隆基登顶光伏组件“王座”
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?
光伏装机容量的单位是W、MW、GW,但是由于光伏组件的出力受当地环境条件影响较大,如辐射度,温度,阴影遮挡等,因此很难确定不同时刻的输出功率大小。所以通用Wp来作为光伏组件的标称功率。
一、光伏简介:
1.定义:光伏是太阳能光伏发电系统的简称。是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,
将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
2.简单的光伏电池可为手表及计算机提供能光伏的优点:清洁环保,可再生能源,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明,并为电网供电。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
二、国内光伏发展现状
1.产业规模不断扩大
2011年全球光伏产业的产量依然达到了23.8GW,我国光伏产量达到了11GW,均依然保持了近40%的年增速~虽然,与2010年140%的年增速相比,已经下降了不少,但是,这从侧面也说明了光伏产业的抗跌能力。
在2009年全球太阳电池产量10.7GWp中,我国为5.2GWp,占世界产量的48.7,2010年全球太阳电池产量15.8GWp,中国光伏太阳能电池产量更是达到8GWp,占世界生产总量的50%2011年全球太阳电池产量23GW,而我国光伏组件产量达到11GW,在全球光伏市场低迷、欧债危机和美国“双反”的不利国际环境下,依然占据了近50%的份额,且取得了37%的年增幅。
2019年后,中国光伏正式进入了“平价上网时代”,在光照条件好的地方,上网价格已经低于火电,整个产业竞争力不断提升,去年中国光伏新增装机量48.2GW,占全球三成。与此同时,中国光伏组件的出口目的地十分分散,“卡脖子”的顾虑已然烟消云散。
回溯中国光伏行业的发展,以欧美双反、“531新政”以及2019年国家能源局的平价上网通知,大致可以划分为四个阶段:
1. 两头在外的时代(2012年之前):上游原材料依赖进口,下游组件绝大部分都用于出口,内需不足,缺乏核心技术。
2. 产业扶持:(2013年到2018年):发改委等部门陆续推出补贴政策,拉动内需,但是出现了一些结构性问题,比如财政补贴窟窿越来越大,出现骗补现象。
3. 补贴退坡:(2018年到2020年):2018年“531新政”降低了光伏的补贴标准,限制了补贴规模,行业装机量出现间歇性回落,劣质产能被淘汰,加速了平价时代的到来。
4. 平价时代(2021年之后):凭借低成本和规模化创新优势,目前中国光伏发电侧已经接近平价,部分地区已经低于传统电价,竞争力优势不断凸显。
光伏产业的全球争霸赛中,无论是硅料、硅片、电池片还是组件,无论是市场份额还是技术实力,中国都是绝对世界第一,无论今后的技术路线再怎么变化,可以确定的是,最后的赢家一定是中国公司。
沙漠、湖泊、屋顶的光伏产业遍布中国,但很少人知道我们的光伏电站的模样。利用 Hightopo 的 HT 产品搭建轻量化的 3D 大型光伏发电站和光热发电站可视化场景,让大家线上游览一下光伏发电站。
根据最新的权威数据统计,2020年我国光伏新增装机48.2GW,累计装机量达到253GW,多晶硅产量39.2万吨,光伏组件产量124.6GW,光伏产品出口额197.5亿美元,组件出口量则达到78.8GW,创历史新高。
2020年发展形势
(一)应用市场恢复性增长2020年,我国光伏新增和累计装机容量继续保持了全球第一,国内光伏新增装机规模达48.2GW,创历史第二新高,同比增长60%,特别是集中式电站同比增长了近83%;截至2020年底,光伏累计并网装机量达253GW,同比增长23.5%;全年光伏发电量2605亿千瓦时,同比增长16.2%,占我国全年总发电量的3.5%,同比提高0.4个百分点。
(二)光伏产品出口稳中有增
2020年,我国光伏产品出口总额约197.5亿美元,同比下降5%。其中硅片出口额17.7亿美元,出口量约27GW;电池片出口额约9.9亿美元,出口量约9GW,硅片和电池片出口量与去年同期相比略有下降。组件出口额为169.9亿美元,出口量约78.8GW,同比增长18%。随着海外疫情的爆发,对海外光伏市场需求的预期下降,导致二季度光伏产品价格大幅下降,这是光伏产品出口额下降的主要原因。同时,海外工厂产能利用率下降导致硅片、电池片的出口量下降,但全球以光伏为代表的可再生能源市场发展并未受到疫情较大影响,继续拉动组件出口量的上升。多晶硅进口方面,随着国内多晶硅供应大幅提升,以及海外多晶硅产能的逐步退出,2020年,我国太阳能级多晶硅进口量约为9.9万吨,同比下降29.6%,进口额约为9亿美元。
光伏电池是一种对光有响应并能将光能转化为电能的器件,所用的太阳能属于可再生能源。2018年底全球光伏累计装机量达480GW,预计2030年有望达到1721GW,发展空间巨大。
晶硅光伏电池产业链分为硅料、硅片、电池片、组件、系统五个环节,2018年我国硅料、硅片、电池片、组件产量占全球总产量的比重分别为58%、90%、73%、72%,是全球最大的光伏生产国,并诞生了江苏中能、隆基股份、天合光能等一批优秀的光伏制造公司。我国光伏行业仍处于成长期,未来发展空间大。
中国是全球最大的光伏生产国
光伏电池是一种对光有响应并能将光能转化为电能的器件。光伏发电所用的太阳能具有普遍性、清洁性、长久性等特点,属于可再生能源。
光伏电池主要分为晶硅电池和非晶硅电池(太阳能薄膜电池)。目前,晶硅电池占绝对比重(90%左右)。晶硅电池产业链包括硅料(多晶硅)、硅片、电池片、组件、系统五个环节。其中上游为硅料、硅片,中游为电池片、组件,下游为光伏发电系统。
硅料:当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。多晶硅料是生产多晶硅片和单晶硅片的直接材料。
硅片:硅料可以进一步加工成硅片,硅片分为单晶硅片和多晶硅片;电池片:硅片可以进一步加工成电池片。电池片正面和背面的金属电极用来收集光激发的自由电子和空穴,内部的PN结作用是将光激发的自由电子输送给N型硅,将自由空穴输送给P型硅,形成电流。
组件:将不同规格的光伏电池片组合在一起称作组件。该过程需将电池片先串联获得高电压,再并联获得高电流,然后通过一个二极管(防止电流回输)输出;系统:将光伏组件、逆变器等零部件组合起来,构成最后的光伏发电系统。
根据CPIA(中国光伏行业协会)数据,2018年我国多晶硅、硅片、电池片、组件有效产能分别达116.1GW、146.4GW、128.1GW、130.1GW,产量分别为77.7GW、109.2GW、87.2GW、85.7GW(其中多晶硅产能和产量分别为38.7万吨和25.9万吨,折算成GW)。
2018年我国多晶硅、硅片、电池片、组件产量占全球总产量的比重分别为58%、90%、73%、72%。我国是全球最大的光伏生产国。
全球光伏生产中心建立的背后是,我国诞生了一批知名的光伏制造企业。如在多晶硅领域的江苏中能、新特能源、新疆大全;硅片环节的协鑫、隆基、中环;电池片和组件领域的晶澳、晶科、天合等。我国包揽了多晶硅、硅片、电池片、组件四大环节前十名公司的绝大多数。
我国光伏行业仍处于成长期 未来发展空间大
2010-2018年,我国多晶硅产量从4.5万吨增加到了25.9万吨,增长了近6倍。
2010-2018年,我国电池片、硅片、组件产量分别增加了近8倍、10倍和8倍之多,我国光伏行业仍处于成长期,未来发展空间巨大。
—— 以上数据来源于前瞻产业研究院发布的《中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
关键词:太阳能光伏发电:化石能源
1 太阳能的发展前景
随着现代桂会的快速发展,人们对能源的需求量也在不断的增长,全球范围内的能源危机也日益突出。传统的化石能源,如:煤炭,石油,天然气更是有限。随着21世纪的到来传统能源濒临枯竭,造成能源危机,还会造成全球的环境问题。如全球变暖燃煤会通过煤渣和烟尘放出大量有化学毒性的重金属和放射性物质。而随着化石能源的减少,其价格不断升高,这将会严重制约着人们的生产和生活水平的提高。因此发展可再生能源的呼声越来越多,太能能这种情节廉价的资源就因运而生了。
太阳能发电有自己独有的优势,主要包括:燃料免费没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件保持系统运转仅需很少的维护系统为组件,可在任何地方快速安装无噪声,无有害排放和污染气体而且地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍。地表每平方米平均受到的辐射可圣朝1700kW.h电。国际能源署的相关数据显示,在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统,就足以满足全球能源需求。所以,太阳能光复享有广阔的发展空间,其潜力十分巨大。
2 我国太阳能发展现状
我国土地辽阔,幅员广大,在中国广阔富饶的士地上,有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2,中值为5852MJ/m2口从中国太阳能总量的分布来看,西部地区由于地理位置较好,太阳辐射总量很大。除四川盆地以外,全国其他地区的太阳辐射也相当可观。
我国有这么丰富的太阳能资源,但是没有得到最合理的开发和利用,我国的太阳能事业还处在起步阶段,已经开发了一些小型的太阳能设备。比如:太阳能热水器、太阳灶、太阳房、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能热发电系统和太阳能光伏发电系统。这些小型的太阳能设备只能满足一小部分人的需要,如果要满足一座城市甚至一个省用电量的需要就必须建立一座大型的太阳能光伏发电站。而我国现在在这方面还在起步阶段,已经建立了几个试点项目。而国家对于太阳能的发展现在还没有出台一套很完备的政策、法律法规。而这种太阳能发电站的建设必须得到国家的有力支持才可以继续下去
芬兰拉彭兰塔工业大学(LUT University)太阳能经济学教授克里斯蒂安·布雷耶的研究小组,对通往未来零排放能源系统的过渡转化途径进行了建模。他说:“世界必须尽快、安全且经济高效地实现零温室气体净排放,需要对能源系统进行去化石化,要做到这一点,需要为世界每个地区提供技术上可行、成本优化的能源系统转化的过渡途径。我们的计算对如何实现转化给出了答案。”
LUT的成本优化模型发布于2019年,模型展示了如何实现净零碳排放的全球能源系统。在该模型中,实现零排放的一年中,太阳能光伏板(PV)满足了所有用途的全球能源总需求的69%。其余的来自风能、生物质和废物、水力发电和地热能。
布雷耶强调,他的零排放情景不包括核电,因为它“太贵了”。光伏技术正变得越来越便宜;另一方面,核电站的建设成本却在上升。此外,安装和运行太阳能发电厂更容易、更快、风险更低。
LUT研究人员基于太阳能的模型提出了两个问题。
首先,如果要实现将全球变暖保持在1.5摄氏度(2.7 F)以下的国际公认目标,那么到什么时间点地球温室气体排放必须达到净零排放呢?
其次,如果要实现这一气候目标,必须建成多少座太阳能电池板制造厂呢?何时建成才能满足太阳能在所有能源生产中高达三分之二呢?
英国利兹大学的气候科学家Piers Forster说:到2021年初,要使全球变暖保持在1.5摄氏度以下,人类最多可以向空气中释放出1,950亿吨二氧化碳,而自工业革命开始以来,人类已经向大气排放了1,700亿吨二氧化碳。
仅在2019年,全球排放总量约为40亿吨二氧化碳。如果未来几年的排放量大致维持在2019年的水平(很有可能),则剩余的二氧化碳排放预算将在2025年底之前用完。在那之后,世界将处于碳超标状态,并可能导致气候变化更危险。
布雷耶说:“我们必须在2025年之后尽快实现零排放。目前零排放的政治目标年是2050年,为时已晚。”
为了避免危险的气候变化和长期海平面上升,现在释放到大气中的大部分碳都必须在未来几十年内收回,那将是非常昂贵的。布雷耶认为,更快地扩展可再生能源系统并尽快关闭燃煤发电厂将便宜得多。
原因如下:产生一兆瓦时的燃煤电力会导致大约1吨的二氧化碳排放。从长远来看,如果将二氧化碳永久存储起来,每吨成本可能约为100欧元。相比之下,到2020年,一兆瓦时的电力在德国的电力平均交换成本为33欧元。这意味着燃煤发电实际上比没有碳排放的光伏发电或风力发电厂的电价贵四倍。
布雷耶表示:“这还不包括燃煤发电厂排放的重金属的 健康 成本。公共卫生专家估算,仅在德国,这种污染每年就造成约5,000人过早死亡,而在亚洲,这一数字将近一百万。”
LUT模型估计,实现净零排放的地球,将有90%来自电力,而不是化石燃料,其中69%的电力将来自太阳能光伏。为了实现这一目标,需要多少个巨型光伏组件工厂呢?需要何时建成呢?
这取决于我们对世界仅剩的200亿吨二氧化碳碳预算的紧张程度。让我们想象一下到2035年完全由可再生能源驱动的全球系统,并假设新的光伏工厂将在2025年建成,因此它们可以在10年内完成工作。
迄今为止,全球最大的光伏组件工厂正在中国安徽省建设。根据开发商协鑫集成 科技 股份有限公司的公告,其年生产能力为60GW(GW或吉瓦,功率单位,1GW=10亿瓦),该项目总投资180亿元,其中固定资产总投资约120亿元,在2020年至2023年分四年四期投资建设。2020年全球光伏产能约为200GW,其中大部分在中国。
LUT模型预计,当全球实现碳中和,全球已安装的可再生能源发电量为78,000GW。其中包括63,400GW的太阳能PV,约8,800GW将在欧洲。
我们能否在2024年之前建成足够多的工厂,并到2035年生产所需数量的太阳能电池板呢?答案是:差远了!根据当前的行业计划,到2024年,将仅建立400GW的年PV生产能力,并且全球仅生产、安装了约1,500GW的PV。为了在2035年之前实现零排放且三分之二的能源来自太阳能,在2025至2035年之间生产、安装另外62,000GW的光伏,即每年6,200GW。
这意味着想要应对气候变化挑战,到2024年,我们将需要至少再建设100个与安徽60GW光伏组件工厂相同规模的超级工厂,以实现合计6,000 GW的年生产能力。如果欧洲要生产自己的光伏组件,而不是进口光伏组件,那么这100家巨型工厂中的15家必须设在欧洲。
这些数字告诉我们,作为全球净零排放竞赛的核心要素,可再生能源的快速扩张在技术上是可行的。毕竟,人类肯定有能力建造和经营100家巨型工厂。当前面临的关键问题是:我们是否会认真对待气候科学家的警告,撸起袖子加油干呢?
去年12月16日-18日召开的中央经济工作会议上,第一次将“做好碳达峰、碳中和工作”列入年度重点任务之一。也是第一次将碳达峰和碳中和目标,写入正在编制的经济和 社会 发展“五年”规划。
此前高层指出,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。(又称30.60目标)这是中国首次向全球明确实现碳中和的时间点,也是迄今为止各国中作出的最大减少全球变暖预期的气候承诺。
在高层明确任务之后,多部委也开始响应:
12月20日,发改委强调要部署开展碳达峰、碳中和相关工作;
12月21日,央行表示为了实现碳中和目标,会加大对新能源产业、能源高效利用产业的金融支持;
12月22日,生态环境部副部长透露,生态环境部正制定2030年前碳排放达峰行动计划、行动方案,支持有条件的地区率先达到碳排放峰值。
不过,我国碳排放强度依然很大。从行业看,电力行业碳排放占比达到41%,因此加速调整能源结构迫在眉睫。据《中国实现碳中和的路径建议》研究报告,实现“碳中和”目标的多种可行方案中,“加速可再生能源转型”是其中最有效的路径之一。即如果中国持续提升公路运输、建筑和工业领域的直接电气化程度,且通过普及零碳电力(太阳能等清洁能源发电)供应,构建规模更大、更清洁化的电力系统。那么,电力行业的碳排放量最快可于2024年达峰,此后将迅速下降。
国家能源局新能源司的最新预计是,到今年年底光伏发电装机规模将超过风电,成为全国第三大电源。根据国家能源局目前的测算情况,“十四五”新增光伏发电装机规模需求将远高于“十三五”。中国光伏行业协会也预计,中国年均光伏新增装机规模将在70GW到90GW之间,是当前年均新增装机量的两倍有余。
此外,用户光伏空间正在打开。华创证券指出,预计今年我国光伏新增装机量将会在35GW左右,如用户新增装机量达到10GW,占比将会超过28.5%,意味着光伏正在走向寻常百姓家。用户光伏潜在空间巨大,价值尚未被完全开发。按10%的渗透率和3.5元/W的单瓦价值计算,市场空间或达1.4万亿元。
据不完全统计,除目前已实现“碳中和”的苏里南和不丹两个国家外,瑞典、英国等6个国家已立法“碳中和”,欧盟作为整体和加拿大等5个国家地区处于“碳中和”立法状态(进程),中国、日本等14个国家发布了“碳中和”政策宣示文档。
全球范围“碳中和”目标的实现,都绕不开依赖于发展、利用以光伏为代表的可再生能源、清洁能源。2019年,中国硅料、硅片、电池片、组件占全球产量的比重分别达到了67%、98%、83%和77%,而中国生产的光伏产品,60%-70%出口到了全球各地。全球光伏组件出口商前十名中,绝大多数都是中国企业。作为全球最大的光伏生产基地,全球碳中和也意味着,全世界电力系统将更加依赖于中国光伏!
报装是以千瓦(1000瓦=1千瓦=1KW)申报,1KW是8000元起,一般是3KW起装,根据场地、用电量、投放资金来决定;
发电量是以”千瓦时“来算,通常叫做”度“,发了多少度电;
国补是以发电量多少度来结算;省补及市补大多是以发电量的度数来计算;部份地区是以安装瓦数来计算补贴(每瓦补多少钱)!
通常做收益概算,是以每1KW年发电多少度来做概算,投资多少钱安装多少KW来做统计概算。
太阳能光伏发电的最基本元件是太阳电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。国产晶体硅电池效率在10-13%左右,国外同类产品效率约12-14%。由一个或多个太阳电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。2002年全球太阳电池和光伏组件产量约600MW,其中日本占45%,美国25%,欧洲约22%。日本是光伏产业发展最快的因家,在不到10年的时间里超过了美国,2001年世界10大太阳电池生产厂,日本就有4家,分别是夏普、京都陶瓷、三洋和三菱。欧美发达国家大都制订了“阳光计划”,并采取措施鼓励居民安装太阳能发电系统,比如部分赠款、无息贷款和“种子基金”等,并以高出普通电价几倍的价格购买居民家中多余的太阳能电量。