太阳能光伏发电行业现状如何

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。

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。

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。

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）