產(chǎn)資源較豐富的地區(qū),也面臨未來新型電力系統(tǒng)建設(shè)對關(guān)鍵礦產(chǎn)資源自給性供應(yīng)需求高增長的壓力。
新能源規(guī)?;l(fā)展進一步增加了新型電力系統(tǒng)對關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的依存度。一方面,新能源電站建設(shè)對關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的需求高于傳統(tǒng)電站,如一座太陽能發(fā)電廠所需礦產(chǎn)資源是同等規(guī)模火電廠的3倍,風能發(fā)電廠所需礦產(chǎn)資源是同等規(guī)模天然氣發(fā)電廠的13倍。另一方面,新能源大規(guī)模開發(fā)建設(shè)推動關(guān)鍵礦產(chǎn)資源需求攀升,截至2023年底,全國新能源裝機規(guī)模較10年前增長了10倍。鋁、銅、鋅、錳、鎳、稀土等是新能源建設(shè)所需的核心礦產(chǎn)快速增長,以銅資源為例,2023年全球、全國、新疆新增新能源裝機消耗銅資源分別約258萬噸、158萬噸、11萬噸,分別占當年全球、全國、新疆銅礦產(chǎn)量的11%、93%、74%。隨著能源轉(zhuǎn)型進程加快,主要經(jīng)濟體在爭奪高需求且稀缺的關(guān)鍵礦產(chǎn)資源時,將推高原材料價格,帶動新能源設(shè)備組件價格等上漲,將會增大國內(nèi)新能源投資主體的經(jīng)濟壓力,導致毛利率降低、項目建設(shè)停滯等風險,極端情況下或?qū)⒃斐尚履茉囱b機增速減緩。
電網(wǎng)跨越式發(fā)展進一步增加了新型電力系統(tǒng)對關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的需求度。“數(shù)智化堅強電網(wǎng)”的建設(shè)需要先進電力電子設(shè)備和人工智能等數(shù)字技術(shù)、先進信息通信技術(shù)的支撐,因此硅、鎵、銦、稀土等關(guān)鍵礦產(chǎn)資源在電網(wǎng)智能化轉(zhuǎn)型升級過程中的作用將愈發(fā)突出。西方國家的制裁封鎖、地緣政治格局變化以及部分資源富裕國調(diào)整出口政策,都將導致相關(guān)關(guān)鍵礦產(chǎn)資源供應(yīng)緊張,影響電力芯片、傳感與IGBT等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,進而影響特高壓輸電工程的建設(shè)、配電網(wǎng)的改造升級,并逐步成為制約電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。截至2023年底,全國電網(wǎng)220千伏及以上輸電線路長度和公用變電設(shè)備容量較10年前分別增長了70.4%、107%。銅是電纜、變壓器等電力設(shè)備的主要原材料,以220千伏變電站、輸電線路為例,2023年全國新增220千伏變電容量、輸電線路耗銅量分別為427萬噸、18萬噸,合計445萬噸,是當年全國銅礦產(chǎn)量的2.6倍;新疆新增220千伏變電容量、輸電線路耗銅量分別為3.6萬噸、0.05萬噸,合計3.65萬噸,占當年新疆銅礦產(chǎn)量的25.5%。
儲能多元化發(fā)展進一步增加了新型電力系統(tǒng)對關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的依賴度。新型儲能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備,是實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的重要支撐,也是催生國內(nèi)能源新業(yè)態(tài)、搶占國際戰(zhàn)略新高地的重要領(lǐng)域?!笆濉币詠?,我國新型儲能行業(yè)整體處于由研發(fā)示范向商業(yè)化初期的過渡階段,市場應(yīng)用規(guī)模穩(wěn)步擴大,有力支撐能源轉(zhuǎn)型進程,截至2023年底,我國新型儲能累計裝機規(guī)模達到31.39吉瓦/66.87吉瓦時,是“十三五”末裝機規(guī)模的近10倍,其中2023年新增裝機規(guī)模22.6吉瓦/48.7吉瓦時,較2022年底增長260%。新型儲能的爆發(fā)式增長顯著提升了對石墨、鋰、鈷、鎳、銅等關(guān)鍵礦產(chǎn)資源需求,以電化學儲能用銅量為例,2023年,全國、新疆新增電化學儲能規(guī)模分別為19.7吉瓦/45.4吉瓦時、3.7吉瓦/11.6吉瓦時,消耗銅資源分別為40.9萬噸、10.4萬噸,分別占當年全國、新疆銅礦產(chǎn)量的2.4%、7.4%。
提升關(guān)鍵礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈
穩(wěn)定性的舉措
一是界定關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的內(nèi)涵外延,研究厘定、動態(tài)完善關(guān)鍵礦產(chǎn)目錄。分析國際主要經(jīng)濟體關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的目錄類別、競爭發(fā)展趨勢和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)實需求,將關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的資源儲備、經(jīng)濟價值、循環(huán)效率、未來需求作為重要評估指標,并綜合考慮我國的資源稟賦,境外資源供應(yīng)集中度、來源國穩(wěn)定性、地緣政治取向、輸運通道安全等因素,明確細化關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的界定原則、分類,研究厘定、動態(tài)完善關(guān)鍵礦產(chǎn)資源目錄。
二是強化關(guān)鍵礦產(chǎn)資源供應(yīng)風險研究,健全完善關(guān)鍵礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)鏈安全穩(wěn)定評估體系。加強關(guān)鍵礦產(chǎn)資源全產(chǎn)業(yè)鏈分析,研究勘查、開發(fā)、研發(fā)、制造、回收等全鏈條各個環(huán)節(jié)存在的薄弱點,辨析風險源、風險類型、風險等級,建立關(guān)鍵礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈的跟蹤、監(jiān)測、分析、評價、預(yù)警和應(yīng)對機制。
三是加大關(guān)鍵礦產(chǎn)資源供需研判、核心技術(shù)研發(fā)以及區(qū)域、國際間的合作,健全完善開發(fā)、替代、回收再利用體系。開展新型電力系統(tǒng)電力電子設(shè)備對關(guān)鍵礦產(chǎn)資源需求的系統(tǒng)性研究,強化供需形勢研判。加大技術(shù)創(chuàng)新和替代材料的研發(fā),全面加強礦產(chǎn)資源的節(jié)約和綜合利用,提升礦產(chǎn)資源利用效率、循環(huán)利用水平,推動礦產(chǎn)資源利用方式根本性轉(zhuǎn)變。發(fā)揮“一帶一路”建設(shè)優(yōu)勢,加強與沿線國家在關(guān)鍵礦產(chǎn)資源勘探、開發(fā)、利用等領(lǐng)域的合作。
四是加大政策性、金融工具支持力度,加強“關(guān)鍵礦產(chǎn)資源+”戰(zhàn)略布局和產(chǎn)業(yè)集群高地建設(shè)。優(yōu)化礦產(chǎn)資源勘探、開發(fā)、利用體制機制,縮減項目落地審批周期,加大低息貸款、政策擔保、融資支持,降低項目投資開發(fā)成本。充分利用國內(nèi)新能源、礦產(chǎn)資源地優(yōu)勢和區(qū)域間的空間互補特性,圍繞關(guān)鍵礦產(chǎn)資源穩(wěn)定供應(yīng),加強“新能源+”“新型儲能+”等戰(zhàn)略布局以及特色產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展,推進全國關(guān)鍵礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的延鏈、補鏈、強鏈、固鏈、穩(wěn)鏈,推動新型電力系統(tǒng)各要素與產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。