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中国光伏产业发展现状:光伏发展势头强劲,2023年我国光伏累计装机达306亿千瓦(附光伏装机容量、发电量、主要产品产量)[图] 智能光伏产业发展现状

中国光伏产业发展现状:光伏发展势头强劲,2023年我国光伏累计装机达306亿千瓦(附光伏装机容量、发电量、主要产品产量)[图]

随着环境问题的日益突出,能源转型问题受到了世界各国的广泛关注,太阳能、风能等清洁可再生能源作为新型能源凭借这一良好的历史时机,获得了快速发展。太阳能光伏产业作为新能源产业体系中较为成熟的产业,在双碳背景下产业规模将进一步扩大,成为双碳目标得以实现的保证。

可再生能源署(IRENA)发布的《可再生能源装机容量数据2021》数据显示,2020年全球光伏新增装机127GW,相比2019年增长30.2%,在新冠疫情肆虐的2020年交出这样的成绩单,与各国政府对碳减排产业的支持密不可分,其中我国光伏新增装机居世界第一。值得注意的是,2020年全部可再生能源新增装机量约为260GW,光伏占比接近50%,展示出光伏产业发展的强劲态势。

2013-2020年全球光伏新增装机容量

资料来源:IRENA

截至2020年,全球光伏累计装机容量达733GW,同比2019年增长26.7%,2020年全球可再生能源装机总容量为2799GW,光伏占比达26%。

资料来源:IRENA、智研咨询整理

我国早在2000年就已经对光伏产业进行了前期规划,2002年进行“送电到乡”,以推动光伏产业在人口密度相对较低、土地资源丰富的乡村发展,实现了光伏年装机量从kW级到MW级的转变。2009年“金太阳工程”的实施,使我国光伏产业发展进入了“快车道”,随后,《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》《关于建立可再生能源开发利用目标引导制度的指导意见》《关于2020年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》等产业政策的持续出台,为光伏产业发展提供了系统化的保障。2020年,我国在第七十五届联合国大会上宣布,中国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和目标,光伏作为我国较为成熟的新能源产业,其发展受到更进一步重视。国家能源局数据显示,2021年我国新增光伏并网装机容量为5488万千瓦,达到历史新高。从新增装机布局看,装机占比较高的区域为华北、华东和华中地区,分别占全国新增装机的39%、19%和15%。

2013-2021年中国光伏新增装机容量

资料来源:国家能源局

其中,光伏电站新增装机容量为2560万千瓦,分布式光伏新增装机容量为2928万千瓦,对比2020年的数据可看出,2021年集中式光伏再次受到重视,但分布式光伏新增装机仍高于集中式光伏,分布式光伏具有可开发资源丰富、开发建设难度小、节能环保效益显著等优势,是光伏开发利用的重要方式之一。

2013-2021年中国集中式和分布式光伏新增装机容量

资料来源:国家能源局

总体来看,截至2021年,我国光伏累计装机容量达3.06亿千瓦,而这一数据在2013年仅为0.19亿千瓦,2013-2021年年均复合增速达41%。

2013-2021年中国累计光伏装机容量及增速

资料来源:国家能源局

据中电联数据,2014-2021年期间我国太阳能发电量总体呈逐年增长态势,2021我国太阳能发电量为3270亿千瓦时,相比2020年增长25%。利用小时数较高的地区为东北地区1471小时,华北地区1229小时,其中利用率最高的省份为内蒙1558小时、吉林1536小时和四川1529小时。

2014-2021年中国太阳能发电总量

资料来源:中电联、智研咨询整理

光伏主要产品方面,据工信部数据,2021年我国光伏组件、硅片、多晶硅、电池片产量分别为182GW、227GW、50.5万吨、198GW,相比2020年分别增长46.1%、40.7%、28.8%、46.9%。

2011-2021年中国光伏主要产品产量

资料来源:工信部、智研咨询整理

如今,大量使用传统化石能源带来的环境污染问题已经威胁到人类的可持续发展,太阳能作为新能源的一种,通过光伏技术能够完成太阳能向电能的转化,从而缓解能源紧张和环境污染等问题。“双碳”理论的提出,为我国新能源产业发展制订了时间表,光伏产业需要趁着能源转型的“东风”,进一步完善产业结构体系,实现光伏产业的健康发展。

正略咨询:“十四五”期间,光伏材料产业发展研究

据国家能源局统计数据显示,2013年以来,我国分布式光伏发电市场份额呈现稳步提升趋势。2013年,分布式光伏发电累计装机容量为3.1GW,仅占总体的16%;到2019年,增长至62.63GW,占总体的30.66%;2020年市场份额进一步提升,截至2020年上半年,分布式光伏发电累计装机容量占总体比重上升至31.08%;预计未来,分布式光伏发电市场份额将进一步提升。

从全球光伏产业链视角来看,中国已经牢牢占据光伏产业链龙头地位。2019年,中国硅料、硅片、电池片、组件占全球的产量占比分别达67%、98%、83%和77%,全年光伏产品出口额约207.8亿美元,同比增长29%。受疫情影响,2020年1-5月光伏组件出口情况略有下降,但随国内疫情缓解,出口逐步回暖。

光伏行业大发展的最重要基础就是度电成本,中国制造是降低成本的关键环节。根据2020年中报统计,主要光伏企业在海外业务占比高,特别是具有终端组件业务的企业,出口占比大,说明中国组件产品在全球享有盛誉,其品牌和质量都深受认可,具有很强的国际竞争力。

光伏行业的每一个景气大周期都是由区域政府的产业扶持计划带来的。比如:2001-2005年发达国家的“光伏屋顶计划”推动了光伏电站建设的兴起;2007-2010年欧洲光伏补贴刺激了行业的大爆发;2013-2017年中国的固定电价政策带动全球光伏装机量的再次腾飞。

当前,中国正处于平价上网过度期,2020年开始光伏行业总补贴额度已经下降到了15亿,2021年后可能全面进入平价上网时代。未来平价上网时代,光伏发电将直面火电、气电、核电、风电的价格竞争,低成本才是核心竞争优势,才能抢占全社会发电装机份额。因此,技术进步是推动产业长期发展关键要素。

从产业角度分析,在2020年四个季度中受新冠疫情影响,第一季度国内光伏供给/需求均有显著下降,产业链价格未有较大变化;第二季度,供给率先恢复,需求受海内外疫情影响仍处较低水平,产业链价格骤跌,且随着季末国内抢装/海外疫情消退,需求逐步恢复;第三季度因“景气度回升预期+硅料事故”影响供给,全产业链价格反弹,受价格盈利挤压,实际装机不及预期;第四季度出现年末抢装,预测硅料供给逐步恢复,产业链价格高位趋稳。

三、光伏产业发展趋势

1.“十四五”可再生能源规划,加快产业发展

从政策层面观察,可再生能源发展“十四五”规划进入关键时期,和“十三五”不同,由于光伏项目已经不再补贴,限定可再生能源指标已经失去合法性。为了保障新能源稳定持续向上发展的节奏,“非化石能源占比”这一关键指标或将成为“十四五”的核心。基于“2030年碳达峰”、“2060年碳中和”的大目标背景,国家在新能源发展规划目标上明确了具体时间和要求。

从国内大循环格局出发,光伏有望成为我国能源领域内循环的着力点,从以下三方面来分析,光伏龙头更将引领产业估值中枢进一步提升。

(1)需求确定性强,出口持续超预期。

2020年国内预期中性情景装机可达45GW,同时补贴全面退出,全球光伏进入稳定成长期,装机中枢可能将进一步上行。

(2)盈利垂直一体化龙头盈利能力更强。

进入8月以来,产业链价格逐步稳定,预期趋于稳定,一线龙头可依靠一体化战略拉开与二线专业化企业盈利差距。

(3)行业集中度提升,绩优龙头成主角。

从长期来看,光伏增长将消除周期波段,进入持续增长的成长区间,板块估值将持续提升,其中的绩优股将成为“十四五”的主角。

2.全球碳减排大势所趋,可再生能源进程加速

当前碳减排已成全球共识,据统计,目前已有11国对“碳中和”时间目标立法(或拟立法),13国官宣“碳中和”目标时间;中国在气候雄心峰会宣布,至2030年非化石能源占一次能源消费比重达25%左右;欧盟成员国达成共识,2030年较1990年碳减排目标由40%提升至55%;美国拜登竞选总统胜出,计划重回《巴黎协定》。全球碳减排进程加速,格局重塑。

3.光伏进入平价时代,行业空间广阔

根据IRENA预测,2020-2021年全球光伏发电成本将分别降至0.045美元/kWh、0.039美元/kWh,2021年的电力成本将比2019年再降42%,各地区光伏逐步迈入平价时代;伴随光伏发电成本降低,全球新增装机持续高增长,2019年全球新增装机118GW,全球GW级市场达到16个。但是光伏发电渗透率依然较低,根据IEA,2019年中国光伏占比3.02%,跟全球平均水平3%相当,存在巨大增长空间。到2050年,可再生新能源发电要占到全球用电量50%;彭博预测2050年风、光将占电力供应的48%。

4.能源革命加速,全球光伏装机需求快速提升

全球装机预测:2020年下半年随着复工复产有序进行,预计2020年全球装机125GW,其中国内35GW,海外90GW。结合全球碳中和目标及产业链各环节厂商产能,预计2021年全球光伏装机量可达170GW,同比增长36%。其中中国预计装机66GW,欧洲、美国分别预计装机25GW、18GW。

5.“十四五”规划提振国内光伏装机需求

在“十四五”规划下,中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和;光伏作为新能源中的重要形式,符合“十四五”规划的发展方向,光伏发展有望再上新台阶,五年装机量有望达到300-400GW;并且随着特高压建设的推广、储能成本下降,预计到“十四五”末期,光伏的装机容量有望接近100GW。

6.下游产品市场份额受上游材料成本影响巨大

近二十年光伏电池市场主要以技术更成熟的晶硅电池为主,2008年前后由于晶硅电池上游多晶硅料出现紧缺,导致晶硅电池成本高,薄膜电池作为第二代电池受到市场关注,市场份额一度出现回暖。但随着2008-2009年和2010-2011年两轮多晶硅料价格的断崖式下跌,晶硅电池成本得以大幅下降,度电成本大幅降低,成为目前光伏电站市场的绝对主流,而薄膜电池仅保存了特定市场的极小份额。

7.PERC电池发展空间,高市占率地位趋于稳定

与常规单晶电池工艺相比,PERC单晶电池升级方便,只需要在传统电池工艺基础上,增加背面钝化和激光打孔两道工艺即可提升效率,是目前高效电池的主流技术。国内以通威、爱旭、隆基等为首的电池片龙头企业依然在大幅度扩产PERC产能。2020年前PERC依然是电池产能的扩产主流。

8.常规电池生产线关键设备已基本完成国产化

目前国内设备企业在各个PERC电池设备都具备了竞争力,与国外企业的技术相比不相上下甚至超过,常规电池生产线关键设备已基本完成国产化。如下表所示:

国内设备都取得了快速的进步,市场占有率快速提升,都在各自的优势领域占据了较高的市场占有率(50%以上):捷佳伟创在制绒、扩散、刻蚀、PECVD等设备领域;迈为股份在丝网印刷设备;帝尔激光在激光掺杂、激光开槽设备。这些设备公司的客户基本覆盖了下游的主流电池企业。

2018年,新建产线已全部为PERC产线,原有产线也在加快PERC线升级。随着背钝化设备的国产化,2018年PERC电池产线投资成本降至42万元/MW,低于2017年常规产线的投资额。随着未来关键设备的国产化不断推进,预计到2020年将下降到35万元/MW。

9.薄片化和大尺寸是硅片是未来两年发展主流

到2019年,单晶硅片基本完成对多晶硅片的迭代,下一步效率提升指向大硅片技术。总面积相等的情况下,单个硅片尺寸越大,电池片数量越少,这样可以减少焊带、减少遮光面积,从而提升转换效率,助力PERC电池持续降本。

10.PERC转换效率已达天花板,新技术加快产业化步伐

异质结电池转换效率优势明显,有望替代PERC成为下一代主流技术。HJT/HIT全称为HeterojunctionwithIntrinsicThinLayer,为本征薄膜异质结,是一种在P型氢化非晶硅和n型氢化非晶硅与N型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜的电池结构。

11.钙钛矿/晶硅叠层电池有望成为未来研发方向

钙钛矿/HJT两端叠层可以更好地提升理论极限效率,目前已成为该领域中最热门的研究课题。英国OxfordPV公司宣布研发出效率高达28%的钙钛矿/HJT电池,面积为1cm²。李正平等的研究结果表明,该太阳电池的效率是可能超过单结晶体硅电池的效率29.5%极限。目前只是在研的电池普尺寸遍较小(1cm²左右)。因此,大面积钙钛矿/HJT叠层电池有待研发。

捷佳伟创与爱康集团、泰兴高新区在建设6GW高效异质结太阳能电池及高效组件项目等领域开展深度合作,从事异质结电池叠加钙钛矿等材料新型电池技术的研究。

四、产业发展调整

在产业发展节奏加快与气候变暖倒逼碳减排催生光伏产业升级的发展博弈中,从全球的视角看,全球178个国家已签订巴黎协定,146个国家设定了可再生能源的目标。中东、南美、东南亚国家因光伏经济性及微网属性,将逐步加大对光伏发电需求,未来全球光伏新增装机仍将保持高速增长的发展态势。我国在面对快速发展大潮势头时可能面临哪些风险,值得提前布局和思考,避免在一定程度上制约我国光伏产业的持续健康发展。

01、产业发展面临的风险

02、面向风险的产业发展建议

五、标杆企业-隆基股份

隆基股份成立于2000年2月份,自2006年以来,专注于单晶硅片的制造与研发,2014年开始逐步转型为一体化公司,公司成立之初主要从事半导体材料(单晶硅棒、单晶硅片)、太阳能电池、电子元器件等产品的研发、制造和销售。公司发展20年至今,依然保持主业不变,成为了全球最大的单晶硅片龙头企业,并且布局了从硅棒到组件的一体化生产制造。

公司已形成了从单晶硅棒/硅片、单晶电池/组件到下游单晶光伏电站应用的完整产业链。其中,单晶硅棒/硅片和单晶电池/组件业务是公司的核心制造业务,目前公司已发展成为全球最大的单晶硅片制造商,组件业务已连续两年跻身全球前五大组件企业行列,单晶PERC电池和组件转换效率连续多次刷新世界记录。

硅片及组件业务为公司主要收入来源。公司产品及业务已涉及光伏全产业链,收入按产品分为单晶硅片、太阳能组件、电站建设、电力、硅棒、电池片等,其中硅片及组件业务是公司目前主要收入来源,2019年公司总营收为329亿元,其中硅片及组件收入分别为129亿元及146亿元,占公司总收入比例分别为39.3%及44.3%。

目前公司硅片出货量全球第一,2020年市场率可望达约50%;单晶组件出货量位居第一,总组件出货量2020年可望升至行业第二。公司专注单晶领域,坚决扩大硅片、电池片及组件产能,规模优势显著。公司持续保持收入5%-7%的研发支出,研发支出规模行业第一,引领技术发展及产品标准。公司硅片非硅成本从2011年至今累计下降近90%。

六、标杆企业-捷佳伟创

公司前身为2007年成立的捷佳有限公司,2011年变为股份公司,2017年在全国中小企业股转系统挂牌,2018年创业板上市。捷佳伟创业务领域为晶体硅太阳能电池生产设备,主营半导体掺杂沉积工艺光伏设备、清洗、刻蚀、制绒等湿法工艺光伏设备、以及自动化配套设备、丝网印刷设备等晶体硅太阳能电池片生产工艺流程中所需设备的研发、制造和销售。

国内电池片工艺设备龙头,客户覆盖下游电池片主流厂商。公司是国内电池片工艺设备龙头,公司不仅为客户提供晶硅电池片生产设备,还提供晶硅电池“交钥匙工程”系统解决方案、晶体硅电池智能制造车间系统以及晶体硅电池丝网印刷线。

公司产品已经获得了下游主流厂商的充分认可,客户覆盖国内外大多数电池厂商,包括隆基、通威、晶科能源、天合集团等知名光伏企业,市场占有率超过50%。2020上半年公司实现营业收入18.93亿,同比增长55.35%,公司实现归母净利润2.49亿,同比增长8.11%。

PERC结构升级也有望突破转换效率瓶颈,为PERC存量产线带来延续,捷佳伟创PERC+进入工艺验证阶段。捷佳伟创也积极布局PERC+技术,延申存量PERC产线使用寿命。根据公司发布的《2020年度向特定对象发行A股股票募集资金使用可行性分析报告》,目前公司PERC+电池工艺技术钝化设备研发已进入工艺验证阶段。

在HJT电池技术领域方面,捷佳伟创以核心工艺设备供应商的身份参与了通威的超高效异质结电池项目,其第一片异质结电池已于2019年6月份下线,转换效率达到23%。捷佳伟创提供了湿法制程、RPD制程、金属化制程三道工序的核心装备,这三道工序的设备是捷佳伟创布局HJT电池技术而研发的部分设备。

公司整线供应能力强,优势将持续。公司是目前国内唯——家PERC整线系统供应商,而对于HJT技术,由于都是新产线,工艺环节少于PERC和TOPCon,客户将更看重整线交付能力。公司在PECVD设备出货后,将具备HJT四个工艺环节的核心设备生产能力,整线交付能力将巩固竞争优势。

PERC+钝化设备进入工艺验证阶段,LPCVD设备已完成测试。公司积极布局PERC+和Topcon技术,PERC+电池工艺技术钝化设备研发已进入工艺验证阶段。公司LPCVD设备已经完成测试,LPCVD设备镀氧化层厚度为1.4-1.6nm,多晶硅层厚度为100-200nm,每小时产量在3000片左右。

公司加快HJT设备研发步伐,推动HJT技术产业化。2020年9月,公司新一代HJT关键量产设备RPD5500A完成厂内装配调试,新型RPD设备具有离子轰击小、穿透率高、载子迁移高等良好的光电综合效应。公司即将推出新一代二合一设备PAR5500,正面采用新型RPD,背面采用PVD,完美整合为一台设备与一套自动化,占地面积减少一半,并大幅降低了设备成本。非晶硅镀膜设备尚在研发之中。

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主要内容速览(节选)

云南布局“1+4+4”光伏产业发展空间

6月15日,云南省发展和改革委员会、云南省工业和信息化厅联合印发《云南省光伏产业发展三年行动(2022—2024年)》(以下简称《行动》)。《行动》明确,云南计划用3年时间,推动形成光伏产业“1+4+4”区域布局,打造光伏全产业链,推动云南光伏产业迈向价值链高端。

培育5家以上产业链主导企业

《行动》提出,力争到2024年,把云南光伏产业打造成具有较强协同效应的“工业硅—多晶硅—单晶硅—电池片—组件+配套产业+光伏电站”光伏全产业链,建成一批零碳工厂、低碳园区,培育形成5家以上创新能力突出、国际竞争力强的产业链主导企业,推动产业链加快向终端延伸。

围绕上述目标,云南将依托现有光伏产业基础、资源禀赋和区位优势,把曲靖打造成为光伏产业核心区,推动保山、楚雄、丽江、昭通等重点地区实现错位发展,带动大理、德宏、昆明、红河等具备发展潜力及配套能力的地区协同发展,形成“1+4+4”光伏产业发展空间布局。推动重大项目向“1+4+4”区域内重点光伏产业园区集中,其他州市原则上不再布局多晶硅、单晶硅、电池片等环节产能;鼓励依托重点光伏产业园区,通过合作共建、“飞地经济”等形式实现跨州市共建共享、互利共赢。

具体来说,将发挥曲靖经济技术开发区光伏产业基础和龙头企业带动作用,延长产业链,提高附加值。重点发展保山产业园区、禄丰产业园区、楚雄高新技术产业开发区、华坪产业园区、昭阳经济技术开发区。发挥大理滇西区位、物流优势,联动周边重点发展区,引导光伏制造项目向祥云经济技术开发区集约布局。优化整合德宏工业硅产能,结合资源、环境承载力和出口通道优势,与周边重点发展区协同联动,合理推动光伏制造项目向园区有序布局。发挥昆明制造业基础和比较优势,重点发展电池片、组件、逆变器、智能光伏产品等,与产业核心区、重点发展区耦合共生、融合发展。依托红河有色、稀贵金属产业基础和中国(云南)自由贸易试验区红河片区优势,联动重点光伏产业园区发展。

构建区域产业链共同体

《行动》明确,支持龙头企业扩大在滇产能、延伸产业链,培育光伏产业链“链主”企业。支持“链主”企业以垂直一体化方式进行产业链整合;鼓励“链主”企业领建园区,为“链主”企业提供园区资源配套;鼓励“链主”企业通过增资扩股、兼并重组等方式引进战略投资者;以“链主”企业为核心,构建区域产业链共同体。

云南将突出重点打造产业链。重点延伸和做强电池片,依托单晶硅棒(片)产能规模优势加快发展电池片,促进单晶硅片就地消纳,提高电池片环节竞争力。依托打造光伏制造全产业链带动光伏产品生产制造装备、光伏应用系统部件等关联产业协同发展,形成完善的硅料、硅片、装备、材料、器件等产业链条及配套能力。

《行动》明确,按照龙头企业带动、关联企业配套、中小企业支撑、专业化协作发展的要求,引进一批规模优势明显、产业配套完备、辐射带动力强的项目。支持产业链主导企业以商招商,强化前沿技术合作和产业链上下游对接,与当地政府合力打造产业集群。

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引进光伏制造业项目最高奖补1000万元

6月15日,云南省发展和改革委员会、云南省工业和信息化厅联合印发《关于支持光伏产业发展的政策措施》(以下简称《措施》)。

《措施》明确“四个支持”,即支持延链补链强链项目建设、支持打造绿色低碳光伏产业园区、支持技术创新和核心技术群研发、支持企业降本增效和开拓国际市场。

在支持重大项目建设方面,支持建设一批对全省光伏产业高质量发展具有示范引领作用的产业链延链补链强链重大项目,通过省级制造业高质量发展专项资金,对符合条件的光伏制造业项目按标准给予补助。对特别重大的光伏产业链标志性项目,按照“一事一议”原则进行综合奖补。

在支持推动以商招商方面,落实以商招商分级奖励制度,对引进光伏制造业项目实际固定资产投资10亿元以上的,省财政对招商实施企业按固定资产投资额予以累进奖补,最高可达1000万元。对延链补链强链成效显著的企业,视情况提高奖补标准。

在推进园区低碳生产方面,支持园区开展清洁生产改造和先进技术应用,对列入省级示范点的给予200万元奖励。对成功创建国家绿色低碳示范园区、循环化改造示范园区、绿色低碳工业园区、生态工业示范园区的,给予一次性500万元奖励。

在技术创新方面,支持核心技术研发和成果转化、支持创新研发平台建设、支持设立新型研发机构、支持参与技术标准认定。支持有研究实力的龙头企业、高校、科研院所等加强核心技术群的研发,对科技成果来源于省内高校、科研院所并在省内转化的项目,分别给予成果出让方和成果受让方各20%的财政资金补助,每项最高可补助200万元;对科技成果来源于省外并落地成功转化的,给予成果受让方20%的财政资金补助,每项最高可补助200万元。对符合促进新型研发机构发展扶持政策的研发机构,可给予经费补助,年度最高800万元。国内外知名高校、科研机构、世界500强企业等来滇新设立的光伏产业研发总部、区域研发中心或高水平研究院等,被认定为新型研发机构并评估为优秀的,给予一次性最高1000万元奖补。

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