目前国内外太阳能光伏发电的现状和趋势
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。
太阳能光伏发电是目前发展最为迅速、并且前景最为看好的可再生能源产业之一。自1990年以来,全球光伏组件年度产量从46兆瓦增加至2010年的23.5GW,20年期间增加了500倍以上,年均复合增长率[1]超过36.5%。截至2010年全球光伏发电累积装机容量达到了40GW,近5年的增长率超过了49%。这一增速使得光伏产业成为到目前为止增长最快的产业之一。展望未来,国际能源署预计到2020年光伏发电在许多地区能够实现电网平价,到2050年能够提供全球发电量的11%。
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:
EVA是光伏组件必须用到的胶膜,和面积直接相关,一块组件1.63平米,EVA需要对电池片正反封装,且面积会比组件面积略小,所以一块组件所使用到的EVA面积为1.6 2=3.2平方米;
由于生产过程中会有一定面积的损耗,每块组件生产下来损耗的面积介于0.2~03平米之间,所以一片60型标准组件实际使用到的EVA的面积为3.2+0.2=3.4 。
EVA行业高度垄断集中,龙头公司福斯特一家占据全球48%的市场份额,去年出货量达到了5.77亿 ;
龙二为斯威克,去年产量1.56亿 ;第三是海优威,去年出货量约1.3亿 ,三家公司市场格局稳定,去年合计出货量8.63亿 ,如果折算成60型标准组件,对应8.63 3.4=2.538亿块;按照去年每块60型组件平均功率278W计算,对应总功率2.538 278=705亿瓦=70.5GW。
去年全球扣除薄膜组件后的总的组件出货量达到了101GW,上述三家公司的市场占有率恰好70%。
EVA和面积相关,所以电池技术进步带来的功率提升不会给EVA数据造成干扰。
EVA用量一定,产业内各家损耗差异很小,各家每片60型标准组件用量均为3.4平米左右,好记好算,容易寻找出确定性的衡量计算标准。EVA产线开停灵活,淡季来了不会为了囤积库存而盲目生产,库存因素扰动小;
EVA高度垄断集中,我们只需要追踪三家公司的产销数据便可覆盖全行业70%的出货情况,而且竞争格局稳定,我们只需要把三家数据除以0.7便可推算全行业的整体需求,简便快速地对行业冷暖有一个清晰认知。
其次,怎么去看光伏未来的投资机会?老规矩,要看未来,先回顾过去。
过去10年,光伏行业发生过三次大变革,第一次是尚德英利成立兆瓦级光伏组件生产线,第二次是保利协鑫突破冷氢化工艺占领硅料市场,第三次是隆基股份推动单晶硅片降本替代多晶硅片。
这三次分别对应光伏产业链三个环节组件、硅片和硅料的大幅度降本,实现大规模制造推动发电成本迈向平价。
而这背后,是光伏行业过去10年呈现明显的周期加成长的特征:行业总体在成长,但是周期波动剧烈,主流厂商经常被颠覆,曾经的领先者都是非主流的外来者,光伏行业不断重复穷鬼到首富再到破产的故事。
比如,在尚德英利突破组件工艺之前,是名不见经传的贸易商,保利协鑫突破硅料工艺之前,只是香港上市的二线热电厂,而现在的隆基在爆发之前,只是尚德三线供应商,火热的通威股份,还在生产饲料。
主流厂商不断被颠覆,因为上一波投资的巨量沉没成本捆住了他们难以动弹,拥抱新工艺左右为难,所以规模越大的死的越快。
具体来说。2008年金融危机之后,全球财政货币政策刺激,尤其德国西班牙等欧洲国家大力补贴光伏。
当时的产业链瓶颈在硅料供给,硅料价格暴涨到接近200美元,薄膜路线的性价比凸显,应用材料等半导体公司纷纷推出turnkey生产线,正泰光伏、新奥能源等企业大手笔买入,还有金属硅和废硅回收冶炼等非主流路线。
彼时,保利协鑫发现硅料的制备工艺其实是中等难度的化工流程,所以独辟蹊径招聘一批东北化工厂的工程师,自己设计还原炉和反应釜摸索工艺。2009年,保利协鑫的冷氢化工艺成功落地,震惊全球光伏届,股价也一飞冲天涨了10倍。
汹涌而来的资金推动保利协的产能从5000吨干到了6万吨,与此同时,硅料价格如坠机一样从200美元跌到20美元,从应用材料到正泰、新奥等薄膜企业黯然退场,汉能光伏却在高点接盘了薄膜的故事今天也没有结束,至于金属硅和废硅回收再无提及。
2010-2011年欧债危机消灭德国西班牙的补贴,疯狂扩产的多晶产业链遇到光伏 历史 上最惨烈的供需双杀,当时相对小众的单晶硅片企业降价反应迟钝,单价市占率被挤压至不到20%。
2011年上市的隆基股份手握10亿资金心有余悸,董秘感叹行业这么惨隆基应该能生存下去。
2012年底一个偶然机会,我们坐在钟总身边,在无聊的会议上钟总随手给我们划了一个2013-2017年的单晶降本路线图,并且拆分了新工艺的边际贡献,非常有说服力。
2013-2015年小小的隆基股份在强大的协鑫压力下埋头 探索 这些工艺,直到2015年第一次增发隆基股份成功获得20亿子弹启动单晶硅片第一次大规模扩产。
5GW、10GW、20GW直到65GW的过程像极保利协鑫,50倍的股价涨幅远远超越保利协鑫成为A股当之无愧的行业龙头。
硅料的技术迭代稳定硅料行业的竞争格局。今年以来海外硅料厂纷纷停产,通威、大全和协鑫等等厂商的市场集中度超过70%,硅料价格的波动率显著下降。硅片的技术迭代正在稳定硅片行业的竞争格局。
今年多晶硅片的市占率降到20%以下,随着隆基股份、中环股份和上机数控等厂商产能的大规模释放,前几位单晶硅片厂商的市占率接近70%。
4月以来单晶硅片价格暴跌,此次产能周期拐点引发暴跌的价格将在今年下半年接近硅片的长期价格中枢2.3RMB左右,以后随着波动率的收敛,硅片价格将缓慢下降
复盘来看,组件、硅料和硅片都发生了技术迭代,最后一个领域电池片依然悄然无息。正是这种悄然无息导致电池片的行业依然分散,面对硅片的产业链博弈始终没有话语权。
从货值计算,电池片的市场容量接近硅片两倍,单位利润率水平不及硅片的1/3,这是非常不正常的现象。
从十年前美国国家实验室的技术演进图来看,光伏的效率排序:异质结(multijunction)›单质结(single-junction)›多晶电池(crystalline si)›薄膜电池(thin-film)。产业层面的两次跳跃间断点完美体现这个效率路线。
市场认为光伏新技术层出不穷,难以辨识真伪。根据第一性原理,这个效率路线图是无可争辩的,背后是材料学的科学逻辑。
上帝早已安排光伏技术的未来,即异质结技术,独有的复合材料结构以及可观的效率潜力。
硅料替代薄膜和单晶硅片替代多晶硅片的过程为异质结替代单质结做好了产业铺垫,因为异质结电池的硅片基底是N型单晶硅片,P型单晶制备工艺可以转化为N型工艺(这并不是跳跃间断点),所以当P型单晶硅片全面替代P型多晶硅片的时候,宣告N型结构替代P型结构的开始。
光伏发电的最后目标是为了上网,但电网不是慈善机构,不会因为企业 社会 责任无限制地接纳光伏。
当光储系统达到发电侧平价,电网就有商业动机接纳光伏,火电被终结。
电网改革放开调频调峰等配售电领域辅助服务市场空间,储能运营商有了稳定收入来源。电网的并网压力倒逼储能需求的启动,电网的改革压力倒逼储能盈利模式的启动。
光伏是光储系统的一级火箭。
储能刺激锂电池下一个超级需求,储能需求和动力需求共同推动锂电池降本增效,反过来加速储能应用,这是光储系统的二级火箭,因此光储系统替代火电的时间或许比大家预期得更快,这个市场空间是两个千亿级市场的叠加,可能在万级别。
总结一下,异质结和储能将是未来光伏10倍股甚至百倍股的诞生之处。
最后的最后,讲一下对周期的理解。在讲周期的时候,从短及长,分为了库存周期、产能周期和经济周期。
库存周期引起利润表的变化,产能周期引起资产负债表变化,经济周期引起技术变化。
再进一步推演下去:
1)引起利润表变化的是营业收入。营业收入由价格和销量决定,价格受制于供需,销量来自于产销率和产能利用率,而产能是来自于资产负债表,所以利润表是资产负债表在当前时点的折现值;
2)当库存周期的价格波动引起利润表变化的时候,企业资产负债表尤其固定资产没有变化。当价格下跌的时候,落后企业的固定成本无法承受冲击,导致落后企业破产,全行业产能收缩,推动产能周期向上;
3)当技术淘汰来临,领先企业的固定成本无法承受冲击,全行业破产。企业固定资产(固定成本)能否承受冲击是区分三种周期级别的标准。
无论是落后还领先企业,本质都是通过折旧收回固定资产投资,所以再漂亮的利润表也无法掩饰虚弱的资产负债表和现金流。
在产能周期级别,落后企业被淘汰,领先企业集中度上升,行业越来越稳定,最后产生垄断。垄断是超额利润的来源,这一点对于任何行业都成立,问题在于行业稳定性的持续时间。
对于商业模式和技术进步层出不穷的行业,垄断是个伪命题,美国50年代军方需求孕育了半导体行业,过去50年以来半导体的数轮周期埋葬了无数的半导体领先公司。
当晶圆技术稳定之后才出现了上涨20年的台积电,身后的三星和英特尔进进出出依然动荡,摩尔定律在扩大台积电的护城河,即使在这个领域台积电赚钱依然幸苦。
称霸了CPU领域十几年的INTEL的市场份额被AMD在数年内赶上,新的构架依然在冲击领先者。
更进一步来说,在商业模式和技术进步层出不穷的行业里,企业阶段性的领先甚至会埋藏失败的起因,这就是著名的”创新者的窘境“。
领先者呕心沥血积累起来的庞大固定资产反而成为新一轮技术竞赛的包袱,地位越领先规模越庞大,被抛弃的可能性越大,因为提前计提资产减值就是主动破产,维持产能利用率又加速自我负循环,进退两难。
光伏行业从硅料技术变革到硅片变革再看未来的电池变革,从龙头到落后,从首富到破产,比比皆是。造成这样的局面,
1)技术变革太快所以固定资产淘汰太快;
2)效率溢价不足所以成本属性多于技术属性;
3)成本差异小所以重复性建设经常造成产能过剩。
不过,在经济周期级别,所有的库存周期和产能周期都是不值得一提的。
每一轮经济周期的尾声技术红利消失,增长乏力伴随着危机四起,比如战争、瘟疫或者金融危机,新兴产业完全替代落后产业,国家兴衰亦然,20年代美国超越英国靠的是第二次技术革命驱动的电力和 汽车 等行业,80年代美国超越日本靠的是第三次技术革命驱动的计算机互联网等行业,并不是新教伦理的白人文化也不是美联储滔滔不绝的流动性泡沫。
人、企业和国家一样,周期轮回都依赖于穿越牛熊的伟大产业,核心是基于固定资产的资产负债表。
英国光伏市场起步早,发展迅速,不管在英国的城市还是乡镇,光伏电站几乎可以随处可见
这样的发展规模,原因有很多:一方面居民对于节能环保的意识比较强,另一方面英国对于新能源补贴力度大,居民可以从光伏电站中获得不错的收益
RO(Renewables Obligation)就是英国当局采取一项用以支持大型的清洁能源工程的长期项目,有效期一直到2017年
民用光伏电站装机量不断上升,在一定程度上给英国的财政带来不小的压力
从去年开始,英国迫于财政压力,逐步对光伏电站补贴额度缩小
2016年4月1日开始,英国政府RO中的所有内容将对光伏电站(包括屋顶和地面)SAY NO了
补贴取消,对于行业来说不一定是坏事,毕竟小孩终将要长大,哺乳期终竟要过去,光伏走入平价时代是必然趋势!
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