屋顶光伏:德国电力新增装机“主力”
据行业媒体《光伏杂志》报道,多家德国电力企业近日联合发布研究报告指出,为满足电力市场的需求增长,到2030年,德国需要新增发电装机容量170吉瓦,而其中户用屋顶光伏将成为贡献新增装机的“主力”。
根据该报告,未来10年间,德国的户用屋顶光伏将新增装机140吉瓦左右,占德国新增发电装机总量的80%以上。
德国电力公司表示,近年来,可再生能源电力在德国越来越受重视,并逐渐成为德国能源产业未来发展的重点。在可再生能源电力占比不断提高的趋势下,未来要满足新增的电力需求,很需要增加大量可再生能源电力。
而在各类可再生能源电源中,光伏将成为德国电力系统的“干将”。《光伏杂志》援引德国行业咨询机构Energy Brainpool的观点指出,目前,户用屋顶光伏是德国最流行、接受度最高的可再生能源电力形式,并将在德国未来的电力系统中扮演重要角色,是决定德国能源转型成功与否的关键所在。据测算,德国户用屋顶光伏发电项目的潜在可开发规模能达到上百吉瓦。
德国电力公司同样强调,未来10年,装机规模在100千瓦以下的户用屋顶光伏将是德国新增发电装机的主力,将助力德国实现气候变化目标,同时防止德国出现电力供应短缺的情况。
德国联邦能源与水业协会发布的最新数据显示,2019年上半年,德国可再生能源发电占比已经高达44%,创下新的 历史 纪录。而按照2019年德国政府发布的能源转型目标,到2030年,德国可再生能源发电占比需要达到65%。有批评人士指出,如果德国政府再不进行改革,很可能错失完成这一目标的机会。
在此背景下,今年德国政府动作不断:先是在上半年取消光伏发电上限限制,还允许因新冠肺炎疫情导致建设受阻的光伏项目延期完成;后又在9月初公布新版光伏发展规划,要在2021—2028年间,对总装机规模为18.8吉瓦的光伏发电项目进行公开招标,每年光伏发电项目招标规模最低为1.9吉瓦,最高为2.8吉瓦。
不过,Energy Brainpool依然认为,目前的规划不足以让德国顺利实现气候变化目标。据德国联邦网络管理局的数据,2018—2019年,德国光伏发电新增装机规模分别为3吉瓦和4吉瓦左右;而今年前7个月,德国光伏发电新增装机只有2.8吉瓦左右。对照未来10年德国对清洁电力新增装机的需求,近年来德国光伏发电装机量的增速远远不够。
Energy Brainpool表示,德国应该上调光伏发电新增装机目标,从目前的每年5吉瓦提升至6—12吉瓦区间;2030年后,这一增量至少需在14吉瓦以上。
为此,Energy Brainpool建议德国政府出台强制性执行政策,要求在所有新建建筑上安装屋顶光伏系统。同时,该机构还呼吁加强智能电表等电力配套设施的更新换代,简化100千瓦以下规模屋顶光伏系统的余电上网销售流程,以及适时推进无补贴屋顶光伏项目的开发工作。
1、国外现状:由于前5年发达国家光伏补助相当多,国外光伏发电迅猛,为了调节(降低)光伏发电装机,德国、英国、美国等发达国家正在降低光伏发电的补助,因此这些国家的光伏装机明显下降。
国外趋势:光伏发电补助会继续下降,使市场自动调节,当光伏组件价格降低到一定阶段时,达到商业发电的经济指标,光伏发电规模会增加。
2、国内现状:国家光伏补助电价为1元/KWH,在少部分地区(西藏、川西、新疆等)能达到商业发电经济要求(年收益8%),在这些地区光伏发电发展比较迅猛。其他地区由于受资源影响(太阳能辐射值低)很难发展大型并网光伏电站。
国内趋势:在光伏组件价格逐渐降低的情况下,国家正在考虑降低光伏发电的补助,但是在未来5~10年国家仍将大力扶持光伏发电,光伏发电会在国内遍地开花。
应用领域
一、用户太阳能电源:
(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;
(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;
(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
三、通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
可以,绝对可行,以目前的电力电子技术已经非常的成熟。风电了解不多,但是也是需要风电变流器这个电力电子设备做为接入网的关键设备。光伏则是通过并网逆变器接入电网。无论变流器还是逆变器,均属于电力电子技术的一个应用环节,实现一个DC-AC的转换,在转换过程中通过跟踪电网电流波形,然后同步锁相实现与电网的同期运行,所以此时的光伏或者风电均属于大电网中一个供电电源。首先,当然单就光伏或者风能其输出负载受天气影响而变化的,但接入电网后,整个大电网将做为此类能源的backup电源,所以在接入数量不多的情况下是非常稳定,不会对电网造成大的影响。当然此类分布式电源接入电网之后,对于电网也会造成一定影响,比如过去在10KV及其以下电压等级中,潮流计算中基本不考虑逆向潮流,所以整个网间的整定保护值是按照不存在逆向潮流进行整定设定,大规模接入分布式新能源之后,或许会对电网的继保造成影响。其次,大规模的新能源接入之后,会对电网的稳定运行造成影响,因为对于整个电网而言,出力是等于负载的,但如果不稳定的新能源大规模接入之后,怎么样在新能源发电端出力下降后,常规的核电,火电,水电等快速将出力加大补足将会成为一个新的挑战,这个也就是前段时间整个新能源行业讨论比较热烈的德国电网怎么安稳的度过日食影响一样,(一句题外话,看到当时整个讨论的各种意见,我觉得蛋疼,其实一个很好的解决方案,日食是可以预测的,那么只是需要在日食那天将接入的新能源解列,进行系统维护就可以,电力由常规能源补足不就可以解决这个日食问题了)但要达到这个程度,需要接入的新能源将需要达到一个非常的数量,按照目前我们国家电网的实际情况,新能源的接入比例控制在5%左右就不会对整个电网造成冲击影响,如果电网智能化之后,也会使新能源的接入比例提高,当然随着科技进步,天气预报的准确性的提高,新能源出力的可预测性会更准确,那么其对电网的影响就越小,而且电网的可承接力也就越大。
1. 德国毫无疑问是全球目前光伏市场最好的国家,其2009年新增装机容量已达到3.8GW,其技术最为成熟,目前光伏行业最权威的TUV认证就是德国的,而且德国现在有计划取消其国内的核电所以未来光伏前景广阔。
2. 欧洲其他的西班牙 意大利等国家现在光伏行业也逐步兴起,但是受金融危机等影响包裹德国在内的欧洲国家都削减了对光伏电站补贴的幅度。
3. 近年来美国市场虽然越来越得到重视但是其对新能源绿色能源的重视与欧洲国家相比还有一定差距。
4.澳洲其对光伏的补贴是这样的,一般要求出口企业具备德国的TUV认证。
如果你想出国深造的话,肯定首选德国啦。
光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。
中国光伏装备产业已具有一定的规模和水平,可为产业的发展提供强有力的支撑。随着国家对新型可再生能源发展的重视,中国光伏装备将随着产业的发展 而不断发展壮大。
2014年初, 国家电网已经发布,鼓励家庭安装光伏发电,允许太阳能光伏发电并入电网,不够用的电网补充,用不完的卖给电网。这项政策的具体实施,会掀起家庭安装光伏发电的高潮。
太阳能光伏发电装置,各地都有经销商,安装、调试、维修等一条龙服务,目前成本约1万元1KW。
我国光伏发电应用的情况
目前,我国光伏发电的应用市场处于起步阶段。2010年,我国新增光伏发电装机约500MW,累计达800MW。但与我国飞速发展的光伏制造业相比,在光伏应用领域的前进步伐明显滞后于我国光伏制造业。2000年,我国太阳能电池产量仅为3MW,到2007年年底达到1088MW,超过欧洲(1062.8MW)和日本(920MW),跃居世界第一位。2010年,我国太阳能电池产量达到8GW,约占全球光伏电池产量的一半。中国要达到国际能源署技术路线图中提出的光伏发电比例的全球平均水平,累计光伏安装量在2020年前需要达到60GW 光伏,2030年达270GW。当前我国光伏发电应用项目有以下三类:
1. 太阳能光电建筑应用示范项目
2009年3月财政部印发了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》的通知,推动太阳能光电建筑应用示范项目的发展。主要内容包括:
(1)建材型、构件型项目:补贴不超过20元/瓦;
(2)安装型项目:补贴不超过15元/瓦;
(3)单项工程应用装机容量不小于50kW;
(4)转换效率要求:单晶硅组件超过16%,多晶硅超过14%,非晶硅超过6%。
在该通知下发后,2009年9月下达首批项目,预算12.7亿元,91兆瓦,111个项目。2010年第二批项目,预算11.95亿元,90.2MW, 99个项目。
2.金太阳示范工程
2009年7月16日,财政部、科技部和国家能源局下发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,支持光伏发电技术在各类领域的示范应用及关键技术产业化。主要内容包括:
(1)2009-2011年,原则上每省总规模不超过20MW;
(2)单个项目装机容量不低于300kW;
(3)业主总资产不少于1亿元;
(4)主要设备通过认证
(5)并网项目补50%,独立光伏项目补70%
2009年11月公布了294个项目,装机容量达642MW,总投资200亿元。但是,由于种种原因,后来实际批准的只有200兆瓦。
在金太阳示范工程和太阳光电建筑应用示范工程实施一段时间后,针对实施过程中出现的问题,财政部、科技部、住房城乡建设部和国家能源局于2010年9月发布了《关于加强金太阳示范工程和太阳能光电建筑应用示范工程建设管理的通知》,重新规定了关键设备统一招标、示范项目选择和调整和补贴标准的相关细则。
我国光伏发电的应用前景
我国的光伏制造业在技术上和成本上都具备了领先优势,随着光伏产品制造成本的不断降低和光电转换效率等技术指标的不断提升,光伏发电产业必然会在不远的将来具备与传统能源电力竞争的优势。结合我国的地域和经济特性,可以从以下几个方面推动光伏发电在各个领域的规模化应用。
1.在城市比较集中的东、中部地区,应优先发展与建筑物相结合的屋顶光伏系统和光电建筑一体化。我国东部和中部地区,人口密集,城镇化程度较高,土地资源相对紧张,屋顶光伏系统和光电建筑一体化能使能源供应系统与建筑物完美结合,不占用土地资源。另外,东部和中部地区电价较高,发展屋顶光伏系统和光电建筑一体化经济条件也更为优越。
2.在西部太阳能资源丰富的地区推动大型并网光伏电站的建设。我国西部地区太阳能资源丰富,地广人稀,在荒漠等不适宜种植农作物的区域发展大型并网光伏电站,能充分利用土地资源,所发电力还能在促进当地经济发展中发挥巨大作用。
3.在电网覆盖不到的边远地区,加强离网光伏电站的建设。建设离网光伏电站不仅能节省架设电网线路的高额费用,而且能解决无电地区的用电问题,因此也是当前我国政府主推的光伏发电应用方式之一。
4.在已建成风电场的周边地区,有光照资源保障的,大力发展风光互补型项目。随着我国风电的快速发展,风电装机规模实现了跳跃式的发展,但局限于目前的技术条件和风电的特性,“弃风”的现象比较严重。光伏发电和风力发电能很好的结合,形成时间上的互补,保证上网电力的稳定性。在有条件的风电场周边建设光伏电站,在解决风电上网的问题的同时也推动了光伏发电产业的发展。
5.试点推行直流光伏住宅等光伏与节能相结合的项目。光伏发电产生的直流电需要通过逆变器转变成交流电才能使用,然而,在直流变交流的过程中会产生能量损失,直接使用光伏发电产生的直流电不仅是提高光伏发电使用效率的有效途径,同时也降低了发电系统的成本。通过前期论证,冰箱、彩电和空调等家用电器直接使用低压直流电在成本和技术上均可行,发展直流光伏住宅项目也是今后光伏发电应用的一个重要方向。
近十年,在组件出货量方面,榜首位置九年为中国企业所占据。十年间榜首共涉及五家企业,中国企业四家,实力为其他国家和地区所不及。
尚德、英利、赛维的势弱
2011年对于中国光伏行业来说是较为特殊的年份,在此年欧美对中国光伏的“双反”拉开序幕。
2011年10月18日,德国SolarWorld美国分公司联合其他6家生产商向美国商务部正式提出针对中国光伏产品的“双反”调查申请。
2012年7月24日,以SolarWorld为首的欧洲光伏制造商联盟(EUProSun),针对“中国光伏制造商的倾销行为”向欧盟委员会提起诉讼。
……
双反大棒终究落下。时有评价中国光伏产业状况为哀鸿遍野。恩孚商务咨询2012年跟踪数据显示:当年国内破产和停产的光伏企业超过350家,企业全线亏损,11家在美上市公司负债总额近1500亿元,半数以上企业停产或半停产。
此两年,中国光伏行业的传奇公司尚德、英利、赛维还榜上有名,2011年,尚德位列榜单次席,仅次于First Solar,英利居于第三位,赛维位列第九,天合、阿特斯、晶科分列五、六、八位。
First Solar此年居于榜首,有媒体评价其是幸存下来的 历史 最久的光伏板生产商之一。First Solar于1999年成立,其前身为Solar Cell,后被沃尔顿家族相关公司收购。沃尔顿家族为沃尔玛集团的拥有者。
但是仅仅一年后,FirstSolar的榜首位置便被英利所取代。但是在十年期间,FirstSolar只在2018年未进入前十榜单,实力可见一斑。
英利在2012年、2013年居于榜首。
在2013年1月8日,英利高调宣布了2012年自己成为出货量全球第一的光伏企业,全年出货量超2.2GW。英利在2012年的 “高光”表现或与国内市场的开拓密切相关。数据显示:2012年,英利国内组件发货量超500MW,同比上涨27%。此外,在美洲、东南亚等新兴市场也收获到部分订单。
彼时,苗连生曾预计:2013年,英利国内市场份额有望达到40%。
其实,在2011年下半年,英利的欧洲市场比重已下降至45.17%,美国市场比重下降至10.31%,而中国市场比重则上升到36.71%。
经过2012之后,次年的英利依旧保持着榜首位置,组件出货量达到了3.2GW,相较于2011年1.6GW的出货量,实现了翻番。
但英利在2011年-2013年的业绩并不好看。2011年、2012年、2013年三年合计亏损近80亿。
英利并未如同赛维和尚德一样迅速“陨落”。
2014年,英利退居榜单次席。此年英利亏损2.09亿美元,组件出货量3.3GW。
2014年似乎拉开了英利“退”的序幕。2015年-2017年,英利连续三年居于榜单第八位。从2018年至今,再未进入榜单。但关于英利的消息从未中断。2020年,英利在市场上的声音逐渐多了起来,并有着相较不错的收获,也许未来仍会获得一席之地,无法妄言。
2014年,苗连生面对天合的追赶,“让”出了榜首位置,,坊间认为老苗更“靠谱”了。此年天合出货量为3.7GW,两者差距400MW。
英利让大家铭记的除苗连生之外,还有其赞助了2010、2014两届世界杯。在中国光伏发展史上留下浓墨重彩的一笔。
相对英利的荣光,尚德在此时则显得有些落魄,虽然在此种大环境下,谁都过得不好。
2012年或者算是尚德高光表现的“最后一舞”,此年尚德位居榜单第三位。
2012年9月初,面对困境,尚德开始了减产裁员,太阳能面板产能从2.4GW降到1.8GW,削减幅度达25%。不完全统计,或将裁掉1500名员工。
但,尚德终究仍未能挺住。
2013年3月20日,无锡市中级人民法院发布公告称,无锡尚德由于无法归还到期债务,依法裁定破产重整。尚德轰然倒下。虽然对尚德的败走有多重原因的解读,但是“双反”对尚德造成的冲击力和杀伤力巨大。
2013年,榜单上已不见尚德的名字。经过系列“折腾”,2015年至今,尚德间隔性出现在榜单中,只不过不复当年的荣光。
赛维的名字则在2012年的榜单中消失。姗姗来迟的2011年年报显示,赛维2011年共计亏损54.5亿元,其中资产减值损失28.2亿元,投资损失12.5亿元,扣除上述损失后实际经营亏损为13.8亿元。
2012年,赛维净亏损10.5亿美元。此年,赛维为诸多负面信息所围困,彭小峰也在该年卸任赛维LDK首席执行官。
2014年8月30日,赛维发布公告称公司已接受彭小峰辞任公司董事长及董事职位,即时生效。
2015年11月17日,赛维LDK宣布,新余市中级人民法院接受新余市城东建设投资公司及国家电网江西省电力公司赣西供电分公司的重整申请,要求赛维LDK四家子公司——江西赛维LDK高 科技 有限公司、赛维LDK高 科技 (新余)有限公司、江西赛维LDK光伏硅 科技 有限公司及江西赛维LDK太阳能多晶硅有限公司,开始进入破产重整程序。
但不管如何,赛维的精彩为诸多光伏人所牢记。
2012年,媒体转载Maxim Group发布的研报:中国最大10家太阳能公司累计负债达到了175亿美元。亦有媒体统计,此10家企业包含英利、尚德、天合、晶澳、阿特斯、大全、昱辉阳光、赛维和中电光伏等。
另有相关数据显示:在2008年金融危机过后,面对机遇,更多人参与到光伏行业中来。仅2011年,我国光伏行业的硅棒、硅片、电池片、组件等环节拥有的生产商便由807家增至901家。而到2012年,我国破产和停产的企业超过350家。
在此期间,苗连生、施正荣、高纪凡、瞿晓铧四人齐聚的镜头定格,留下圈内的谈资。
掀起“血雨腥风”的SolarWorld在2011年位居第十位之后,前十榜单再无其踪影。作为德国的公司为何会频频发难,同样存有多种解读。
昱辉、天合、阿特斯的起落
欧美“双反”倒逼出了更强的中国光伏企业,随之国内光伏市场在系列积极政策的推动下开始发展。
2013年,被誉为光伏行业的“政策年”,据不完全统计,光伏相关的“大”政策就达到十余项。最具代表性的则是2013年7月4日颁布的《国务院关于促进光伏产业 健康 发展的若干意见》。
《意见》进一步细化了“国六条”。并且指出2013年至2015年,年均新增光伏发电装机容量1000万千瓦左右,到2015年总装机容量达到3500万千瓦以上。2012年发布的《太阳能发电十二五规划》中,2015年光伏装机目标为2100万千瓦以上。
此外,《意见》首次明确电价和补贴机制以及光伏准入门槛。
随后,各部门的匹配政策及相关细则陆续出台,国内光伏行业发展的大环境形成。与之伴随的还有“双反”阶段性的收场。
经过2013年的酝酿,2014年,中国的光伏产业进入了快速发展期。
2014年,我国光伏累计并网装机容量28.05GW,同比增长60%,其中,光伏电站23.38GW,分布式4.67GW。全国新增并网10.6GW(新增光伏电站855万千瓦、分布式205万千瓦),约占全球新增容量的四分之一,所用组件占我国组件产量的三分之一,实现了《意见》中提出的年均增长1000万千瓦目标;
天合的崛起并不突然,在2013年已经位居榜单次席。高纪凡能够出现在四巨头齐聚的局中,已经证明了天合的实力。天合也在此年将英利“推”下了王座。
据天合光能自身披露的数据显示,2014年,天合光能出货量为3.66GW,较2013年同期提高41.9%。全年净收入总计22.9亿美元,较2013年提高28.8%;毛利润3.856亿美元,较2013年提高76.7%;毛利润率为16.9%,较2013年提升4.6%。
其中,天合光能2014年Q4组件出货量近1.1GW,包括1.07GW对外发货量以及用于自身下游发电项目28.3MW的发货量,创造了新的记录。第四季度净收入为7.05亿美元,环比提高14.3%。
彼时天合预计:2015年Q1组件发货量为840MW-870MW,其中用于自身下游电站项目的组件量为60MW-70MW。2015年全年组件发货量目标为4.4GW-4.6GW,比提高20%-26%。此外,将在全球并网700MW-750MW项目,其中包括中国30%-40%分布式项目。
天合光能2015年年报成绩着实亮眼的。天合光能全年总出货量为5.74GW,同比增长56.8%。净营收30亿美元,同比增长32.8%。
同时,天合提预计2016年光伏组件出货量在6.3GW至6.55GW,其中下游项目供货量预计为450MW至550MW。
天合的登顶几乎是伴随着英利势弱而来的。阿特斯紧随其后,在2015年登上了榜单的第二位。当年出货量4.71GW,与天合有着1GW的差距。但在此年也是阿特斯最接近榜首的位置的一年。
对于阿特斯的“不思进取”,坊间很多声音认为瞿晓铧的性格决定了阿特斯的定位。瞿晓铧是一个性格稳健的人,做光伏可算作科班出身。业内人士评价:阿特斯是业内财务状况较为稳健的几家之一。也有着“如果最后仅剩几家光伏企业,其中一定会有阿特斯”的说法。
在2014年,有媒体报道阿特斯或将取代天合的榜首位置,但是最终并未成型。后伴随着晶科、晶澳,乃至隆基在组件方面的崛起,阿特斯排名进一步下滑。至今,阿特斯组件出货量连续三年位居榜单第五位。
2015年,榜单变化明显的还有昱辉阳光下滑到第十位,而协鑫集成则闯入榜单,且高居第七位。
2015年也是昱辉阳光截至现在最后一年在此榜单之上。
昱辉阳光的创始人为李仙寿。李仙寿为光伏业内较为知名“李氏三兄弟”中的大哥,二哥、三弟分别为李仙华、李仙德,李仙德则是在2016年居于榜首晶科的创始人。
2005年,李仙寿和创业伙伴创立昱辉阳光;2008年,纽约证券交易所上市;2009年宣布正式进入电池片、组件生产领域,拥有了由原生多晶硅到光伏应用系统的完整光伏产业链;2011年11月,昱辉阳光一个月整合20家光伏企业成立合资新公司。
2014年,昱辉发布公告称已成为美国商务部对中国出口光伏产品双反调查的制定调查企业,股价应声而落,昱辉还是卷入了“双反”。这或者也为2016年退市警告、2017年太阳能制造业务的剥离埋下了伏笔。
“双反”之伤对昱辉来说虽然并不致命,但对昱辉阳光的业绩影响颇深,在此期间,昱辉的业绩一直处于亏损状态。
2015年,相关数据显示昱辉对外光伏组件出货量为1.6GW,实际收入为12.8亿美元,同比下降18.9%。预计2016年营收将低于2015,约为10亿美元至12亿美元之间,第三方组件出货量也将出现降低。
李仙寿曾表示“从2015年下半年开始,将业务重心由制造业务转移至下游业务开发上来” ,这与后续的昱辉退出太阳能制造业的行动相呼应。退出举动被看做昱辉的“断腕自救”。
2016年,昱辉由于股价每股低于1美元而收到纽交所退市警告。此种状况也仅是昱辉当时境况的一点。此年,昱辉跌出了榜单。
2017年6月14日,昱辉发出公告称,李仙寿宣布收购该公司的制造业(包括多晶硅、太阳能晶片和太阳能组件制造)和LED分销业务,并承担该公司相关的债务。至此,以太阳能制造业兴起的昱辉“英雄谢幕”。
京瓷、夏普也是双双跌于2015年的榜单之外。2015年,2015财年全年,日本组件总发货为7.96GW,为2014年的81%,更是远远低于2013的水平。
晶科、隆基、东方日升的崛起
2016年,昱辉跌出榜单,晶科却登上榜首,兄弟二人的公司状况迥异。而在晶科建立之初,其目的主要是以期帮助李仙寿昱辉更好地发展。世事变化。
从2016年起,晶科开始了自己的“王者”征途。2016-2019,晶科连续四年蝉联首位。
2016年,据相关机构统计,晶科出货量在6.6-6.7GW,天合出货量在6.3-6.55GW。与晶科相差不大。
天合在2014、2015占据榜首之后,2016年以微弱劣势“输给”晶科,坊间认为此时的天合并非没有与晶科一战的实力,而是高纪凡的主动“退位”。
高纪凡在相关场合曾经说过,天合目标是全球最领先的组件供应商,一流的系统集成商,智慧能源领域的开拓者。由此来看,天合还是志在综合。
“有时候人为了保持第一,会做很多愚蠢的事情。”“做老大的不易来自于两个方面:引领者走在前面,有风雨来的时候你总是第一个被刮到;第二个,领先者有很多的酸甜苦辣。比如技术领先了,后面的人盯着你。中国的知识产权保护不行,你可能花了一个亿去开发一个新的产品,人家花几百万挖一个人就把你这个东西拿走了。”
高纪凡此几次表达,成为支持“让贤”这一说法的支撑。各种原因到底如何,除了当事人恐怕没有人能够给予确切答案,所以答案现在依旧算是一个“谜”了。
晶科登上榜首,同样并不奇怪。
在此十年中,晶科一直居于榜单之中,而且呈现上升的趋势。在登顶的前五年,晶科排名分别为第八位、第七位、第五位、第五位、第三位。
在2017、2018、2019三年,晶科组件出货量分别为9.7GW、11.6GW、14.3GW。此三年的第二位分别为天合、晶澳、晶澳。两者三年的出货量分别为9.1GW、8.1GW、10GW, 7.5GW、8.8GW、10.26GW。
在2018、2019两年,晶澳占据次席,天合位居第三位。
在此四年中,晶科都以较大的优势领先着第二位,后者并未对晶科形成足够的威胁。从2018年开始,中国的组件行业也正式进入了“晶晶”局面。两者的地位彼时看来并没有企业可以动摇。
恰在晶科登顶的第一年,隆基乐叶闯进了榜单,位列第九位。恐怕此时,没有更多的人可以想到,这个企业在几年后在中国光伏行业占据了如此重要的地位,并且从晶科手中抢走了王冠。晶科五连冠未能实现。对于晶科与隆基的关系,同样坊间说法颇多。一相关工作人员曾玩笑表示到——恨死你,却干不掉你。
2014年10月,隆基以近4610万的价格收购了浙江乐叶光伏 科技 有限公司85%的股份。浙江乐叶主要从事晶体硅太阳能电池、组件的研发、制造和销售。在被隆基收购之时组件产能超过200MW。随后,隆基对乐叶进行了整合注册。2015年1月28日,隆基投资5亿元在西安成立乐叶光伏 科技 有限公司。至此,隆基正式切入组件环节。
也就是说,仅仅正式切入组件环节两年,隆基便进入了前十榜单,发展速度之快可见一斑。2016年,隆基组件销售额达57亿。
隆基2016年财报显示:隆基营收115.31亿,同比提升93.89%;全年净利15.47亿,同比提升197.36%;基本每股收益0.86元,同比提升177.42%;扣非后加权平均净资产收益率为21.15%,同比增加9.18%;综合毛利率27.48%,同比提高7.11%。
2016-2019年,隆基的组件出货量分别为2.34GW、4.4GW、7.2GW、8.4GW。2020组件出货量,据相关媒体统计为22.7GW,晶科出货量则为19GW。至此,隆基将晶科挤下了王座。
纵观隆基近两年,发展速度迅猛。2019年8月28日,市值超1000亿;2020年7月24日,市值超2000亿;2020年10月9日,市值超3000亿;2021年1月5日,市值超4000亿。高瓴资本的进入,显示资本市场对隆基的看好。5000亿市值并非不可及。
2019年4月,隆基发布(2019-2021)产品产能规划,计划单晶硅棒/硅片产能2019年底36GW,2020年底50GW,2021年底65GW;单晶电池片产能2019年底10GW,2020年底15GW,2021年底20GW;单晶组件产能2019年底16GW,2020年底25GW,2021年底30GW。
从2019年开始,隆基进入了快速扩张阶段,尤其2020年,隆基更是屡屡与国企、央企达成合作,其他企业之间也是合作不断。据世纪新能源网不完全统计,在2020年,隆基涉及的扩产项目总容量超77GW,总投超269亿元。
晶澳2018、2019两年位居次席,2020年随着隆基的登顶,其下降一位,名列第三。
纵观晶澳,其在业内垂直一体化的发展程度上较为领先,产业链覆盖硅片、电池、组件及光伏电站等多个领域。所以即使在行业较为“凄惨”的2018年,晶澳也表现较为稳健。
2019年晶澳借壳成功归A后,受益于资本市场,晶澳更是发展迅速。在2020年动作屡屡,世纪新能源网粗略统计,晶澳扩产的项目达16个,总容量超151.6GW,总投超415.5亿元。
晶澳2020年三季度报显示:前三季度营收166.9亿元,同比增长23.51%;净利润12.91亿元,同比增长85.29%。第三季度净利润为5.9亿元,同比增长95.12%。业内较为看好晶澳2020年的业绩。
随着平价时代的迫近,降本增效成为摆在各家企业面前的重要的课题。
2019年,中环推出了“夸父”210mm硅片,从而带动着大尺寸组件的发展。2020年M10联盟成立。
东方日升跨入榜单是在2017年,截至2019年,组件出货量分别为2.8GW、5.07GW、7.3GW。名列榜单的第十位、第七位、第七位。同时据相关统计显示, 2020年东方日升依旧位居第七位。
随着2020年业绩预告的披露,东方日升的业绩“变脸”对其影响颇深,但其在人才、技术、市场等方面并未遭到更大冲击,再匹以相对稳健的发展思路,业内依旧看好其2021年。
虽然多企陆续布局210组件市场,但是凭借多方面的东方日升理论上也拥有着较好的发展空间。
正泰在2020年闯入排行榜第八位。其在2019年已经有出色的表现,并以3.73GW的出货量位居我国组件出货量的第七位,前六位分别为晶科、晶澳、天合、阿特斯、隆基。
随着国内光伏企业的快速发展和国外组件企业的式微,正泰进入榜单也就不奇怪了。从2018年开始,尚德重新登上榜单,虽然排名不高,但依旧展现出较强的实力。
根据当前数据,2020年前十榜单中,中国企业占据八席,实力雄厚。
十年,组件市场虽有变化,但是强者恒强依旧是主基调。随着2021年的起始,光伏利好信息频出,未来,中国组件企业十席能够占据几席,隆基是否王冠依旧,日升能否业绩翻脸,天合又将演绎出怎样的精彩……这些都将是精彩的看点。
欲戴王冠,必承其重。2021年的王座将会属于谁?
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
20世纪70年代后,随着现代工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日益突出,同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展。
太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达800兆瓦时,假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012千瓦小时,相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势,20世纪80年代后,太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。
20世纪90年代后,光伏发电快速发展,到2006年,世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划,到2003年日本光伏组件生产占世界的50%,世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和产业发展,使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国,也纷纷制定光伏发展计划,并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。
世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期,发展更加迅速,1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%~13%提高到13%~15%,生产规模从1~5兆瓦/年发展到5~25兆瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。
现状与趋势
2011年,全球光伏新增装机容量约为27.5GW,较上年的18.1GW相比,涨幅高达52%,全球累计安装量超过67GW。全球近28GW的总装机量中,有将近20GW的系统安装于欧洲,但增速相对放缓,其中意大利和德国市场占全球装机增长量的55%,分别为7.6GW和7.5GW。2011年以中日印为代表的亚太地区光伏产业市场需求同比增长129%,其装机量分别为2.2GW,1.1GW和350MW。此外,在日趋成熟的北美市场,新增安装量约2.1GW,增幅高达84%。
其中中国是全球光伏发电安装量增长最快的国家,2011年的光伏发电安装量比2010年增长了约5倍,2011年电池产量达到20GW,约占全球的65%。截至2011年底,中国共有电池企业约115家,总产能为36.5GW左右。其中产能1GW以上的企业共14家,占总产能的53%;在100MW和1GW之间的企业共63家,占总产能的43%;剩余的38家产能皆在100MW以内,仅占全国总产能的4%。规模、技术、成本的差异化竞争格局逐渐明晰。国内前十家组件生产商的出货量占到电池总产量的60%。
在今后的十几年中,中国光伏发电的市场将会由独立发电系统转向并网发电系统,包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。中国太阳能光伏发电发站潜力巨大,配合积极稳定的政策扶持,到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦,年发电量可达1.3亿兆瓦时,相当于少建30多个大型煤电厂。国家未来三年将投资200亿补贴光伏业,中国太阳能光伏发电又迎来了新一轮的快速增长,并吸引了更多的战略投资者融入到这个行业中来。
2015年上半年,全国累计光伏发电量1900万兆瓦时。 [1]
2015年9月7日,江苏省首个供电所光伏发电项目在南京市浦口区正式并网运行,农村居民也用上了“绿色电”。接下来光伏发电项目将在农村变电所推广。 [2]
2015年11月,安徽省来安县全面启动乡村光伏发电项目,11个美好乡村“空壳村”装机容量为60KW以上的光伏电站进入招标程序。据初步估算,并网发电后各村每年能提供72000KWh清洁电能,村级集体经济能增收5万元以上。 [3]
2015年1-6月,全国新增光伏发电装机容量773万千瓦,截至2015年6月底,全国光伏发电装机容量达到3578万千瓦。 [4-5]
自2013年起,光伏发电连续3年新增装机容量超过1000万千瓦;截至2015年底,光伏发电累计装机容量达到约4300万千瓦,超过德国成为全球第一。此外,光伏产业正发力“走出去”。国家能源局数据显示,2015年光伏电池及组件出口量达到2500万千瓦以上,出口额达到144亿美元。
原理
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播报
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属原子内部的库仑力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,电流便从P型一边流向N型一边,形成电流。
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波(该频率称为极限频率threshold frequency)照射下,某些物质内部的电子吸收能量后逸出而形成电流,即光生电。
光伏发电原理图
光伏发电原理图
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形成P-N结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网。发电系统成本中,电池组件约占50%,电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。
一、发展现状
2011年9月5日,欧盟联合研究中心能源与交通研究所发布了其年度统计分析报告《光伏现状报告2011》,对全球超过300家相关企业的调查结果进行总结和评估。根据报告,从光伏组件生产情况来看,过去数年经历了重大变化,中国大陆已成为全球主要的太阳能电池和组件制造中心,其后是中国台湾、德国和日本。全球前20位太阳能电池制造商中,有8家中国大陆企业、5家欧美企业、4家台湾企业、3家日本企业,中国大陆有6家企业进入前十位。而从光伏装机情况来看,欧盟凭借其累计装机容量超过29 GW,领先于其他国家和地区。截至2010年底,欧洲光伏装机占到全球光伏装机总量的70%以上。
在价格方面,受光伏市场从供应受限向需求驱动转变,以及光伏组件产能过剩的影响,过去3年内光伏组件价格大幅降低,降幅接近50%。未来光伏系统成本的降低将不仅取决于太阳能电池和组件的技术改进和规模扩大效益,还取决于系统组件成本以及整体安装、规划、运行、许可与融资成本的降低。预计,光伏技术领域的投资将从2010年的350~400亿欧元翻倍增长至2015年的700亿欧元,组件终端价格还将持续下降。
在技术发展方面,结晶硅太阳能电池仍是主流技术,2010年其市场份额约占85%,目前,该技术主要优势是能够在相对较短的时间内提供、组装和开工生产。但由于硅原料的阶段性短缺和为新进企业直接提供交钥匙生产线的出现,使得2005~2009年,薄膜太阳能电池的投资有大幅度的增加,目前该行业已有超过200家企业。此外,聚光光伏(CPV)是一个新兴市场,包括两种技术途径:一种是高聚光倍数,超过300个日照强度;另一种是中低聚光倍数,聚光系数在2~300之间。目前CPV的市场份额还很低,但有越来越多的企业开始关注该领域。2008年CPV产量约为10兆瓦,2010年预计在10~20兆瓦之间,到2011年有望达到100~200兆瓦。此外,受到光伏市场整体增长驱动,染料敏化太阳能电池也已准备进入市场,此种电池主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底等几部分组成,欧、美、日等发达国家已投入大量资金对其进行研发。
二、竞争力
2011年9月6日,欧洲光伏产业协会(EPIA)发布了最新光伏竞争力分析报告《太阳能光伏在能源部门的竞争在竞争的道路上》,全面分析了5个太阳能光伏产业主要市场,包括法国、德国、意大利、西班牙和英国。分析结果表明,一些国家最早于2013年可实现光伏产业竞争力,到2020年可在更广泛的市场实现竞争力。近年来已证明在合适的监管框架下,太阳能光伏发电技术可以成为达到欧盟2020年能源目标的一个主要贡献力量。
报告主要结论包括:在未来10年内,所有国家和各细分市场的光伏发电系统价格将下降36%~51%;考虑到光伏发电效率的提高、规模经济和光伏市场的发展成熟,以及所有电力来源发电成本的增长趋势,2020年前光伏可在欧盟5个最大的电力市场中具有竞争力;鉴于多数欧盟大国从南到北的太阳能辐射水平不同,以及不同的细分市场,欧洲各地不会在同一时间实现光伏技术的竞争力;整个欧洲范围光伏竞争力的实现将需要监管框架的政治承诺,支持技术发展,并消除市场畸变。
三、制约因素
如同其他任何新兴产业一样,光伏产业也存在着若干不容忽视的问题,将会制约其进一步发展。国际社会对光伏产业发展的制约因素也有着不同声音:
1.光伏发电蓬勃发展或造成铅污染
美国田纳西大学Knoxville分校土木与环境工程助理教授ChrIS Cherry领导的一项研究发现,由于太阳能光伏发电严重依赖铅酸蓄电池进行储能,到2022年,中国和印度太阳能光伏产业直接造成的铅污染可能相当于2009年全球铅产量的三分之一;这两个发展中国家由于在铅采选、冶炼、制造和重复使用生命周期环节的低效率,可能会产生超过240万吨的铅污染物;其他发展中国家也可能会出现类似的问题。研究指出,铅金属采选和冶炼业应进行技术改造以提高转化效率,太阳能光伏产业界应该开展铅回收和循环利用计划;而政府在国家太阳能发电计划中需要考虑到向铅蓄电池行业环境保护方面进行投资、制定电池回收政策等措施。如果情况得不到改善,铅电池的使用将导致环境的污染以及工人和儿童的铅中毒,如神经损伤、肾功能衰竭、心血管系统及生殖系统问题。
2.材料短缺将阻碍薄膜光伏发展
2011年7月,英国能源研究中心(UKERC)发布了题为《材料的可用性:未来低碳经济的潜在制约因素》的报告,基于太阳能电池厚度、转换效率和其他材料使用的主要驱动因素等不同假设,对全球铟和碲的需求与供应情况进行了评估。报告指出,铟和碲是目前主流薄膜太阳能电池(CIGS、CdTe)的关键材料,尽管目前薄膜光伏市场增长迅速,但短期内光伏设备的材料需求能够得到满足;而从长期来看,如果未来20年的市场增长速度与一些高增长预测情景相一致甚至超出,薄膜光伏设备的材料需求将大大超过当今全球的生产量,如碲需求的增长可能会高达1800%,铟(也用于平板显示器的制造)产量可能需要增加12%~170%。而且有关这两种稀有金属未来供应的信息不够充分(如不同来源的产量、储量或资源量预测值相差甚远),现有研究工作无法确定产量的扩大能否满足需求,还需要开展更多的工作及收集更加全面的数据来深入探讨这一问题。
3.利用光伏发电需要因地制宜
2011年7月6日,美国电气和电子工程师协会(IEEE)终身会士Prabhu Deodhar指出,目前,世界上一些国家正计划建设或已建设了大量兆瓦级太阳能光伏电站,但基于以下原因,许多专家都认为建设如此多的大型集中式太阳能发电站是浪费投资和滥用技术。
①一般常规电厂(水电或火电)需要在临近能源资源处建造,这就要求付出巨大的成本将电力输送到负荷中心。而由于太阳能是无所不在的,可在需要能源的地方就地收集利用,是理想的分布式电源,避免了高压输电造成的线损。
②光伏发电具有真正的模块化优势。它可以通过从数千瓦到20兆瓦甚至200兆瓦的不同规模实现成本效益。一座10千瓦电站或150兆瓦电站的每瓦太阳能发电成本相同,但土地成本和其他“软成本”使得大型电站更加昂贵。因此,大型太阳能光伏电站没有“规模优势”。事实上,由于逆变器的功率有限,所有兆瓦级太阳能电站基本上是若干500千瓦电站的集群,用一百座500千瓦电站来代替单个50兆瓦电站更切实际。
③兆瓦级太阳能光伏电站最大的问题在于,当电能通过一系列电力变压器后,损耗率达到12%~15%。太阳能光伏用400伏三相逆变器产生电力。在大型电站中,首先通过几个电力变压器将电压提高到66千伏或是更高,然后再通过变压器组降至400伏以满足消费者的需求。此外,在电网传输中还有5%~7%的损耗。而与此形成鲜明对比的是,规模较小的太阳能发电站靠近用户,在输送过程中几乎没有能量损失。
④太阳能光伏发电的一个主要限制是每千瓦占用空间较大,土地可以采用更有价值的使用方式,而不是被太阳能电池组件所覆盖。大型太阳能电站往往建在偏远地区,会导致环境问题或与农业用地产生冲突。大型集中式电站相关的安全和维护问题也日益突出。
⑤电力在电网中的流动方式和其电网结构的分析。大量的电力在电网中始终循环在66千瓦或132千瓦的水平。即使并入200兆瓦电力也只是极小的一部分。所以这样的容量提升并没有解决类似停电和电网终端“高阻抗”大幅波动的问题。相比于大型电站,400伏馈电通常能够切实减轻电网阻塞。电压波动的发生是由于电网的高阻抗,就地回馈400伏太阳能电力将立即降低电网的阻抗,并提供稳定、清洁的能源。
总之,光伏产业作为代表性清洁能源新兴产业,对应对能源问题,缓解气候变暖起着重要作用。但在蓬勃发展的光环下仍存在着如环境污染、材料短缺、规模问题等诸多负面因素。如果对此没有充分认识,并综合包括政府、学界、产业界、公众等各利益相关方的意见进行统筹规划、进行技术的升级改造和因地制宜的应用,将不可避免地对光伏产业未来发展造成严重影响。
不知道可不可以?
太阳能(solar energy),是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式),主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来,就主要以太阳提供的热辐射能生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为制作食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式,太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。
优点:
(1)普遍:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,
太阳能 (6张)
无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,便于采集,且无须开采和运输。
(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
(3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
(4)长久:根据太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
缺点:
(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。平均说来,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1,000W左右;若按全年日夜平均,则只有200W左右。而在冬季大致只有一半,阴天一般只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。因此,在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。
(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必须很好地解决蓄能问题,即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来,以供夜间或阴雨天使用,但蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。
(3)效率低和成本高:太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,现在的实验室利用效率也不超过30%,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。