【他山之石】Baillie+Gifford：可再生能源-为什么能源转型可能比你预期的更快？_

【他山之石】可再生能源 为什么能源转型可能比你预期的更快？ BaillieGifford 2023年04月08日 注：BaillieGifford再次通过科研寻找投资思路。通过“赖特定律”基础上扩展的研究，可再生能源技术的成本下降速度可能比现在市场预期显示的更快。不断下降的价格应该会加速社会对新能源采用，导致碳排放的快速下降。市场还没有意识到能源转型类企业的长期影响。而指数级变化的特征往往是在开始的时候不显山露水，但是在经历了初期的“缓慢”增长后，在后期会快速变化，无论是价格下降还是普及率。新能源市场也处在这种变化的节点上。 正文 全球日益增长的能源需求和对气候变化的担忧，推动了对可再生能源和低排放技术的需求。 我们投资组合中的持股包括风力涡轮机、太阳能电池板、电动汽车电池和氢气电解器的制造商，如维斯塔斯、隆基、Northvolt和Nel，还包括铝、镍、锂和其他原材料的供应商，如力拓、PTValeIndonesia和Albemarle。虽然我们认为可再生能源的长期 增长前景优于化石燃料，但碳氢化合物公司仍然可以发挥关键作用。例如，Reliance正在将其炼油利润再投资于开发尖端的氢燃料电池和太阳能电池板。 作为长期增长型投资者，我们对这些公司的潜力感到兴奋，并打算在未来几年探索清洁能源领域更多的机会。 我们相信，在21世纪初导致'清洁技术'创新企业财务表现不佳的许多因素现在已经成为过去。但我们意识到，有三个问题仍需解决： 可再生电力资源需要证明自身可扩展的规模能够满足不同类型的能源需求。 这类公司需要在实体基础设施上投入大量资金，这需要投资者支持那些资本密集型的公司。 政府和公司需要对快速能源转型的优势有信心，以克服其本身的谨慎和惰性。 我们还不能确切地知道能源和气候转型将在未来5年到10年如何展开，更不用说未来 50年后的样子。但我们应该预料到会有意外发生。我们应该对情景分析持开放态度，挑战渐进式思维，探索未来可能出现的深刻系统变化的复杂性。 牛津大学新经济思维研究所（INETOxford）最近的一项研究提供了这样一个机会。它对市场一致预期提出了挑战，证明这些预期没有合理考虑长期指数级增长的影响。 这项研究依靠充分的依据，让人想起计算机和互联网的进步是如何让许多人感到意外的。此外，参与的研究人员非常可信，包括JDoyneFarmer教授，他是一位复杂系统科学家，我们赞助了他的科研工作。他最近加入我们讨论这些发现。 这些学者提出疑问，为什么其他研究一再低估了可再生能源技术的部署，并高估了其成本。他们的结论是，国际能源署（IEA）和政府间气候变化专门委员会等机构所依赖的模型，对可再生能源和碳排放的未来趋势过于悲观。此外，研究人员提出，迅速转向可再生能源技术可以为社会节省数万亿美元。 反馈循环机制 研究者将研究方法建立在赖特定律（Wright’sLaw，由西奥多·保罗·莱特于1936年提出，核心思想为：“某种产品的累积产量每增加一倍，成本就会下降一个固定的百分比。”）的基础上。但关键的观点是，"学习曲线"适用于风力涡轮机、太阳能电池板和其他可再生技术：每增加一倍的产量，每个单位产品的制造成本就会下降一个固定的百分比。 这就产生了一个良性的反馈循环：由此产生的价格下降刺激了需求，导致效率提高，使制造商能够进一步降价，以此类推。由于降价是指数级的，这个循环随着时间的推移而加快。 成本削减和需求上升的反馈循环 这种循环产生结果之一是，成功技术的部署往往遵循一个S型曲线。早期的增长似乎很缓慢，因为指数效应需要时间来建立。然后是一个"超速增长"时期。 市场规模越大，超速增长持续的时间越长，直到需求最终随着市场饱和而逐渐减少。技术部署的s曲线模型 然而，化石燃料并没有从同样的效果中受益。虽然工程师们不断地改进开采过程，但由于资源越来越难找，在越来越极端的环境中工作的需求抵消了节省的费用。此外， 50年来，石油输出国组织（OPEC）的行为给这些能源商品的市场价格增添了社会和政治的复杂性。因此，一旦剔除了通货膨胀（的影响），石油、天然气和煤炭的价格与140年前大致相同。 一个关键的区别是，可再生能源是一种技术，而化石能源是一种商品。技术可以获得学习曲线并带来持续的成本通缩。而商品，似乎不能。 Wright’sLaw赖特定律 ©AP/Shutterstock TheodoreWright在参与了军用、民用和赛车飞机的设计的时候研究出这个定律。 他当时决心弄清制造飞机的成本与生产单位数量之间的关系。1936年，经过14年的研究，他发表了他的发现。他们详细说明了一个"曲线关系"：飞机制造数量每增加一倍，生产成本（即劳动力、材料、工厂管理费）就会下降一个恒定的百分比。实际上，工人制造的飞机越多，他们学到的东西就越多。 赖特推断，他所研究的飞机的"学习率"导致每次制造数量翻倍时成本下降10-17%。随着生产的增加，原材料和采购材料的成本变得更加重要，该比率也有所不同。其他人的后续研究观察到这种关系适用于从半导体到电动汽车电池的其他技术，尽管学习速度不同。 赖特后来领导了美国在第二次世界大战期间增加飞机生产的努力。但他的"定律"可能是他最持久的遗产。在他去世约40年后，麻省理工学院和圣塔菲研究所的研究人员发现它比五个竞争对手的进展预测公式更准确。 改进的模型 INETOxford的研究表明，国际能源署和其他机构低估了可再生能源的成本下降，因为他们的"确定性方法"很难考虑到技术有时是如何以轻微波动的方式前进的。相比之 下，INETOxford的工作采取了一种"概率"方法。当回测时，它似乎能更好地处理技术发展遇到的"颠簸"。 Farmer和他的同事声称，这些早期的研究应用了大量的"临时"限制。他们的预测对可再生能源价格可能下降的幅度设置了上限，并限制了预期的部署率，尽管这与越来越多的生活经验相悖。这有效地抑制了前面描述的反馈循环的两个关键驱动力。 该研究认为，人为地阻断合理的未来途径导致其他预测误入歧途。以太阳能电池板系统为例。该论文分析了2010年至2020年期间该技术的2900多个投资成本预测：平均预测的每年成本节约率为2.6％。 所有的预测都没超过6%。 但实际的年成本节约率为15%。 经过10年的复利计算，预测和实际成本节约的区别是大约20%的成本节约和80%的成本节约。这种差异有助于解释为什么人们惊讶地发现，新的太阳能和陆上风电项目现在估计比新建的煤炭和天然气发电设施的同等成本至少低40%。新方法对过去的节约进行了更准确的建模。而且它对可再生能源在未来的使用给出了更乐观的预测。 更乐观的太阳能应用模型 基于经验的技术预测和能源转型，焦耳;国际能源署《2022年世界能源展望》 INETOxford研究的成本主导的快速过渡模型预计，太阳能的使用可能会超过国际能源机构最乐观的、政策主导的预测。Farmer和他的同事们采取了措施来缓和其发展前景，以帮助其经受住批评。但从可观察到的趋势来推断，太阳能的使用可能会更广泛。 所设想的快速普及具有双重好处，即为投资者创造潜在的巨大回报，并为整个社会节省大量资金。这所涉及的金额是巨大的。 该文件表明，与维持现状相比，到2050年，快速过渡到可再生能源将为世界节省约 12亿美元。这甚至是在考虑到更复杂的电网需求之后。复杂电网估计每年将花费1400亿美元来运行。鉴于化石燃料是一种有限的资源，我们继续大规模依赖它们的时间越 长，它们的价格就越可能上涨。因此，即使是12万亿美元的数字也可能被低估了。 该研究还表明，在其快速转型模型下，能源系统的排放量在2020年代仅下降了约10%后，将在2030年代急剧下降。这反映了指数变化先慢后快的性质。它强调了为什么如果在短期内的减排量仍然相对低迷，我们也不必绝望。 没有一个预先确定的成功的排放途径来实现完全脱碳的2050年。我们有一些非常有效的技术准备好大规模安装，而且我们应该期待持续的创新。因此，虽然气候科学表明我们都应该努力实现尽可能快的减排，但缓慢的开始也可能会带来未来的加速。 比较不同模型下的能源系统排放 INETOxford的研究表明，在2030年代的排放量急剧下降之前，这十年的排放量可能 保持相当稳定。到2050年，它表明它们几乎可以接近国际能源署的确定性和政策主导的"2050年净零情景模型"，该模型是在从今天开始逐次减少的基础上建立的。INETOxford的"快速过渡"所显示的温度范围反映了非能源减排的速度的不确定性。 投资影响 如上所述，推动可再生能源的力量可能比大家普遍认知的要强，为我们创造可观回报的潜力。 我们相信，如果我们使用自上而下的方法，根据对技术及其采用速度的固定看法来构建投资组合，我们会对个别公司和地区的快速发展潜力视而不见。相反，我们赞成自下而上的方法，让我们专注于寻找能够带来长期增长的转型企业。 Farmer教授的论文为我们提供了情景，而不是预测。但与"共识模型"相比，它们似乎有一些有趣的坚实基础。一些进一步的影响会随之产生： 有一些特殊的公司可以投资，我们相信它们将在中长期内加速能源转型。他们可能在不同的细分市场工作，目前处于其生命周期的不同阶段，但都提供了巨大的长期回报潜力。例如，电动汽车制造商未来汽车和铁矿石开采商FMG，后者的投资于正在从煤炭和天然气转换到太阳能和氢气。 更多地使用可再生能源可以为世界提供丰富、低成本的能源。这种做法将支持发展中国家的发展，并将使一些商业模式首次实现盈利。有些甚至可以帮助最终扭转全球变暖的努力。例如，Climeworks公司正在开创一种方法，利用低成本的电力来清除空气中的二氧化碳并将其储存在地下。 转型速度快于预期的另一个后果是，电网将不得不比预期更快处理更多的复杂性。这为软件和硬件供应商创造了管理复杂电网的机会。我们已经在不同的公司中发现了这种潜力，如电缆制造商Nexans和互联网服务提供商Cloudflare。 正如指数级增长可以为我们使用可再生能源带来快速变化一样，它也可能带来公共政策的转折点。我们在过去已经看到，变化往往是通过大规模的错位而不是小规模的增量发生的。英国公共资助的国家卫生服务的形成就是一个例子。同样，极端天气和气候破坏的加速可能刺激立法者通过税收和其他法规对碳密集型活动采取突然行动。没有为此准备的公司可能会经历重大的价值破坏。 BaillieGifford需要考虑的事情很多。我们的优势在于，我们的目标是对公司进行5到10年或更长时间的投资。这段时间让上述的指数效应有时间来实现显著变化。通过采取这种耐心的方法，我们可以支持变革性公司推动能源转型，获得丰厚的回报。 来自荷花池的教训 为了更好地理解指数变化对排放的影响，我们可以用学校里一个著名的比喻来表达这个概念。 池塘里的一片荷花，每个月都会增加一倍的面积。到了年底，它们会覆盖整个水域。它们要花多少个月才能覆盖池塘的最后一半？ 答案不是许多小朋友猜测的六个月，而是一年。事实上，半年在荷花池产生的变化几乎不会被注意到：它们覆盖的面积还不到池塘的2%。但这一趋势对未来的影响将是深远的。 即使扩张速度较慢，同样的效果也会发挥作用。假设一个稍微复杂的情况：一个500平方米的池塘被1平方米的百合花覆盖，每月增长20%。（9个月后，仅有1%的面积被覆盖；31个月后，57%的面积被覆盖；35个月后，100%的水池被覆盖） 我们得到的教训是:这仅仅因为增长可能看起来起步缓慢，但并不意味着指数的力量最终不会占主导地位。 （全文结束） 注：【他山之石】资料仅供内部学习参考，不得对外传播。未经许可，请勿转发或公布本文。