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2022年中国光伏产业洞察讲述

光伏即光生伏特,是通过半导体质料实现的光电转化。以太阳能电池板为焦点的光伏设施将太阳能直接转化为电能,释放光能这一清洁能源的应用价值。现在,光伏已在修建、农业、交通、工业等多个领域得以应用,并有望向智慧都会各场景连续渗透,降低能源消耗、提升能源使用效率的同时助力各领域碳达峰碳中和目的的实现。生长光伏产业是促进我国能源结构转型、打造现代能源系统、培育生长新动能的主要行动。在“双碳”政策及手艺创新等要素的综合影响下,我国光伏产业生长势头优越,已逐步形成较为完整的产业链,在制造规模、产业化手艺水平、应用市场拓展、产业系统建设等方面均位居全球前线。

01、生长环境

政策环境:起劲拓宽光伏应用场景,激励生长漫衍式光伏发电

在全球关注环保问题及我国“双碳”目简直立的靠山下,光伏发电依附“三低”即低污染、低能耗及低成本优势,受到国家政策鼎力扶持。“十四五”时代,为平稳渡过“碳达峰”要害期,国家麋集出台系列光伏发电扶持政策,激励“光伏 ”与修建、交通、工业等场景的进一步融合,有序推进漫衍式光伏发电,并提升光伏发电的智能性与稳固性水平,助力产业加速生长。2021年1月 4日,工信部等五部委印发《智能光伏产业创新生长行动设计(2021-2025年)》(工信部联电子〔2021〕226号),到2025 年,光伏产业智能化水平将显著提升,产业手艺创新取得突破;支持新型电力系统能力显著增强,智能光伏特色应用领域大幅拓展。2021年6月20日,国家能源局综合司下发《关于报送整县(市、区)屋顶漫衍式光伏开发试点方案的通知》,将开展整县(市、区)屋顶漫衍式光伏建设,设计党政机关修建屋顶总面积光伏可安装比例不低于50%,学校、医院等不低于40%,工商业漫衍式不低于30%,农村住民屋顶不低于20%。

(图1: 2022年以来中国光伏产业相关政策)

手艺环境:单晶硅片手艺迭代靠近尾声,N型电池手艺有望成为未来主流

光伏发电的要害元件是太阳能光伏电池。电池手艺的迭代,连续提升光电效应转化率,为光伏发电应用场景的拓宽夯实基础。从电池硅片角度来看,随同多次拉晶、增大装料量、快速生长以及金刚线切割、薄片化等手艺的大规模产业化应用,和以PERC等为代表的高效电池手艺对单晶产物转换效率的提升,单晶产物在度电成本方面相较多晶产物具备了更高的性价比,现在市场占有率已提升至90%以上,单晶替换多晶革命靠近尾声,带来光电转化效率的改善。

与此同时,N型光伏电池渗透率逐渐上升,并有望成为主流应用。相比P型电池,N型电池具备高转换效率、低衰减和更低LCOE(平准化发电成本)的潜力,但同时制造工艺庞大、成本更高。已往四年是PERC手艺制备P型电池快速扩张阶段,随着P型电池靠近效率极限,N型电池手艺有望将成为未来生长的主流偏向,TOPCon、HJT、IBC三种手艺蹊径的进一步连系与升级将有望形成下一代N型电池手艺。

(图2: 光伏电池手艺对比)

02、生长现状

产业链结构:由上游硅料和硅片、中游光伏电池和光伏组件、下游发电应用端三部门组成

(1)上游:包罗高纯度多晶硅质料的生产和硅片的制造。其中,硅片按生产工艺差异,可分为单晶硅片和多晶硅片。多晶硅片成本较低,转换效率也较低(19%左右);单晶硅片价钱较高,光电转换效率也对照高(22%左右)。

(2)中游:包罗电池加工与组件封装两部门。将硅片加工为电池片,是实现光电转换最为焦点的步骤。光伏电池分为晶硅电池和薄膜电池,晶硅电池为现在市场主流;光伏组件环节属于光伏制造产业链最末尾,通过物理封装工艺完成光伏发电单元的封装。晶硅光伏组件主要由电池片、EVA封装质料、玻璃、背板、边框和接线盒等部件组成。

(3)下游:光伏应用端包罗集中式电站和漫衍式光伏两类,集中式电站依然是现在光伏发电的主流,但在政策指导下,漫衍式光伏占比在逐年提升。

(图3: 中国光伏产业链图谱)

市场规模:装机量和发电量不停提高,发电成本连续下降,光伏产业进入平价上网时代

凭证国家能源局数据,2021年我国光伏发电新增装机量达5,300万千瓦,同比增进约10%;累计装机量3.06亿千瓦,同比增进20.94%;整年光伏发电量为3,259亿千瓦时,同比增进25.1%,占整年总发电量的4%。在政策与手艺双轮驱动下,中国的光伏发电成本迅速下降,凭证中国光伏行业协会测算,2021 年全投资模子下地面光伏电站在1800/1500/1200小时等效行使小时数的LCOE(平准发电成本)划分为 0.21、0.25、0.31元/千瓦时,漫衍式光伏发电系统的LCOE划分为0.19、0.22、0.28元/千瓦时,与天下各区域0.28-0.45元/千瓦时的燃煤发电上网电价相比,光伏发电经济性特征较为显著。2021年起,国家作废对新立案集中式光伏电站、工商业漫衍式光伏项目的津贴,光伏平价上网时代正式到来。

(图4: 2013-2021年中国光伏累计装机容量及年增速)

(图5: 2013-2021年中国光伏发电量及年增速)

应用结构:漫衍式光伏发作增进,已成为光伏产业“中流砥柱”

集中式和漫衍式是光伏发电的两种应用形式。与集中式光伏相比,漫衍式光伏具有收益率高、可开发资源多、就地消纳、造价成本低等优势。凭证太阳能行业协会数据,以组件价钱1.95元/W测算,集中式光伏电站单元投资成本为4.2元/W,漫衍式光伏电站单元投资成本为3.2元/W,在造价上经济性优势显著。成本优势叠加2021年“整县推进”政策影响,漫衍式光伏进入高速生长阶段。凭证国家能源局数据,2021年我国漫衍式光伏新增容量首次跨越集中式新增容量,占整年新增光伏发电装机的55%,漫衍式光伏有望成为光伏应用主力军。

(图6: 2013-2022Q1中国光伏应用结构及漫衍式光伏占比)

03、生长展望

全球光伏装机量扩容,为我国光伏产业带来生长利好

凭证IRENA统计,2010-2020年间光伏发电成本下降85%以上。成本大幅下滑、碳中和目的下能源转型诉求及部门区域电价上涨等因素综互助用下,越来越多的国家和区域将眼光投向光伏发电。凭证彭博新能源财经展望数据,2022-2030年全球新增光伏装机量将保持稳固增进态势,2030年新增装机量达334GW,较2021年新增容量增进82.5%。中国作为全球光伏产业链各个环节的主要生产地,光伏制造市场规模有望进一步扩大。

(图7: 2022-2030全球光伏新增装机容量展望)

产业集中度或进一步提升,龙头企业以规模化和垂直化结构保持优势

受供需关系及上下游产能不均影响,我国光伏产业已由原来的卖方市场逐渐转为买方市场,产业链单一环节获取利润的稳固性受限,推动部门龙头企业完善光伏全产业链营业结构,加速产业链垂直一体化拓展,以拓宽利润泉源,强化竞争壁垒,从而推动我国光伏产业集中度的上升。凭证中国光伏行业协会的数据,住手2020年底,光伏产业链各环节CR5划分为:硅片88.1%、多晶硅料87.5%、组件55.1%、电池53.2%,较2019年划分上升15.3%、18.2%、12.3%和15.3%。未来,随着已具有先发优势的企业连续深耕全产业链规模化结构,光伏产业集中度有望不停上升,进一步挤压“长尾”企业利润空间。

(图8: 2019与2020年光伏产业链各环节CR5对比)