光伏发电产业上下游供应链有哪些方面?
光伏产业链包括硅料、铸锭(拉棒)、切片、电池片、电池组件、应用系统等6个环节。
上游为硅料、硅片环节;
中游为电池片、电池组件环节;
下游为应用系统环节。
http://baike.baidu.com/view/2092289.htm?fr=aladdin
上游下游是相对的,实际上是按照生产顺序来排列,最先进行的就是上游,后进行的就是下游,比如对于组建封装厂来说,电池片生产厂就是上游企业,而对于系统集成应用来说,组件封装厂就是上游企业。在光伏行业来说,最多用到上游下游这样说法的,还是电池组件这一条线,逆变器严格来讲,在整个系统中,对于最终的集成来说还是属于上游的,不过很少有人用上游还是下游来衡量。上游下游只是一种说法,没有地位上的贵贱。
碳达峰与碳中和:通过各种手段抵消生产过程中排放的二氧化碳 , 最终实现二氧化碳的零排放。
过去十年光伏发电成本已下降了超过90% , 甚至在部分国家已经低于常规能源 , 实现了平价上网 ( 接入电网 )
产业链
行业上游为从硅料到硅片的原材料制备环节 ;
中游则是从光伏电池开始到光伏组件的制造环节 , 负责生产有效发电设备 ;
下游则是应用端 , 即光伏发电系统。
1.硅料(通威股份,大全能源,保利协鑫)
2.硅片( 隆基,中环,上机数控)
3.电池片(通威股份,爱旭股份)
HJT topCon
4.组件(晶澳科技)
需要辅材配合
5.电站(晶科科技 京运通 太阳能)
需要逆变器配合
一体化企业:隆基,晶澳科技,天合光能
光伏设备:迈为股份 捷佳伟创 金辰股份
光伏硅料 : 掌控产业上游
工业硅为原料,经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料,是信息产业和新能源产业最基础的原材料.
注:这里的多晶硅料与多晶硅片不是一个概念,多晶硅片是光伏中游的产品。
硅料在光伏产业链的成本比重越来越小(技术进步),目前已经从90%下降到了45%。
制作工艺:改良西门子法,硅烷流化床法(成本优势,但是技术相对不成熟)
硅料涨价(特别是21年):供应商惜售,抬价;确实存在产能不足。会对下游利润和需求造成压制。
通威股份,大全能源,保利协鑫
光伏硅片 : 单晶硅对多晶硅实现全面替代
硅片是产业链上游的末端 ,是光伏产品的起点,其形状 、 大小与薄厚取决于生产工艺与下游产品设计需求 。 硅片进一步加工即是晶硅电池片 , 而电池片经排列 、 封装并与其它辅材组合后即是太阳能电池板 , 光伏系统最小有效发电单位。
简单概括硅片的生产工艺 : 将上一节所说的多晶硅料经过一系列工序后 , 拉棒制成单晶硅棒 , 或铸锭制成多晶硅锭 , 再进行切片制成硅片。
单晶硅光电转化效率更高(尤其是PERC电池为代表的新一代电池技术),随着技术进步,基本全面取代多晶硅。
当前光伏硅片有5种主流尺寸 , 分别为
156.75mm 、 158.75mm 已经淘汰
166mm(主流) 、182mm 、210mm(趋势)。
大尺寸化正在加快,大尺寸的成本低,效率高。
目前降低耗硅量的主要方式为降低硅片厚度与减少切片损耗。
目前光伏产业上游的发展路线十分清晰 , 一切围绕降本展开。
隆基,中环,上机数控
光伏电池 : 持续升级 , 快速进步
中游的起点。所谓光伏电池 , 是一种利用太阳能发电的半导体薄片 。 只要满足一定光照条件 , 电池片就可输出电压 , 并在有回路的情况下产生电流。
最重要的指标为发电功率。
技术路线:
单晶硅PERC电池:产能高,技术成熟。未来提升光电转换率的空间不高。
N型电池 :光电转换率高,技术相对成熟
TOPCon: 理论光电转换效率极高 , 达到28.7%,对生产线要求不高,可以在现有生产线升级而来,对前期投资更加友好。但是生产工艺复杂(12-13道。),因为工艺负责也推高了生产成本。
HJT:最有希望成为下一代主流的技术路线。工序少(4道),但是成本高(对原材料要求高,目前PERC设备不兼容)
IBC:转换效率最高的技术路线,但是技术不成熟,工艺要求高,面临的困难远大于前两者。
薄膜型太阳能电池,衰减低 、重量轻 、材料消耗少 、制备能耗低 、适合与建筑结合等特点 。但由于仍处于研发的早期阶段,转换效率并不高。商业化上的困难较大。
通威股份,爱旭股份
光伏组件 : 太阳能发电的根基
光伏组件 , 或太阳能电池板 , 两者指的是同一个产品。
光伏组件的制备主要包括电池片互联和层压两大步骤 :
电池片互联:伏组件的标准电池片数量为60片或72片 , 对应以10或12条铜线作为汇流条将其连接起来 , 6组互联为一个光伏组件。
层压:在电池片互联后 , 一般需按照钢化玻璃 、 胶膜 、 电池片 、 背板以从下到上的顺序 , 经过层压的方式封装在一起 , 背板与钢化玻璃将电池片和胶膜封装在内部 , 通过铝边框和硅胶密封边缘保护。
晶澳科技
光伏辅材 : 不含硅 , 也重要
辅材中成本占比排名前五的分别是边框 、玻璃 、 胶膜 、 背板以及焊带
边框:成本占比最高,技术含量最低,议价能力最低。
玻璃:光伏玻璃,超白压花玻璃 、 超白加工浮法玻璃 , 以及透明导电氧化物镀膜(TCO)玻璃,光伏玻璃的发展主要受上下游驱动 , 目前的主要趋势分别是增大与减薄,比较核心的辅材。
胶膜:封装胶膜材质一般为有机高分子树脂 , 其直接与组件内部的电池片接触 , 覆盖电池片上下两面 , 对电池片起抗水汽 、 抗紫外等保护作用 。目前市场上有三种主流胶膜 , 分别为透明EVA ( 聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物的简称 ) 胶膜 、 白色EVA胶膜以及POE ( 聚烯烃 ) 胶膜。
背板,焊带:略
玻璃:福莱特,信义光能
胶膜:福斯特 海优新材
支架边框:爱康科技 中信博
背板:塞伍技术 中来股份 名冠新材
光伏逆变器 : 光电上网的最后一块拼图
是将光伏组件产生的直流电 , 转换成频率可调节的交流电的电子设备,光电上网的必备器件。。
阳光电源,固德威,锦浪科技
光伏发电站 : 产业的终端
光伏发电站是光伏产业链的最末端
集中式光伏电站的主要特点在于运维更为经济 , 受益于规模效应 , 发电成本比较低 , 且发电量大 , 更能满足电网的接入要求 。 我国目前就是集中式电站占主流 , 多分布于西部光能富集地区
分布式光伏电站则主要是指利用小型空地 , 或建筑物表面 , 如厂房 、 公共建筑屋顶等表面建设的小型发电站 , 在人口比较稀疏的发达国家占据主流
晶科科技 京运通 太阳能
2、隆基601012:光伏组件的领先份额。目前,公司的单晶硅棒和晶圆生产基地主要集中在西安、陕西、银川和中宁、宁夏、丽江、保山和楚雄、云南、无锡、江苏和马来西亚古晋。单晶电池及组分的生产基地主要位于台州、江苏、衢州、合肥、浙江、滁州、安徽、银川、宁夏、大同、山西和马来西亚库津。公司在中国许多地方开展光伏电站开发业务。
拓展资料
1、光伏是太阳能发电系统的缩写。它是一种利用太阳能电池半导体材料的光伏效应,将太阳能辐射能量直接转化为电能的新型发电系统。它有两种模式:独立模式和并网。同时,太阳能光伏发电系统分类集中,如西北大型地面光伏发电系统;一个分布(除以>6MW),如工商企业屋顶光伏发电系统和住宅建筑屋顶光伏发电系统。光伏组件是光伏产业链中重要的下游环节,位于光伏电池和光伏系统之间。第一阶段是发展的初级阶段。光伏模块的市场和技术都在国外。国内生产厂家以高价进口西方的技术和设备,利用国内资源和劳动力进行生产和加工,然后出口低价值的模块产品。
2、太阳能是一种快速发展的能源形式,而太阳能市场在过去的十年中取得了重大进展。数据显示,根据太阳能系统的年平均装机容量计算,全球太阳能市场以复合47.4%的年增长率增长,从2003年的598兆瓦增长到2007年的2826兆瓦。到2012年,太阳能系统的年装机容量预计将进一步增加到9917兆瓦,太阳能行业的总销售额可能从2007年的172亿美元增长到2012年的395亿美元。这种增长势头主要是由于全球市场需求的快速增长、关税的增加和各种政府激励措施。
本文核心数据:产能利用率、装机容量、弃光率、光伏发电量、系统建设成本。
行业概况
1.定义
光伏产业,简称PV(光伏),主要指硅材料应用开发形成的光电转换产业链,包括高纯多晶硅原料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备制造和光伏发电应用。随着二氧化碳排放峰值碳中和国家目标的推进,以新能源为主体的新型电力体系建设正在加快推进。光伏与复兴号高铁、国产商用飞机、新一代运载火箭一起获得了中共十九大纪念邮票。光伏产业地位显著提升,迎来历史性发展机遇。
光伏产业的下游应用主要是光伏发电,根据建设规划定位可分为集中式光伏发电系统和分布式光伏发电系统。集中式光伏发电系统,如大型西北地面光伏发电系统;分布式光伏发电系统(以>6MW为界),如工商企业和住宅建筑的屋顶光伏发电系统。
2.产业链分析:产业链长。
随着光伏发电在能源供应体系中发挥越来越重要的作用,光伏相关产业也日益壮大,形成了从高纯硅材料、硅锭/棒/片、电池/组件、光伏辅助材料和配件、光伏生产设备到光伏产品的系统集成和应用的完整产业链。
光伏产业链的上游主要是与光伏电池相关的原材料,包括构成电池的单晶硅和多晶硅。上游单晶硅和多晶硅生产商主要有保利协鑫、隆基、通威、中环。然而,硅片生产企业已呈现双寡头格局,中国的太阳能硅片占据了全球大部分市场份额。在中国市场,主流厂商主要有隆基和中环,产能格局依然高度集中。在硅片对外销售规模中,中环股份和隆基股份占据绝对领先地位。
中游主要是电池芯片和电池模组制造商以及系统集成企业。电池芯片和模组的中游厂商主要有通威、隆基、晶澳等。光伏发电系统中的逆变器厂商主要有阳光电源等企业;系统集成包括亿晶光电、正泰电气等。一些企业如隆基,已经基本形成了从单晶硅到组件再到电站光伏运营的完整光伏发电产业链。是下游光伏发电应用领域,包括分布式光伏发电和集中式电站。
行业发展过程:行业处于快速发展阶段。
在欧洲市场需求的推动下,中国的光伏产业从2005年左右开始起步。十几年来,实现了跨越式的大发展,建立了完整的市场环境和配套环境。成为国内为数不多的能够同时参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业。也成为中国工业经济发展的全新名片,推动中国能源改革的重要引擎。目前,我国光伏产业在制造规模、产业化技术水平、应用市场拓展和产业体系建设等方面均居世界前列,具备了坚实的智能光伏基础。中国光伏产业经历了以下几个历史阶段:
行业背景:政策加持,光伏产业加速发展
我国自2006年1月1日起实施《中华人民共和国可再生能源法》。该法将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域,促进增加能源供给,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,实现经济社会可持续发展,建立和发展可再生能源市场。自2006年以来,为鼓励和支持光伏产业发展,国家发改委、财政部、工信部、国家能源局、住建部等部门密集出台政策文件,支持和规范光伏产业发展,涵盖了生产、销售、财税、补贴、土地政策等产业发展的各个相关方面。
工业和信息化部、住房和城乡建设部、交通运输部、农业农村部、国家能源局联合发布《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)》,旨在“十五”期间有效引导产业智能化升级,促进光伏产业健康发展,从而推动光伏发电规模化应用,保持我国作为世界光伏制造和装机应用第一大国的地位。
“3060年二氧化碳排放峰值碳中和”是一项具有多重目标和约束的系统性经济和社会变革。重塑中国经济结构、能源结构,改变生产方式和生活方式是历史性的突破,需要处理好发展与减排、减碳与安全、整体与局部、短期与中期、建立与破除、政府与市场、国内与国际等多维关系。“二氧化碳排放峰值,碳中和”的目标将对中国光伏产业产生显著的多维影响。
行业发展状况
1.光伏产品市场供应能力较强,产能利用率有待提高。
根据光伏行业市场重点公司光伏产品产量和产能利用率,2021年中国光伏产品市场供给能力较强,隆基绿能光伏产品产量遥遥领先其他公司,单晶硅片产量达到69.96GW,单晶组件产量达到38.69GW,从产能利用率来看,2021年光伏市场公司产能利用率不高,仍有较大提升空间。
2.光伏新增装机再创新高,累计装机超过300 GW。
我国太阳能光伏产业虽然起步较晚,但发展迅速。特别是2013年以来,在国家和地区政策的推动下,太阳能光伏发电在我国呈现爆发式增长。据国家能源局统计,2017年,我国光伏发电新增装机53.06GW,创历史新高。2018年,受光伏531新政影响,各地光伏发电新开工项目下降,全年新增装机受国家光伏行业补贴、财政扶持等政策影响,2020年和2021年光伏装机大幅上升。2020年,中国光伏装机容量增加48.20GW,同比增长59%。2021年,中国光伏新增装机再创新高,达到54.88GW,同比增长14%。
据国家能源局统计,2013年以来,我国光伏发电累计装机容量快速增长。2013年,我国光伏发电累计装机容量仅为19.42GW,到2019年已经增长到204.58GW。2013-2019年,中国光伏发电累计装机容量增长超过10倍。到2021年,全国光伏发电累计装机容量306.56GW,同比增长21%。
3.光伏弃光率明显下降,光伏发电量稳步增长。
随着光伏发电的快速发展,一些地方也存在严重的弃光问题。国家能源局数据显示,2015-2018年,新疆和甘肃最高弃光率超过30%。2019-2021年,新疆和甘肃轻弃率明显下降,2021年新疆轻弃率降至1.7%,甘肃降至1.5%。弃光率的大幅下降主要是因为光伏发电的并网运行,促进了资源的利用水平。
据国家能源局统计,2013年以来,我国光伏发电量快速增长。2013年全国光伏发电量仅为91亿千瓦时。到2021年,全国光伏发电量3259亿千瓦时,同比增长25%。预计2021年,我国光伏发电量将占全社会用电量的3.92%。
4.光伏发电系统建设成本呈下降趋势,光伏上网进入平价。
我国地面光伏系统初期总投资主要由组件、逆变器、支架、电缆、一次设备和二次设备等关键设备费用,以及土地费用、电网接入、建设安装和管理费用构成。其中,一次设备包括箱式变压器、主变压器、开关柜、升压站(50MW、110kV)等设备,二次设备包括监控和通信设备。土地成本包括全生命周期地租、植被恢复费或相关补偿费;电网的接入成本只包括50MW、110kV、10km的反向改造;管理费用包括前期管理、勘测、设计和招标。建筑安装费用主要是人工费、土方工程费、常规钢筋混凝土费等。,且未来下跌空间不大。随着技术进步和规模效益,组件、逆变器等关键设备的成本仍有一定下降空间。网络连接、土地、项目前期开发费用等。都是非技术成本,不同地区和项目差异很大。降低非技术成本,有助于加速光伏发电低价上网推广。
2021年中国地面光伏系统初始总投资成本约为4.15元/w,比2020年上涨0.16元/W,涨幅为4%。其中,组件约占投资成本的46%,比2020年提高了7%。非技术成本约占14.1%(不含融资成本),比2020年下降3.2个百分点。预计2022年,随着产业链各环节新增产能的逐步释放,组件价格将回归合理水平,光伏系统初期总投资成本将降至3.93元/w。
中国工商业分布式光伏系统初期总投资主要由组件、逆变器、支架、电缆、安装费用、并网、屋顶租赁、屋顶加固、一次设备和二次设备构成。一次设备包括箱式变压器、开关箱和预制舱。根据中国光伏产业发展路线图,2020年和2021年中国工业和商业分布式光伏系统的初始投资成本分别为3.38元/W和3.74元/W,预计2022年将降至3.53元/W。
2020年中国光伏上网电价补贴政策结束,平价逼近:中国上网电价政策经历了标杆电价、竞价上网、平价上网三个阶段。2020年招标项目规模26GW,增长14%。同时,2020年也将是光伏并网平价年,平价项目33GW,增长124%,首次超过招标项目规模。平价将至,2021年将是中国光伏上网全面平价元年。
有的,光伏市场很大,未来的机会也很大。先看需求端。
1)光伏终端下游为电力用户,包括工商、农业、居民等各行各业的用户。电力使用与整体经济密切相关。在这里,让我们直接看看整个社会的用电量,这反映了下游的总体需求。未来该指数的复合增长为3.5%。
2)绿色能源是未来的趋势。这符合我国的战略需要。碳达峰,碳中和带来的传统能源的替代,给光伏产业带来了巨大的机遇。目前全球风光发电占9%,预计2050年达到56%,增长空间很大。
这导致了光伏应用市场的加速增长,2020年中国全年装机容量为130GW,同比增长13%,美国新增装机19GW,同比增长42.9%出口量再创新高。而且光伏能源的应用场景多种多样。光伏将有助于清洁能源和低碳发展所有基础产业,如建筑业(BIPV),交通工业等。
然后看看生产端。随着光伏产业制造规模的不断扩大,产业集中度进一步提高。光伏产业中心进一步向中国转移,晶硅技术突破和成本控制优势是中国企业的优势。技术变革导致光伏发电价格持续下降。据报道,2020年最低中标价格为0.091元/kWh,已经低于火电的价格。此外,随着技术的积极创新,多晶硅、硅片和电池的转换效率不断提高,大尺寸大功率的产品将会快速放量。主体是制作电池片的,要多了解光伏电池的最新技术进展。未来30年,全球光伏市场将继续保持增长,根据复合电力增长率和光伏发电在未来30年中的比重。
光伏协会预测,2021年全球光伏新增规模预计为140-155GW两者同比继续稳步增长,到2025年全球光伏新增规模预计将达到165-200GW之间。根据国际能源署(IEA)预计2030年全球光伏累计装机量将达到1,721GW(2018-2030年复合增速约11%),到2050年将进一步增加到4,670GW(2030-2050年复合增速约5%)。