目前国内外太阳能光伏发电的现状和趋势

现阶段，我国光伏电站的应用与农业、养殖业、矿业、生态治理结合在一起，呈现出来多元化发展趋势，开创了多种与光伏行业结合的新模式，比如光伏水泵、光伏路灯、光伏树和光伏消费品等光伏应用产品。

我国在“碳中和”成为全球命题的背景下，于2021年开启双碳元年。

自21世纪初至今，我国的光伏行业共经历了起步、发展、衰退、回暖四个阶段后，进入了稳步增长期，目前已成为了光伏发电新增装机容量世界排名第一的国家。我国光伏产业实现从无到有、从有到强的跨越式发展。

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。

光伏行业发展趋势是：

1、产业规模持续扩大：由于光伏发电技术革新不断涌现、光伏产品成本持续降低，平价上网在全球绝大多数国家和地区指日可待，光伏发电成为各国重要的能源结构改革方向，包括中国、印度、美国、欧盟主要国家和沙特等能源大国纷纷宣布了大规模的新能源规划。

2、产品性能持续提升：技术进步仍将是光伏产业发展主题。2019年底，产业化生产的主流高效多晶硅电池转换效率将超过20%，单晶硅电池有望达到22.5%-23%，主流组件产品功率将分别达到285W和320W。单晶连续投料生产工艺和大容量铸锭技术持续进步；多晶硅片金刚线切割应用范围将会进一步扩大到30%，单晶硅片将完成金刚线切割的替代。

3、分布式光伏快速发展：分布式光伏具有安装灵活、投入少、方便就近消纳的优点，有利于解决我国发电与负荷不一致的问题，同时大幅降低传输损失，减少对大电网的依赖，并缓解电网的投资压力。

4、单晶硅电池市场逐步增大：随着光伏市场的不断发展，高效电池将逐渐占据市场的主导地位。根据中国光伏行业协会的预测，未来几年单晶硅电池市场份额逐步增大，2018年单晶硅片市场份额已经超过40%，2019年将超过一半，其中N型单晶硅片的市场规模也将逐年提升。

5、平价上网加速到来：随着政策支持和技术进步，我国光伏发电产业成长迅速，成本下降和产品更新换代速度不断加快，目前，用电侧在部分地区已可以实现平价，2019年1月，国家发改委、国家能源局联合发布的《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》，推进风电、光伏发电平价上网项目和低价上网试点项目建设。

我国光伏行业发展至第四阶段

我国光伏行业于2005年左右受欧洲市场需求拉动起步，十几年来实现了从无到有、从有到强的跨越式大发展，建立了完整的市场环境和配套环境，已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业，也成为我国产业经济发展的一张崭新名片和推动我国能源变革的重要引擎。目前我国光伏产业在制造规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均位居全球前列，已形成了从高纯度硅材料、硅锭/硅棒/硅片、电池片/组件、光伏辅材辅料、光伏生产设备到系统集成和光伏产品应用等完整的产业链，并具备向智能光伏迈进的坚实基础。我国光伏行业发展经历了以下几个历史阶段：

年新增装机量波动较大

据国家能源局统计数据显示，2015年，我国光伏发电新增装机容量为1513万千瓦。2018年，受光伏531新政影响，各地光伏发电新增项目有所下滑，全年新增装机容量出现下降态势，从2017年的5306万千瓦下降至4426万千瓦。2019年，国内光伏新增装机仍然呈现下降趋势，下降至3011万千瓦。2019年对需要国家补贴的项目采取竞争配置方式确定市场规模，因政策出台时间较晚，项目建设时间不足半年，很多项目年底前无法并网，再加上补贴拖欠导致民营企业投资积极性下降等原因，截止2019年底竞价项目实际并网量只有目标规模的三分之一。

2020年，在未建成的2019年竞价项目、特高压项目，加上新增竞价项目、平价项目等拉动下，预计国内新增光伏市场将恢复性增长。“十四五”期间，随着应用市场多样化以及电力市场化交易、“隔墙售电”的开展，新增光伏装机将稳步上升，中国光伏发电新增装机容量为4820万千瓦。

2020年末累计装机量超2.5亿千瓦

累计装机容量方面，据国家能源局统计数据显示，2015年以来，我国光伏发电累计装机容量增长迅速。2015年，全国光伏发电累计装机容量为4318万千瓦，到2020年已经增长至25300万千瓦。从一定程度上说，我国的光伏发电正在迅速发展起来。

光伏发电量增速维持在15%以上

据国家能源局统计数据显示，2013年以来，我国光伏发电量增长迅速。2013年，全国光伏发电量仅为91亿千瓦时，到2019年，全国光伏发电量2238亿千瓦时，同比增长26.08%。截止2020年底，全国光伏发电量为2605亿千瓦时，同比增长16.4%。

华北、西北与华东地区新增装机量较多

截至2021年9月底，全国分布式光伏装机9399万千瓦，占光伏总装机比重33.8%，与上二季度相比提升1.2个百分点，同比提升1.8个百分点

从全国并网光伏发电新增装机布局看，2021年前三季度，我国华北地区新增装机8027.6万千瓦，占全国的28.9%西北地区新增装机6456.8万千瓦，占全国的23.2%华东地区新增装机5390.6万千瓦，占全国的19.4%华中地区新增装机3716.2万千瓦，占全国的13.4%南方地区新增装机2753.1万千瓦，占全国的9.9%东北地区新增装机1438.4万千瓦，占全国的5.2%。

总体来说，为了响应巴黎协定，我国提出了“碳中和”“碳达峰”的号召，在此号召下，近年来我国光伏行业有了长足的发展。

—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

无锡尚德，中电电气，台湾茂迪相继破产，曾几何时那些雄心勃勃的光伏龙头，在十几年之后都落得个惨淡收场。万里长城今犹在，不见当年秦始皇，不由得让人们心生感叹。前段时间，全世界最低的光伏发电成本纪录再次被打破，惊人地达到了0.0137美元一度，还不足人民币0.1元一度，创造光伏发电"神话"。 如今，绿色发展的号角早已吹响，以光伏发电为代表的可再生能源成为各国推进能源体系转型的"主角"，贝壳投研（ID:Beiketouyan）带领大家了解一下光伏行业。

一、光伏行业概况

1.全球光伏行业概况

随着度电成本的下降及平价时代的到来，长期来看全球光伏市场空间广阔。 光伏作为可再生能源，其渗透率提高是大势所趋。2040年，全球光伏发电在总发电量的占比将达到18.7%，而2018年全球范围内光伏发电渗透率仅为2.2%，2019年我国光伏发电渗透率提升至3.1%，光伏发电的市场空间广阔。

光伏累计装机量未来20年有十倍增长空间。 根据国际能源署2019年在可持续发展假设中的预测，到2040年，全球光伏累计装机量预计达到7200GW（年均光照1100h），而2019年全球光伏累计装机量达到710GW，累计装机量在未来将扩大至目前装机量的十倍。同时根据Solar Power Europe的预测，到2023年全球新增光伏装机容量有望达到250GW以上。

2.国内光伏行业概况

随着国家政策的扶持和光伏行业本身经济性的显现，我国光伏的渗透率将持续提升。 随着光伏成本的快速下降，新增装机规模将快速增长，同时凭借成熟的商业模式和很强竞争力的成本，分布式光伏将成为光伏发展的主要模式。2050年，我国光伏发电总装机规模预计能够达到5000GW，占全国总装机的59%。

我国年新增光伏装机容量有十倍增长空间。 我国发电量从2010年的42277亿千瓦增长到2019年的73253亿千瓦，年化增速6.3%。假设未来我国发电量增速为5%，光伏发电量渗透率到2050年分别提升至30%、35%和40%，年利用小时数为1100小时，可测算出未来30年内每年新增的光伏装机量情况。在三种情况下，到2050年，新增装机量分别有望达到286W/338GW/389GW。

3.光伏行业产业链

（1）硅原料： 要做硅片的话首先要做高纯度的硅料，保利协鑫曾经是绝对的龙头，现在来看未来的领军者很可能是通威股份。

（2）硅片： 市场集中度较高，隆基股份、中环股份单晶市场双寡头格局。2019年全球单晶市场份额占比为62%左右，预计到2021年将进一步提升至85%以上。单晶硅片市场形成双寡头垄断局面，隆基和中环在2019年合计占据市场70%份额，龙头效应显著。

（3）电池： 目前电池集中度很低，分散性较高，现在做的比较好的是通威股份。

（4）组件： 隆基股份、晶科 科技 、晶澳 科技 都有涉及。

（5）装机： 装机系统（包括组件）目前不属于整个光伏产业链的主流环节，因为它们的成本下降和技术迭代基本上要取决于前三个环节，而非技术成本的下降则要取决于所在国家或区域的政策环境和实际情况

二、光伏行业补贴政策

1.补贴政策完成使命，光伏电站收益率回归公用事业属性。

（1）2012年以前，国家发改委采用全国统一的标杆电价（超过1元/kWh），补贴强度超过0.6元/kWh，主要目的是利用高补贴提高市场参与度，孵化国内光伏市场，实现完整产业。

（2）2013-2018年H1，国家按照三类资源区分别确定标杆电价，但同期系统成本下降幅度高于标杆电价下调速度，大量项目IRR一度超过20%，国内市场呈现爆发性增长；但同时，伴随着补贴缺口的扩大，"531"政策紧急出台，市场踩下急刹车。

（3）2019-2020年，竞价方案出炉，用少量的补贴，市场化竞价的方式最大化装机规模，此时补贴强度也降到五分钱以内。市场用竞价作为过渡方式，引领行业进入平价最后一公里；

（4）2021年以后，补贴政策将正式退出市场。

近十年的补贴顺利的完成了它的使命，将国内市场2011年2GW左右的规模培育到现在40-50GW级别，也使得光伏成本大幅下降； 未来，国内光伏电站将回归市场化的竞争，海外平价市场也在持续增加，光伏电站整体收益率也将趋近公用事业。

2.核心评价指标将从内部收益率（IRR）向度电成本切换。

补贴驱动的时代，高IRR吸引各路民间资本进入，民企的电站份额占比一度达到70%。 高补贴下，由于光伏组件长期降价特点，以及"路条"和并网截止时间的限定，建设方倾向采用简单的电站形式（越晚采购组件、越快完成并网）和尽量大的规模即可满足收益率和利润要求，此时初始投资主导的回报周期（收益率IRR评价）是核心指标。

平价时代，初始投资的快速回收已不现实，全生命周期的稳定收益更切实际 。因此，度电成本成为了核心指标，而长期作战能力更强（资金实力强）的国企成为了主要玩家。

三、光伏行业技术及龙头公司

1.光伏技术

（1）光储结合+BIPV，应用创新改变未来用能模式

分布式光伏与储能结合有望改变家庭、商业机构等用能模式，打开分布式成长空间。 低成本的光伏发电结合经济的储能设备（光伏＋储能）不仅可减少电费支出还可以平滑峰谷差和参与需求响应获取相应收益。分布式光伏＋储能模式可广泛应用于家庭、社区、工业园区、商业建筑等不同场景中，借助于电力市场的价格机制实现多种商业模式，光伏＋储能将实现从购买产品向提供服务转变。

BIPV是分布式应用的突破，发展前景广阔。 BIPV全球市场空间广大，以工业厂房用BIPV为例，2018年国内新增工业面积7 亿平米，按照光伏电站一般1MW对应1.1万平米，则极限假设下，工业厂房对应BIPV市场空间在64GW。

（2）异质结发电效率高，技术路线清晰，是下一代光伏电池技术方向。

异质结电池处于产业突破期，技术及降本路线清晰。 异质结电池转换效率高，拓展潜力大，工艺简单并且降本路线清晰，契合了光伏产业发展的规律，是最有潜力的下一代电池技术，目前正处于产业导入期，具有长期投资价值。

异质结电池拥有优良特性，相比PERC享有更高的溢价。 异质结电池的核心优势：

1）效率高，主要源自禁带宽度；2）发电能力强，主要来自于高双面率、低衰减、低温度系数。根据我们测算，异质结发电能力(温度系数、效率、双面率较高）提升可以带来BOS成本0.1元/W的溢价，优良的抗PID和LID性能可以在LCOE方面拥有0.2元/W溢价。

2.光伏行业龙头公司

（1）隆基股份——全球光伏制造王者

耕耘单晶塑造核心竞争力，布局下游打开增量空间。 隆基股份依靠团队、技术、品牌塑造核心竞争力，把握光伏产业链最具价值的硅片环节，并向下游市场拓展。公司产业链话语权强劲，拥有行业定价权及重塑行业格局的实力，通过硅片端强韧的盈利能力有能力促使行业格局进一步优化，市场集中度进一步提升。

把握光伏行业本质，隆基股份已打造坚固护城河。 隆基股份深刻把握通过技术进步降低发电成本的行业本质，有力地推动了光伏产业发展。隆基股份的核心竞争力为公司管理团队优秀、拥有核心技术壁垒和品牌价值。

（2）通威股份——硅料电池双环节龙头

多晶硅产能成本优势显著，受益行业供给端优化。 受2019年多晶硅产能进入集中投产期影响，硅料价格下滑使得产业链盈利压力较大，而2020年以来供给端逐步出清，硅料价格有望触底回升。公司新产能布局低电价地区，生产成本降至4万元/吨以下。高品质硅料叠加低成本，公司有望进一步巩固行业龙头地位。

电池片非硅成本领先行业水平，有望受益集中度提升。 通威股份不断推动电池片成本下降，并结合大尺寸电池技术，目前电池片非硅成本低于行业平均成本25%，远期仍将继续推动成本下降。同时通威股份积极布局PERC+、Topcon、HJT等新型产品技术路线，有望引领行业并加速市场集中度提升。

聚焦规模化"渔光一体"基地开发与建设，打造新的利润增长点 。通威股份打造"渔光一体"模式， 探索 新型水产养殖模式，不断推动"渔光一体"基地规模化、专业化、智能化发展，以增厚公司业绩。

（3）中环股份——光伏单晶硅技术领先

中环股份掌握光伏单晶硅关键技术，引领国内大尺寸光伏硅片发展。 中环股份是国内最早领先制作光伏硅片的厂商之一。

中环股份以硅材料为立足点，专注单晶硅技术，打通半导体、光伏两条产业链 。中环股份主营业务围绕硅材料展开，专注单晶硅的研发和生产，以单晶硅为起点和基础，定位战略新兴产业，朝着纵深化、延展化方向发展。中环股份抢先推出超大M12"夸父"系列光伏硅片，光伏发电转换效率大幅提升。

四、总结

光伏近十年超过80%的发电成本降幅和持续不断的技术创新实现非硅成本进一步下降，而油、煤、气等传统能源的利用形式已非常成熟， 在贝壳投研（ID:Beiketouyan）看来光伏将成为未来最有成本竞争力的一种能源形式之一，光伏公司未来极具看点。 （ty003）

光伏发电引发人们的热议，因为现在能源供应比较紧张，煤炭发电价格快速上涨，好多城市煤炭发电价格平均上涨15%~20%，这么高价格的上涨人们就在考虑替代品。比如说风力发电水力发电，太阳能发电，这些都是替代品，但是现在光伏发电的市场还不成熟。

要说光伏发电的前景确实是比较广阔的，但是如果是现在的这个市场的情况，对于普通个人用户来说不是一个好的选择。因为这个东西对你来说成本太高了，根本不合适，光伏发电，这种技术是没有问题的，但现在存在的两个主要问题，一个是成本问题，一个就是能源转化率问题，太阳能发电的效率比较低，非常容易受到自然条件变化的影响，太阳能不充足的时候发电量就会很小，而且真正能转换成电能的效率并没有你想象的那么高。

还有就是成本的问题，如果是一个光伏发电的模块，包括风机，包括能够储电的电池，包括这个太阳能的帆板，这一套下来，一个家庭一天如果按照6~10度电的需求来看的话，一个月差不多电费就是100块钱多一点，这样一个模块能满足大多数家庭的需要了。但你知道这样一个模块要多少钱吗？这一整套下来价格比较便宜的也要在1万块钱，而你一个月电费也就是100块钱多一点。

一年这个电费能省下来的就是1500块钱，但是这样一套设备要1万块钱，也就是说这套设备不出现任何问题的情况下，连续使用7年才能回本，你能保证这个设备不出任何问题吗，这还是说满效率运行的情况下说的天气不好的因素呢，到了冬天的时候，太阳能不是那么充足的时候呢，这个问题不解决就没有办法大规模的推广。

太阳能利用现状及对策 新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新实际中，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。而光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，在我国西部广袤严寒、地形多样和居住分散的现实条件下，有着非常独特的作用。 一、国内外太阳能利用概况 1.l国外现状 常规能源资源的有限性和环境压力的增加，使世界上许多国家重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。近几年，国际光伏发电迅猛发展。1973年，美国制定了政府级阳光发电计划；1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投资达8亿多美元；1994年度的财政预算中，光伏发电的预算达7800多万美元，比1993年增加了23．4％；1997年美国和欧洲相继宣布"百万屋顶光伏计划"，美国计划到2010年安装1000～3000MW太阳电池。日本不甘落后，1997年补贴"屋顶光伏计划"的经费高达9200万美元，安装目标是7600Mw。印度计划1998－002年太阳电池总产量为150MW，其中2002年为50MW。 国际光伏发电正在由边远农村和特殊应用向并网发电和与建筑结合供电的方向发展，光伏发电已由补充能源向替代能源过渡。到目前为止，世界太阳电池年销售量己超过60兆瓦，电池转换效率提高到15％以上，系统造价和发电成本已分别降至4美元/峰瓦和25美分/度电；在太阳热利用方面，由于技术日趋成熟，应用规模越来越大，仅美国太阳能热水器年销售额就逾10亿美元。太阳能热发电在技术上也有所突破，目前已有20余座大型太阳能热发电站正在运行或建设。 1．2国内现状 煤炭巨量消费已成为我国大气污染的主要来源。我国具有丰富的太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源资源，开发利用前景广阔。太阳能光伏发电应用始于70年代，真正快速发展是在80年代。在1983年一1987年短短的几年内先后从美国、加拿大等国引进了七条太阳电池生产线，使我国太阳电池的生产能力从1984年以前的年产200千瓦跃到1988年的4．5兆瓦。目前太阳电池主要应用于通信系统和边远无电县、无电乡村、无电岛屿等边远偏辟无电地区，年销售约1.1兆瓦，成效显著。 (1）建成了40多座县、乡级小型光伏电站，光伏电池总装机容量约600kw，其中西藏最多，达450多kw；1998年10月建成我国最大的西藏那曲安多县光伏电站的光伏电池装机容量高达100kw。 （2）家用光伏电源在青海、内蒙古、新疆、甘肃、宁夏、西藏以及辽宁、吉林、河北、海南、四川等地广泛应用。据不完全统计，至今全国已累计推广家用光伏电源约15万台，光伏电池总功率约达2.9MW。 （3）在22所农村学校建立了光伏电站，光伏电池组件的总装机容量为57kw。 （4）1998年中国通信史上建成难度最大的兰一西一拉光缆干线工程，有26个光缆通信站采用光伏电池作电源，其海拔高度多在4500m以上，光伏电池组件的总功率达100kw。 （5）1996年建成了塔中4--轮南输油输气管道阴极保护先伏电源系统，总功率为 40kw。该系统横贯环境恶劣复杂的塔克拉玛干大沙漠，总长达300Km。 （6）1995年，63个国家重点援藏项目一西藏广播电视发射接收工程采用光伏电池供电，共建成216套卫视接收站和＊ 套调频发射站光伏电池供电系统，总功率为300多kw。 二、西部太阳能应用概况 2.1自然资源 我国西部地区是世界上最大、地势较高的自然地理单元。也是世界上最丰富的太阳能资源地区之一，尤其是西藏地区，空气稀薄，透明度高，年日照时间长达1600一3400小时之间，每天日照6小时以上年平均天数在275--330天之间，辐射强度大，年均辐射总量7000兆焦耳/平方米，地域呈东向西递增分布，年变化呈峰型，资源优势得天独厚，应用前景十分广阔。