光伏產業

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光伏產業（Photovoltaic Industry；Photovoltaic，PV）

　　光伏產業(photovoltaic)，簡稱PV，主要指以硅材料的應用開發形成的光電轉換產業鏈條，包括高純多晶硅原材料生產、太陽能電池生產、太陽能電池組件生產、相關生產設備的製造以及光伏發電的應用等多個環節。

　　直接把太陽能轉換成電能的產業叫做做光伏產業，光伏的來歷就是“光生伏打”效應，也就是光產生電。

　　光伏產業屬於新能源領域，常見太陽能發電有兩種方式：一種是光–熱–電轉換方式（①光熱），另一種是光–電（②光電）直接轉換方式。因目前光–熱–電發電占比非常小，通常所說太陽能發電即為光伏發電。分散式光伏發電是指一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它區別於傳統的集中式發電，倡導就近發電，就近並網，就近轉換，就近使用的原則。不僅能夠有效提供同等規模系統發電量，同時還有效解決了電力在升壓或長途運輸中的損耗問題。

　　率先利用太陽能發電的是發達的歐美國家和日本。自1969年世界上第一座太陽能發電站在法國建成，太陽能發電的比例在歐美國家逐漸提高，太陽能光伏技術也得到了不斷發展。其中，歐盟是世界上光伏發電量最大的地區。在2008年，這個區域占全球光伏發電量的80%。而德國和西班牙的光伏發電總量總和約占歐盟的84%，是名副其實的光伏發電強國。這些成就要歸功於歐盟近20年來持續推動光伏產業發展。歐盟預計在2020年，太陽能光伏發電將占歐盟總發電量的12%。　　

　　日本也是太陽能發電的強國，而且使用範圍非常廣，一般家庭都可以使用太陽能光伏裝置發電。他們的做法是，通過政府補貼，鼓勵家庭購買家用的光伏發電裝置。每個家庭通過光伏發電裝置產生的剩餘電量可以賣給政府或電力公司。這使日本的光伏發電量不斷提高，也使日本的能源利用率大幅提升。　　

　　美國雖然在光伏發電技術上較早起步，但由於以往美國政府對光伏發電並不重視，以至美國的光伏發電的發電量和技術革新不如歐盟和日本。但隨著美國奧巴馬政府出台一系列鼓勵發展新能源的政策，美國在光伏發電產業上大有後來居上的勢頭。現在，美國的不少州出台了《可再生能源配額標準》。以加州為例，凡在住屋、商業建築或公用建築屋頂上安裝太陽能設備的家庭或企業，都可獲得州政府的多項補助，其中包括享受30%的減稅優惠，減少30%的安裝成本等。

　　中國的光伏發電裝機容量在 2011 年僅為日本、美國的六成，為歐盟的 6%。從 2013 年起，中國光伏發電快速發展，到 2017 年，中國的光伏發電裝機容量就超過了整個歐盟的總和。2019 年，全球光伏發電當年裝機量為 114.9 GW，累計裝機則達到了 627 GW，其中中國的裝機總量則達到了 204.3 GW (1 億千瓦 = 100 GW)，占到了全球裝機量的近三分之一。截至 2021 年 6 月底，全國發電總裝機容量約為 22.6億千瓦，同比增長 9.5%。

　　隨著光伏發電在能源供應體系中占據越來越重要的地位，光伏相關產業也隨之強大起來，已形成了從高純度硅材料、硅錠/硅棒/矽片、電池片/組件、光伏輔材輔料、光伏生產設備到系統集成和光伏產品應用等完整的產業鏈條。

　　光伏行業的產業鏈上游主要為光伏電池相關原材料組成，包括形成電池的單晶硅和多晶硅。上游單晶硅和多晶硅生產企業主要有保利協鑫、隆基股份、通威股份、中環股份等。而矽片生產企業已經呈現雙寡頭格局，中國的太陽能矽片占據全球市場份額的大部分，而中國的市場中，主流的廠商主要有包括隆基和中環等，產能格局仍高度集中，中環股份和隆基股份矽片對外銷售規模占據絕對領先地位。

　　中游主要為電池片、電池組件生產企業和系統集成企業。中游電池片和組件生產企業主要有通威、隆基、晶澳等。光伏發電系統中逆變器生產廠商主要有陽光電源等企業;涉及系統集成的包括億晶光電、正泰電器等。部分企業，如隆基股份基本已經形成從單晶硅到組件到電站光伏運營一套完整的光伏發電產業鏈。

　　光伏產業的下游應用主要為光伏發電，按照建設規劃位置可將光伏發電系統分為集中式光伏發電系統和分散式光伏發電系統。集中式光伏發電系統，如大型西北地面光伏發電系統；分散式光伏發電系統(以>6MW為分界)，如工商企業廠房屋頂光伏發電系統，民居屋頂光伏發電系統。

　　1、光伏產品市場供給能力較強，產能利用率有待提高

　　結合光伏產業市場重點公司光伏產品產量及產能利用率情況來看，2021年，中國光伏產品市場供給能力較強，隆基綠能光伏產品產量遙遙領先於其他公司，單晶矽片產量達到69.96GW，單晶組件產量達到38.69GW。從產能利用率角度來看，2021年光伏市場各公司產能利用率不高，仍有較大提升空間。

　　2、光伏新增裝機量再創新高，累計裝機量突破300吉瓦

　　我國太陽能光伏行業雖起步較晚，但發展迅速，尤其是2013年以來，在國家及各地區的政策驅動下，太陽能光伏發電在我國呈現爆髮式增長，據國家能源局統計數據顯示，2017年，我國光伏發電新增裝機容量為53.06GW，創歷史新高，2018年，受光伏531新政影響，各地光伏發電新增項目有所下滑，全年新增裝機容量為44.26GW，同比下降17%。受國家光伏行業補貼、金融扶持等政策影響，2020年及2021年光伏裝機量大幅回升。2020年，中國光伏新增裝機48.20GW，同比增長59%。2021年，中國光伏新增裝機再創新高，達到54.88GW，同比增長14%。

　　據國家能源局統計數據顯示，2013年以來，我國光伏發電累計裝機容量增長迅速。2013年，全國光伏發電累計裝機容量僅為19.42GW，到2019年已經增長至204.58GW。在2013-2019年，全國光伏發電累計裝機容量已超過10倍增長。截至2021年，全國光伏發電累計裝機306.56GW，同比增長21%。

　　3、光伏棄光率大幅下降，光伏發電量穩步提升

　　隨著光伏發電快速發展，一些地方也出現了較為嚴重的棄光問題。根據國家能源局數據，在2015-2018年，新疆和甘肅的棄光率最高點突破了30%。2019-2021年，新疆和甘肅棄光率大幅下降，2021年新疆棄光率降至1.7%，甘肅降至1.5%。棄光率的大幅下降主要由於光伏發電並網運行，促進了資源的利用水平。

　　據國家能源局統計數據顯示，2013年以來，我國光伏發電量增長迅速。2013年，全國光伏發電量僅為91億千瓦時，到2021年，全國光伏發電量3259億千瓦時，同比增長25%。經測算，2021年我國光伏發電量占全社會用電量的比例為3.92%。

　　4、光伏發電系統建設成本呈下降趨勢，光伏上網步入平價

　　我國地面光伏系統的初始全投資主要由組件、逆變器、支架、電纜、一次設備、二次設備等關鍵設備成本，以及土地費用、電網接入、建安、管理費用等部分構成。其中，一次設備包含箱變、主變、開關櫃、升壓站(50MW，110kV)等設備，二次設備包括監控、通信等設備。土地費用包括全生命周期土地租金以及植被恢復費或相關補償費用;電網接入成本僅含送出50MW，110kV，10km的對側改造;管理費用包括前期管理、勘察、設計以及招投標等費用。建安費用主要為人工費用、土石方工程費用及常規鋼筋水泥費用等，未來下降空間不大。組件、逆變器等關鍵設備成本隨著技術進步和規模化效益，仍有一定下降空間。接網、土地、項目前期開發費用等屬於非技術成本，不同區域及項目之間差別較大，降低非技術成本有助於加快推動光伏發電平價上網。

　　2021年，我國地面光伏系統的初始全投資成本為4.15元/W左右，較2020年上漲0.16元/w，漲幅為4%。其中，組件約占投資成本的46%，占比較2020年上升7個百分點。非技術成本約占14.1%(不包含融資成本)，較2020年下降了3.2個百分點。預計2022年，隨著產業鏈各環節新建產能的逐步釋放，組件價格回歸合理水平，光伏系統初始全投資成本可下降至3.93元/W。

　　我國工商業分散式光伏系統的初始全投資主要由組件、逆變器、支架、電纜、建安費用、電網接入、屋頂租賃、屋頂加固以及一次設備、二次設備等部分構成。其中一次設備包括箱變、開關箱以及預製艙。根據《中國光伏產業發展路線圖》，2020年和2021年我國工商業分散式光伏系統初始投資成本分別為3.38元/W和3.74元/W，2022年預計下降至3.53元/W。

　　2020年中國光伏上網電價補貼政策結束，平價將至：中國上網電價政策經歷了標桿電價、競價、平價三個階段，2020年是競價項目收官之年，競價項目規模26GW，同增14%，同時2020年也是光伏上網平價開啟之年，平價項目33GW，同增124%，首次超過競價項目規模。平價將至，2021年成為中國光伏上網全面平價的第一年。

　　1、企業競爭：隆基綠能穩居行業龍頭

　　光伏是我國能源供應體系的重要分支，也是新能源的重要組成部分。根據2021年企業光伏業務收入，可將光伏頭部企業大體分為3個競爭梯隊。其中，營業收入大於300億元的企業有隆基綠能、天合光能、晶澳科技、中環股份、通威股份，其中隆基綠能以809億元的光伏業務營收遙遙領先於其後的幾家企業;光伏業務收入在100-200億元之間的企業有陽光電源、中環股份、正泰電器、東方日升、保利協鑫和愛旭股份;光伏業務收入小於100億元的有中利集團、億晶光電、晶科科技和愛康科技。

　　2、行業集中度較高，總體呈提升趨勢

　　根據中國光伏行業協會數據顯示，2021年光伏行業實現穩步增長，多晶硅、矽片、電池片、組件產量分別達到50.5萬噸、227吉瓦(GW)、198吉瓦、182吉瓦，同比分別增長28.8%、40.7%、46.9%、46.1%，這4個環節產值突破7500億元。同時，產業集中度進一步提升。多晶硅、矽片、電池片、組件4個環節，產量排名前五企業在國內總產量中的占比分別為86.7%、84%、53.9%和63.4%，頭部企業規模優勢明顯。

　　1、光伏行業熱度持續，2027年累計裝機量有望接近1000吉瓦

　　2020年12月12日氣候雄心峰會上宣佈，到2030年，中國非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右。為達到此目標，在“十四五”期間，我國光伏年均新增光伏裝機或將在70-110GW之間。為達成2030年碳達峰，2060年前實現碳中和，光伏行業將成為長期處於高速發展的新能源行業之一，預期2027年將保持70-120GW左右的新增裝機量，2027年我國光伏發電行業累計裝機量可能在827-938GW之間。

　　2、智能光伏成未來重要能源支撐，分散式光伏建築成主流發展

　　太陽能光伏發電是目前最具發展潛力的可再生能源之一，世界各國均對其發展給予高度的關註。在聯合國全球契約領導人峰會上，光伏行業代表展望2025年並做出以下10大趨勢預測：

　　趨勢一：全世界將不再新建煤電項目

　　到2025年全球光伏電價將平均降至1美分／度電甚至更低，100％的國家達到平價上網，中國到2025年，新建光伏項目的度電成本將較新建煤電項目低三成以上。這意味著包括中國在內的絕大多數國家，2025年後用新建煤電項目滿足新增電源需求將不具備經濟性，所以全世界將停止新建煤電項目，火電站將逐漸離開能源舞臺的中心。

　　趨勢二：光伏建築方面：更多國家將立法規定新建屋頂必須加裝光伏

　　到2025年，越來越多國家和地區將通過地方法規的形式，修改或新增本地應用太陽能系統的建築標準，要求在一定高度以內，一定面積以上的新建的住宅樓都必須安裝光伏系統；所有園區適宜的已建工商業屋頂必須安裝光伏也將納入地方園區管理法規。

　　趨勢三：光伏交通方面：光伏電動車充電樁（站）將在電力供應緊張地區全面建設。

　　全球的電動汽車光伏充電樁（站）建設將是光伏發電和新能源電動汽車的結合點，在光照條件允許的停車場，特別是電力供應緊張的國家和地區將優先考慮建設。以我國為例，到2025年將實現新建住宅配建停車位100％建設光伏充電設施或預留建設安裝條件，大型公共建築物配建光伏停車場、社會公共停車場建設光伏充電設施或預留建設安裝條件的車位比例不低於10％，每2000輛電動汽車至少配套建設一座公共光伏充電站。

　　趨勢四：投資組合方面：光伏成為油氣巨頭的投資新選擇

　　隨著光伏技術成本的不斷下降，該領域的增長機會開始吸引更多來自石油和天然氣行業的關註。另外，“再電氣化”越來越被看作未來能源轉型的核心，向電力轉型也成為很多油氣公司和公用事業公司的共識，而光伏發電無疑是其中最有投資吸引力的投資標的。到2025年，能源公司“跨界競爭時代”將全面到來。

　　趨勢五：與數字化結合方面：實現光伏能源互聯網“源—網—荷—儲”多向良性互動

　　到2025年，光伏產業應該基於“互聯網＋光伏”，電力流、信息流、業務流、資金流多流合一，大幅度提升分散式光伏在網路化、智能化、數字化方面的深度和廣度發展。同時，依托區塊鏈技術，打造集智能、電站管理、供應鏈管理和金融服務、分散式社交網路平臺，形成“光伏發電技術＋物聯網＋區塊鏈＋大數據”的新產業新形態。光伏比特幣或將成為該領域特殊的交易虛擬貨幣。

　　趨勢六：RE100：更多企業加入RE100組織，承諾百分之百使用綠電

　　到2025年，全世界500強企業中超過80％的企業加入RE100 組織，承諾100％使用可再生能源，RE100成員將突破1000家，估計帶動投資上漲8000億美金。

　　趨勢七：綠色金融：更多金融產品誕生

　　到2025年，整合光伏產業鏈、金融產業鏈，更多創新的金融產品推向市場，“綠色租賃”、“綠色保險”、“綠色產業基金”、“投租結合”、“綠色債券“、“綠色支付”、“綠色比特幣”、“綠色電力期貨”、“碳金融”、“環境權益交易”、“綠色信貸”等。綠色金融將成為銀行、券商、保險業、公用基金等主動擁抱和主動開展的業務品種。

　　趨勢八：交易方面：隔牆售電、跨省購電、跨境賣電將成風尚

　　到2025年，分散式電力市場化交易將逐步放開和擴大，隨著特高壓和電網接入能力的改善，隔牆售電、跨省購光伏電、國與國之間的跨境售賣光伏發電將成風尚。

　　趨勢九：“光伏＋儲能”制氫具備經濟可行性

　　到2025年，“光伏＋儲能”制氫系統技術的極大進步，將具備大規模應用的經濟可行性，即將光伏電池、充電電池、電解氫裝置相結合，通過數字技術控制電池充放電和氫氣生產，屆時制氫成本將降至0．15－0．25美元／立方米。各國將紛紛建設光伏儲能制氫項目。

　　趨勢十：光伏智能家庭

　　到2025年，城鎮化發展將會使得城市人口減少，光伏電價的經濟性以及高等教育地區差異的縮小，吸引高能耗企業將工廠搬移至光伏電力充沛地區。這將加速戶用系統發展。光伏結合智能家居，實現家庭零能耗。

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