波特五力模型分析光伏的基本竞争态势
2021全球光伏新增装机量达170GW, 2022年预期 全球光伏装机 达到230-245GW,市场潜能巨大。受全球疫情影响和俄乌战争的持续发酵,已经有超过140个国家和地区提出碳中和激进目标,世界主要经济体纷纷出台相关支持政策,为光伏行业创造了良好机会;
为实现中国的碳中和目标,国家出台多项支持政策,将光伏行业作为战略产业规划。2021年3月,《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出要大力提升风电、光伏发电规模,非化石能源占能源消费总量比重提高到20%左右。5月,国家能源局发布《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》,提出2021年全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达11%左右。7月安徽省也印发《光伏产业发展行动计划(2021-2023年)》,提出了2023年全省产能突破80GW,产业链产值实现1500亿元,打造集聚效应显著、协同配套完善、国际竞争力突出的绿色能源产业基地。
上游晶体硅材料、下游发电市场“两头在外”的困境,使得我国光伏产业形成了“议价能力低”、“抗风险能力低”的“双低”局面。
向上游来看,以国外传统七大厂商为首的晶体硅材料供应商,面对众多的电池、组件制造厂商,具备更多的议价资本。尽管“拥硅者为王”的局面,随着金融危机的爆发而瓦解,但并不能从本质上改变晶体硅制备环节,在光伏产业链中的主导地位。能否获得稳定的硅片供应渠道,成为众多的电池、组件厂商关心的核心问题。
向下游来看,我国光伏发电市场尽管加快了发展速度,但全球主要市场仍旧分布在欧洲、美国和日本。西班牙市场的急剧萎缩,以及德国政策的趋冷化,直接造成了全球光伏发电市场增速放缓,这首先影响的就是光伏产业链中竞争最为激烈、技术门槛最低的组件和电池制造环节。
中国光伏产业寻求发展,就不得不在产业链实现优化,光伏产业链的优化,必须以企业为实体依托。
扩展资料
国家应加强政策引导,促进行业缩短与国际先进水平的差距。
首先,制定以“培养光伏应用市场和促进光伏产业发展”为目标的中长期规划,从法律上规定和细化可再生电力采购比例和重点用途。其次,鼓励民用上网。借鉴国外经验,逐步启动和实施真正意义的“光伏屋顶计划”,确立光伏发电在全国电力能源结构中的地位。
建立专项扶持资金,在金融财税等环节实施费用减免政策。如目前国内电费中抽出专用资金补贴到光伏产业中;贫困地区发展光伏用电,政府补贴一部分,企业支持一部分,以成本价支持等。借鉴发达国家普通建筑必须要有光伏产品的经验,在发达地区实施公共设施、政府建筑必须采用太阳能的刚性政策。
扶持上游高纯度硅原材料产业,降低光伏电池成本,进而加快光伏并网电站成本的降低和应用推广。
参考资料来源:百度百科-光伏产业
参考资料来源:百度百科-光伏产业链
以硅材料的应用开发形成的光电转换产业链条称之为“光伏产业”,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。工业和信息化部2015年8月19日公布数据显示,上半年我国光伏产业同比增长30%。
同时,产品价格稳中有升,企业经营普遍好转,国内前4家多晶硅企业均实现满产,前10家组件企业平均毛利率超15%,进入光伏制造行业规范公告名单的29家组件企业平均净利润率同比增长6.5个百分点。
光伏产业的特点
充足性:据美国能源部报告(2005年4月)世界上潜在水能资源4.6TW(1TW=1012W),经济可开采资源只有0.9TW;风能实际可开发资源2~4TW;生物质能3TW;海洋能不到2TW;地热能大约12TW;太阳能潜在资源120000TW,实际可开采资源高达600TW。
安全性:运行可靠、使用安全;发电规律性强、可预测(调度比风力发电容易)。
广泛性:生产资料丰富(地壳中硅元素含量位列第二)、建设地域广(荒漠、建筑物等)、规模大小皆宜。 免维护:使用寿命长(20~50年、工作25年效率下降20%)、免维护、无人值守。
清洁性:无燃料消耗、零排放、无噪声、无污染、能量回收期短(0.8~3.0年)。
以上内容参考:百度百科-光伏产业
在“双碳”目标背景下,光伏是一座城市优化能源结构,推动“双碳”建设的重要抓手。
太阳能光伏产业在将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。未来的能源互联网将在现有电网基础上,通过先进的电力电子技术和信息技术,实现能量和信息双向流动的电力互联共享网络。
随着光伏发电等波动性电源比例的提高,要求电源侧具备更大的调节能力,分布式储能将得到普及,主动式配电网也将应运而生。太阳能发电和其他可再生能源、储能互补发电,并与负荷一起形成既可并网、又可孤网运行的微型电网,将是太阳能发电的一种新应用形式,既适用于边远农牧区、海岛供电,也适合联网运行作为电网可控发电单元。
光伏产业的不断深入发展,各行业也借助了光伏的自身优势开展应用,如光伏农业、光伏渔业、光伏水泵、光伏园区、光伏充电桩、光伏智慧路灯等等。
从数字化角度阐述下光伏行业未来发展模式:
实现大型室外光伏发电时运作状态实时监测,电站负荷情况、设备管控等信息的互联互通。数字孪生不同环境场景下的光伏电站。减少室外光伏发电站运维管控的人为操作成本与危害,实现无人值守的室外光伏电站新形势。
通过现场取景、卫星图等方式,进行场景搭建,人工摆放向日镜模型,向日镜从发电塔向外扩散排布,真实还原装机分布效果,场景从上往下看就像一朵巨大的向日葵,场景中心为发电塔,镜子作为反射太阳光的媒介,发电塔相当于一个大型的热量吸收器,一次性接收成百上千个向日镜同时折射出的热量再经过热能交换,推动汽轮发动机发电。通过图扑引擎的渲染功能,真实还原发电塔吸收热量的效果。
光热电站信息监测
通过点击交互场景中的发电塔模型,以二维弹窗形式弹出发电塔相关信息,与后台数据进行联动,接入真实数据,展示发电塔发电情况与发动机运行状态,做到实时监测管理。
光伏电站信息监测
通过对接数据接口可实现监测各方阵内汇流箱(包括母线电压、机箱温度、电流)数据,当出现告警时,可对模型进行染红闪烁显示,方便运维人员快速定位排查问题,足不出户即可实时查看设备相关指标,可结合算法实现数据分析,短时间内若出现数据异常变化的情况,提前进行告警,提醒相关人员及时做出决策。
同时接入了箱变(包括箱变油温、电压和电流)、逆变器(包括今日发电量、总有功功率、总无功功率、总功率因素、逆变器效率)、升压站相关数据,全面监测电站运行状况,由于场景比较大,做了点击设备模型视角拉近处理,可更直观的查看设备相关信息。
以往以节能降碳为主的理念,应该转变为多使用可再生能源。不少太阳能光伏企业已经在发展光储充一体化系统,这和互联网等科技企业的写字楼、车棚、电动汽车的使用等可以有机结合。科技企业还可以参与到与碳中和相关的数字化平台、物联网设备的建设、运营、管理和维护。
加强政策扶持新能源经济战略,国家相关部委推出太阳能屋顶计划。太阳能屋顶就是在房屋顶部装设太阳能发电装置,利用太阳能光电技术在城乡建筑领域进行发电,以达到节能减排目标。
采用轻量化三维建模技术, 1:1 高仿真还原光伏工业园区。3D场景将 BIM 楼宇数据叠加到地图场景中,实现 BIM + GIS 的结合展示。
2D 数据面板数字化展现园区内各区域的运行情况、安全配备、周边动态环境等情况。还支持渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。Hightopo实现可交互式的 Web 三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。
在“十四五”期间,我国将持续优化风电和太阳能发电发展布局,在继续推进集中式基地建设的同时,全力支持分布式风电、光伏发展。明确指出要:“推进能源革命”、“构建生态文明体系,促进经济社会发展全面绿色转型”和“加快推动绿色低碳发展”、“全面提高资源利用效率”等要求,为能源产业的持续健康发展指明了方向。
当前科技发展飞速,越来越多的传统行业需要用数据来联接,建立在数据基础上的数字经济,成为拉动经济增长和产业转型升级的“引擎”。现在结合“互联网+”来看,智慧能源应该是一套以能源工业为基础,通过互联网开放平台实现对创能、储能、送能、用能系统的监测控制、操作运营、能效管理的综合服务系统。
采用数据可视化监控光伏运行状态的形式,是发展光伏行业智能化不可缺失的一项方案,以数据为关键要素,以价值释放为核心,以数据赋能为主线,对新能源产业链上下游的全要素数字化进行升级、转型和再造。Hightopo 采用 3D 数据可视化方案即可为能源管理者提供更为直接准确的信息对能源加以判断管理。根据能源管理特点,充分考虑各能耗管理的整合,为园区运维人员提供一个全面实时、可感可知的能源监测决策分析平台,设计科学高效,可实施性强,符合运维人员管理的数字化光伏管理。
3D 数据可视化管理方案对能源进行管理可满足的功能有:
· 减少资源浪费,优化资源配置。
· 清除管理漏洞,实时有效的检测,为维护人员提高有效有序的信息,远程运维诊断,设备健康管理。
· 使能源产业运行效率提高。
· 方便管理,无需更多人力参与,可远程监控操作。
· 将庞大的结构优化,更为直观的展现出来,有助于分析并做出决策。
· 缩小安全能源事故发生的可能性。
· 多维度,综合性进行管理
可监测充电桩运行状态及实时功率,可通过对接充电桩的充电状态,判断当前车位是否有车辆,通过线条流动效果动画模拟充电状态。在充电桩发生故障时,通过模型染色、告警动画等效果提示,为充电桩的实时使用情况和运行监控维护提供了便利。
支持模拟无人机或行人视角进行漫游,可全方位无死角浏览园区,当经过设备时,自动弹出信息进行查看,方便运维人员进行巡检。支持结合 WebVR 进行展示,通过适配 VR 设备,用户可带上 VR 眼镜配合手柄在场景行走、飞行,实现通过手柄对设备进行抓取、移动等功能。相比传统的观看方式,它具备 360 度全景画面,用户可以身临其境,全面感受气氛和氛围,空间感、距离感都会更有层次,做到真正的沉浸式交互。
智慧能源的大数据应用,能基于物联网、移动互联网、海量实时数据的动态分析模型结合设备数据、电网数据、气象数据、交易数据、使用数据等,实现设备的无人值守,远程监测,远程诊断和智能预警。因此,高新技术的不断突破其相关产业的快速发展也在不断推动智慧能源的发展。
光伏是未来全球先进产业竞争的制高点。经过十几年的发展,光伏产业已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际领先水平的战略性新兴产业。
智能光伏时代的来临,给了中国光伏企业站在新的更高历史平台的机会。在未来很长一段时间内,在能源变革的大趋势下,光伏等新能源必将进一步发展壮大。
人们为什么往往会高估一年发生的变化,但低估五年发生的变化?我认为主要是人的思维容易被当前看到的和听到的“真相”所迷惑!
文 / NE-SALON新能荟 张真人
过去的2021年,刚刚实现平价上网“成人礼”的中国光伏产业迎来了多重挑战:硅料、IGBT、玻璃、EVA、金属、海运的轮番供应紧张和涨价。笔者认为,上述挑战主要是全球疫情、美联储货币超发造成的全球通胀等因素叠加造成的。下面笔者将就自己对中国光伏产业链的理解,逐个分析上中下游未来一年的行情和竞争态势,供读者诸君参考。
一、 上游(工业硅、多晶硅、有机硅)
光伏产业的真正源头不是多晶硅料,而是工业硅。工业硅,又称结晶硅或金属硅,是由石英砂矿(硅石)和碳质还原剂(焦炭等)在矿热炉内冶炼成的产品,主成分硅元素的含量在98%左右(近年来,含Si量99.99%的也包含在金属硅内),其余杂质为铁、铝、钙等。金属硅有三大应用领域:1.特种钢冶炼的脱氧剂( 汽车 工业等行业应用);2.硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅(建筑、医疗、新能源等行业应用);3.进一步提纯为多晶硅(太阳能光伏和半导体芯片等行业应用)
由上可知,随着我国新能源 汽车 、半导体芯片、太阳能光伏、电力电子等产业的快速爆发,工业硅相关产业链将会持续井喷。
1.1 合盛硅业(SH603260): 目前有80万吨工业硅年产能,工业硅产能全球最大,拥有国内最完整的硅产业链条;
1.2 通威股份(SH600438): 通威股份旗下的永祥股份目前产能18万吨,2022年硅料总产能将达33万吨,是全球太阳能级多晶硅龙头企业;
1.3 硅宝 科技 (SZ300019): 硅宝 科技 的有机硅密封胶年产能达20万吨,是亚洲最大的有机硅密封胶生产企业,有望成为建筑和光伏两大领域有机硅密封胶双龙头。
二、 中游(硅片、电池组件、装备)
2022年全球硅片规划产能合计将超过450G,将远远超出下游装机需求。由于硅片领域的技术门槛不高,全球硅片产能将更加分散,因此硅片环节的高毛利时代即将结束,转入到比拼“精耕细作”能力的工业4.0时代。
2021年,由于硅料、玻璃、EVA等原料辅材轮番涨价,缺“料”的专业电池、组件企业生存艰难,毁约不断。但2022年随着硅料等原材料上游产能的释放,电池组件制造企业的盈利能力将得以逐步修复,可谓“利空放尽,苦尽甘来”。
随着近年来全球碳中和进程加速,带来了光伏行业整体景气度上升。再叠加大硅片、HJT/TOPCon等产业链技术快速升级迭代,因此行业领先企业纷纷抛出大规模的扩产计划,并都有垂直一体化产业链布局冲动。“在光伏制造这样一个没有明显护城河的产业,扩产可能是找死,不扩产必然是等死!为了不被上游原材料卡脖子,有时也不得不抢供应商的饭碗,进入自己不擅长的制造领域”,某知名光伏企业负责人向NE-SALON新能荟描述了光伏产业链的无序竞争现状:“行业内卷必然会造成全产业链大规模的产能过剩,但对光伏装备企业或是重大利好!”
2.1 中环股份(SZ002129): 单晶硅片总产能约88GW,210先进产能超75%,N型硅片全球市场占有率超60%,半导体区熔单晶硅片国内市占率超80%;行业率先导入工业4.0智能制造体系,以出色的成本控制能力拥有行业定价话语权,或将登顶2021年单晶硅片对外出货全球第一宝座。
2.2 爱旭股份(SH600732) : 2021年电池片产能约36GW,专注高效晶硅电池研发、制造与销售,大尺寸出货占比超70%,并创新性推出的双面电池“双面 双测 双分档”,推动双面技术发展。其新一代N型ABC电池平均效率高达25.5%,8.5GW新产能将于今年中期投产。
2.3 东方日升(SZ300118): 2021年电池产能13.5GW,组件产能达19.1GW,连续多年稳居全球一线组件品牌行列。东方日升作为异质结技术一线企业,在一年内三次刷新自己创造的HJT世界纪录,创新技术潜力值得期待。随着上游原材料供应紧张局面的逐步缓解,该公司2022年盈利能力大概率将强力反弹。
2.4 迈为股份(SZ300751): 公司主要产品包括全自动太阳能电池丝网印刷生产线、异质结高效电池制造整体解决方案、OLED柔性屏激光切割设备、Mini/Micro LED晶圆设备、半导体晶圆封装设备等,其中太阳能电池丝网印刷生产线自2018年起连续4年全球市占率第一。作为异质结电池产业化技术的主力军,迈为正向千亿市值高端装备企业迈进。
三、 下游(逆变器、电站 投资 、系统集成)
“硅料供应能力决定2022年国内户用光伏装机量的下线,而逆变器的IGBT供应能力则决定了其上线”,山东光伏行业协会秘书长张晓斌对NE-SALON新能荟说到。
受全球疫情、新能源车市场爆发等因素的影响,2021年下半年以来,光伏逆变器IGBT的供应开始出现极度紧张局面。很多逆变器厂商先是涨价,然后是惜售、毁约、断供,特别是IGBT用量特别大的户用光伏市场。据了解,部分光伏逆变器企业已经尝试在低功率产品上使用国产IGBT,而更多逆变器企业也正在马不停蹄对国产品牌IGBT进行测试,预计2022年将会逐步批量导入,逆变器“缺芯”问题或将在今年第二季度后逐步缓解。
前几年国内大型光伏电站投资由央国企主导,分布式光伏电站由民企主导。而在国家碳中和战略的推动下,更多央国企涌入分布式光伏投资领域,甚至是之前看不上的户用光伏市场。央国企携资金成本优势在分布式市场所向披靡,甚至有时为了完成新能源配额任务指标,不断突破投资财务模型底线,让参与竞争的民企投资商只能干瞪眼!而光伏“整县推进”的政策,更让本就热闹的分布式光伏市场掺入地方招商引资的利益诉求,最终在各地上演了一出出“暂停备案”的闹剧。2022年,分布式光伏市场“国进民退”的趋势无疑将愈演愈烈。
“在新能源领域,国进民退或许是一件好事。让大多数电站资产放在央国企手里,我们民营企业应该发挥自己的特长,做好前期开发、产品配套、工程实施、技术方案,以及售后运维等相关服务,这才是最明智的选择!” 某民营光伏企业负责人向NE-SALON说到。
3.1 斯达半导体(SH603290): 全球IGBT模块市场排名第六,是唯一一家进入全球前十的中国IGBT领军企业,目前其产品已在新能源车、光伏风电等领域规模化应用。
3.2 正泰电器(SH601877): 正泰电器旗下的正泰新能源公司,累计投建光伏电站达8GW,运维总量超7GW,是中国最大的民营光伏投资运营商。
3.3 天合光能(SH688599): 天合光能旗下的天合智慧分布式能源公司,行业首创“原装光伏系统”标准,拥有1000+县级经销商,15000+乡镇服务网点,是国内最大的分布式光伏系统集成品牌。
结语
全国能源信息平台联系电话:010-65367702,邮箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社
吉利汽车五力模型分析
(一)在竞争对手中的位置
吉利主要的竞争对手是比亚迪、奇瑞、上海通用、丰田。09年比亚迪在中国市场的占有率为3.55%,奇瑞的市场占有率为4.7%,上海通用在中国的占有率是8.3%,丰田的市场占有率是8.6%。由此可知国内市场这些主要的竞争对手在低中高端都健全,而且极具竞争力的产品与吉利抗衡。以丰田为首占据着中国市场。但丰田的优势并不明显,而且在中国汽车市场上基本形成垄断竞争的局面。
对于吉利来说,低端市场的主要竞争对手是比亚迪和奇瑞,消费者对奇瑞的质量和品质都给于的相当肯定,吉利中高端的主要竞争对手是上海通用和丰田。这两个企业都具有相当的品牌优势,在消费者心中也确立了高品质高品位的形象,但价格是偏高的。
吉利这个中国自主品牌经过近十年的发展,在中低端汽车市场已经具备了足够的实力与合资品牌抗衡,在制造工艺,技术水平,以及外观、内饰的设计上都有着不俗的表现。
2、逆变器很简单了,利用IGBT模块搭建三相全桥逆变电路,利用PWM调制来控制就可以了。
3、如果你要构建完整的系统,即考虑光板特性对系统的影响,就要单独搭建一套光板的模型,这个比较复杂,单纯用matlab有些功能甚至很难实现,例如阴影遮挡问题,不过简单的模拟光板的功率特性,如其在不同辐照强度、温度下的输出曲线,还是可以实现的。
该模型可以模拟变化的光伏参数、光照强度、环境温度,能够模拟外界环境下的I-U、P-U特性曲线,快速输出动态响应下光伏发电功率。
仿真结果得到了光伏电池的输出特性呈非线性,且可用于对光伏系统的动态仿真研究,证明该仿真模型的合理性与实用性,同时为优化光伏发电能效、搭建光伏系统组提供良好的理论依据和仿真基础。
在Pro/ENGINEER软件系统中,有许多变量是可以由软件自动判别的,常用的有以下几种。
Ø &model_name,系统参数,表示该工程图所使用的三维模型名称,可以是零件或装配,一般在机械设计中模型名称以零件的图号命名;