光伏发电好不好?2020年是个什么趋势?
可以说:2020年的中国光伏产业,一边是火焰,一边是海水。
2020年上半年,光伏行业新增相关企业2.5万家,其中二季度新增量达到1.7万家,环比增长114%。截至上半年,我国光伏相关企业总数更是达到了29.2万家。
数据背后,有哪些问题值得注意?光伏产业在还有不到半年便到来的平价上网时代,又将经历怎样的考验?
企业数增量止跌回升,装机量与市值齐飞
今年上半年的2.5亿新增企业,放在光伏发展的历史长河中并不显眼,但却将成为近三年来光伏产业的关键转折点。
历史数据显示,在近十年时间里,我国光伏领域相关企业的大量增长,起源于2013年。在这之前,我国光伏企业新增数波动不大,年均注册量维持在6400家左右。
2013年开始,由于政府对国内光伏市场进行政策扶持,中国光伏产业从欧美双反中得以脱身,大批光伏企业开始涌现。2014年到2017年,我国新增光伏企业每年以万为单位猛增,到2017达到顶峰,单年新增7.43万家。
而后,随着2018年531新政的实施,中国光伏产业进入短暂的冰冻期。光伏企业新增数也在连续5年上涨后,开始回落。到2019年,已经跌到4.67万家,还不如2016年的新增数多,可谓一朝回到解放前。
2020年,因为新冠疫情原因,光伏产业在新年伊始并不被看好。但随着二季度疫情的缓解,以及年度光伏政策的利好,光伏行业各项数据开始全面飘红。今年上半年的2.5万家只是一个开始,相信下半年会远远超出这一数字,全年将实现近三年来在增数上的止跌回升。
华夏能源网(www.hxny.com)还发现,从地域分布看,截至今年上半年,山东省以4.86万家光伏企业成为排名第一的省份,占全国相关企业总量的13.8%;江苏、广东分别以4.78万家和2.74万家分列二三位。而山东和江苏,也是我国户用光伏排名前列的大省。
除去企业新增数量喜人,光伏产业和企业的其他数据在上半年也迎来飘红。根据国家能源局数据显示,2020年上半年,全国新增光伏发电装机1152万千瓦;并且,全年竞价项目和平价项目总量的数据远超预期,引领着企业火热投入到下半年的抢装潮。
另外,光伏上市企业也开启了“涨涨涨”的模式:在疫情中,众多光伏企业的市值实现了翻翻,更是诞生了超2000亿市值的隆基股份和超1000亿市值的通威股份。在今年7月,光伏上市企业总市值更是突破了1.2万亿的关口。
2020年的中国光伏,怎一个“热”字了得!
平价上网时代的考验,刚刚开始
光伏行业在高歌猛进的同时,上中游原料价格也跟随躁动,让整个光伏产业粹不及防。
7月初,随着两家硅料龙头企业的新疆产线发生事故,导致硅料供应出现短期内紧张。于是,硅料开始跳涨,多晶硅价格从56元/公斤快速上涨到80元/公斤;而后,硅片,电池片,组件等价格受到波及,一路跟涨。
并且,光伏配套产品价格也一路上涨:光伏玻璃、封装胶膜POE及EVA、光伏背板、焊带、铝边框等纷纷涨价。
中上游的涨价潮,受影响最大的还是下游电站。本来竞价项目及平价项目拼的就是成本,但面对一边是抢装潮需求,一边是光伏发电硬件成本大增,电站业主及投资深受其苦。
以8月3日开标的华能5GW招标项目为例,四个标段、四种类型的组件,投标均价都在1.55元/W以上,并且出现了1.75元/W的高报价。而在今年第二季度中,相似项目中标结果显示,普通单晶组件中标价格在1.33~1.41元/W之间。
在光伏平价上网前夕,这轮涨价潮算是一个小插曲。它也在提醒着整个光伏产业,平价上网时代的考验,刚刚开始。
平价上网时代,行业及企业面临的首要考验,便是对价格的控制。近年来,众多光伏企业依靠科技创新,大大降低了光伏发电的技术成本。可以说,光伏行业从技术上已经做好了平价上网的准备。但非技术成本以及补贴遗留问题,仍是将在平价时代困扰着行业。
再有,实现平价,意味着光伏发电像火电,水电等一样,迈向常规能源之列。那么,硅料的价格能否像煤炭,油气等形成可控,可调的稳定价格机制,也是摆在行业的一大问题。拥硅为王的场景,已经不适合平价上网时代。
火热之余,整个光伏行业都应冷静思辨:经历过大风大浪后,如何才能在平价上网的大江大河中稳稳上岸?
行业主要企业:东方日升(300118)、隆基股份(601012)、中利集团(002309)、正泰电器(601877)、晶科科技(601778)、拓日新能(002218)、中环股份(002129)、太阳能(000591)
本文核心数据:全球光伏发电累计装机量、全球光伏发电年装机量、光伏发电装机量区域分布
2020年全球光伏累计装机容量破70万MW
在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的大背景下,可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视,大力发展可再生能源已成为世界各国的共识。《巴黎协定》在2016年11月4日生效,凸显了世界各国发展可再生能源产业的决心,太阳能光伏技术作为绿色能源中的一种,也受到了世界各国的大力支持。
根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示,2010-2020年全球光伏累计装机容量维持稳定上升趋势,2020年为707494MW,较2019年增长21.8%,预计未来一段时间还会继续维持增长趋势。
单年光伏新增装机容量突破12万MW
根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示,2011-2020年全球光伏新增装机容量维持上升趋势,2020年新增装机容量为126735MW,较2019年增长29.9%,预计未来一段时间还会继续维持增长趋势。
累计装机量:亚洲、中国市场领衔全球
根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示,2020年全球光伏累计安装容量市场份额主要来自于亚洲,亚洲累计安装容量为406283MW,占比为57.43%。欧洲累计安装容量为161145
MW,占比为22.78%北美累计安装容量为82768 MW,占比为11.70%。
从国家来看,2020年世界主要光伏发电国家累计装机容量中前三分别为:中国、美国、日本。合计占比达到55.78%,其中中国占全球比重为35.88%。
年度装机量:亚洲占比超60%
2020年全球光伏新增安装容量市场份额主要来自于亚洲,亚洲新增安装容量为77730MW,占比为61.33%。欧洲新增安装容量为20826MW,占比为16.43%北美新增安装容量为16108MW,占比为12.71%。
从国家来看,2020年新增装机容量国家中前三分别为:中国、美国和越南。合计占比达到59.77%,其中中国占全球比重为38.87%。
总体来说,全球亚洲与中国市场在全球光伏发电装机量方面具有领先地位。
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》。
一、发展现状
2011年9月5日,欧盟联合研究中心能源与交通研究所发布了其年度统计分析报告《光伏现状报告2011》,对全球超过300家相关企业的调查结果进行总结和评估。根据报告,从光伏组件生产情况来看,过去数年经历了重大变化,中国大陆已成为全球主要的太阳能电池和组件制造中心,其后是中国台湾、德国和日本。全球前20位太阳能电池制造商中,有8家中国大陆企业、5家欧美企业、4家台湾企业、3家日本企业,中国大陆有6家企业进入前十位。而从光伏装机情况来看,欧盟凭借其累计装机容量超过29 GW,领先于其他国家和地区。截至2010年底,欧洲光伏装机占到全球光伏装机总量的70%以上。
在价格方面,受光伏市场从供应受限向需求驱动转变,以及光伏组件产能过剩的影响,过去3年内光伏组件价格大幅降低,降幅接近50%。未来光伏系统成本的降低将不仅取决于太阳能电池和组件的技术改进和规模扩大效益,还取决于系统组件成本以及整体安装、规划、运行、许可与融资成本的降低。预计,光伏技术领域的投资将从2010年的350~400亿欧元翻倍增长至2015年的700亿欧元,组件终端价格还将持续下降。
在技术发展方面,结晶硅太阳能电池仍是主流技术,2010年其市场份额约占85%,目前,该技术主要优势是能够在相对较短的时间内提供、组装和开工生产。但由于硅原料的阶段性短缺和为新进企业直接提供交钥匙生产线的出现,使得2005~2009年,薄膜太阳能电池的投资有大幅度的增加,目前该行业已有超过200家企业。此外,聚光光伏(CPV)是一个新兴市场,包括两种技术途径:一种是高聚光倍数,超过300个日照强度;另一种是中低聚光倍数,聚光系数在2~300之间。目前CPV的市场份额还很低,但有越来越多的企业开始关注该领域。2008年CPV产量约为10兆瓦,2010年预计在10~20兆瓦之间,到2011年有望达到100~200兆瓦。此外,受到光伏市场整体增长驱动,染料敏化太阳能电池也已准备进入市场,此种电池主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底等几部分组成,欧、美、日等发达国家已投入大量资金对其进行研发。
二、竞争力
2011年9月6日,欧洲光伏产业协会(EPIA)发布了最新光伏竞争力分析报告《太阳能光伏在能源部门的竞争在竞争的道路上》,全面分析了5个太阳能光伏产业主要市场,包括法国、德国、意大利、西班牙和英国。分析结果表明,一些国家最早于2013年可实现光伏产业竞争力,到2020年可在更广泛的市场实现竞争力。近年来已证明在合适的监管框架下,太阳能光伏发电技术可以成为达到欧盟2020年能源目标的一个主要贡献力量。
报告主要结论包括:在未来10年内,所有国家和各细分市场的光伏发电系统价格将下降36%~51%;考虑到光伏发电效率的提高、规模经济和光伏市场的发展成熟,以及所有电力来源发电成本的增长趋势,2020年前光伏可在欧盟5个最大的电力市场中具有竞争力;鉴于多数欧盟大国从南到北的太阳能辐射水平不同,以及不同的细分市场,欧洲各地不会在同一时间实现光伏技术的竞争力;整个欧洲范围光伏竞争力的实现将需要监管框架的政治承诺,支持技术发展,并消除市场畸变。
三、制约因素
如同其他任何新兴产业一样,光伏产业也存在着若干不容忽视的问题,将会制约其进一步发展。国际社会对光伏产业发展的制约因素也有着不同声音:
2019年11月,国际可再生能源署IRENA发布《Future of solar photovoltaic(太阳能光伏未来)》报告,预测2050年全球累计光伏装机容量将会达到约8519GW。截至2020年底全球累计光伏装机760.4GW,需要新增装机7758.6GW,增量数值高达2020年底前全球累计光伏装机容量的10.2倍。
2019年,国家发改委能源研究所发布《中国2050年光伏发展展望(2019)》报告,预测到2025年,我国光伏总装机规模达到7.3亿千瓦(730GW,相当于2020年底的2.9倍);2030年的光伏装机规模将成为所有电源类型的第一位,2035年光伏发电量将成为所有电源类型的第一位;到2035年,光伏总装机规模达到30亿千瓦(3000GW,相当于2020年底的11.9倍);到2050年,光伏将成为中国的第一大电源,光伏发电总装机规模达到50亿千瓦(5000GW,相当于2020年底的19.8倍),占全国总装机的59%,全年发电量约为6万亿千瓦时,占当年全 社会 用电量的39%。
上面这还是2019年的预测,随着2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的“双碳承诺”做出,国家推动清洁能源特别是光伏的力度将会进一步加大,实际进展可能比上面的预测还要快。
在这样的背景下,光伏产业链的“寒冬期”还能到来吗?
寒冬一说是从何谈起呢?
目前光伏转化效率已经接近25%,光伏光伏发电成本已经远远低于火电,技术上不存在问题。
政策上,3060碳达峰碳中和规划已经列为国家级战略,以县为单位整建制推进光伏一体式化建筑如火如荼,各地装机量一直稳中有升!
本月光伏企业市值如上,虽然近期部分光伏企业处于短期高位,股价存在一定的消化中和的时间,但是未来光伏行业机会还很多。
光伏产业链硅料、硅片、电池片、组件价格稍有下降,但是整体稳定,随着需求和产能同时释放,未来光伏行业机会多多!
新能源光伏产业链这个赛道没有问题,不会进入寒冬期,答案如下;(1)从长期大的战略看,国家实现3060碳中和目标,需要构建以光伏风电等新能源为主的新型电力系统,国家需要大力发展光伏产业。(2)从近期看,目前光伏评价上网,不需要政府补贴,某些地方光伏发电成本比水电火电便宜,国家更愿意发展光伏新能源。对于电网来说需要解决大量新能源电站的消纳问题,当前电网公司给的解决方案是新能源电站整加储能,让光伏新能源电站也具备一次调频能力,具备和火电机组同样的特性,完美的解决了新能源的消纳问题。
没有,都是运费惹得祸!
太阳能发电,看起来确实有着非常诱人的前景。
在很多情况下它便宜方便,并且肯定更有益于可持续发展。相比于我们现在的发电厂,它们有的利用化石资源,比如煤,但煤总有一天会用完的,有的是水电,但是得先筑起大坝,对环境也有很大影响。
那我们为什么不把传统的电厂统统换成太阳能发电厂呢?
因为有一个因素使太阳能不可预知:云。
太阳光向地球射来有些被大气层吸收,有些反射回太空,但剩下会到达地球表面。没有偏离的光线叫直接辐射。被云偏转的光线叫辐射扩散。首先被一个平面反射的光线,比如一个附近的建筑物,才达到太阳能系统的叫反射辐射。
但在我们考查云层怎样影响太阳线和发电前,先看看太阳能发电系统是如何工作的。
第一是太阳能塔。这是由一个被镜场围住的中央塔,场镜会跟踪太阳的路径把直射的阳光集中到塔上一点。这些光线产出的热量很强,可以用来烧开水,用水蒸气来带动涡轮来产电。
另外一种为大家所熟悉的太阳能系统,就是是光伏发电,或太阳能电池板,太阳光线里的光子射到电池板上放出电子从而产生电流。太阳能电子板可以用多种辐射,但太阳能塔只可以用直接辐射,这里就是云的重要处。
云的类型和相对于太阳的位置,可以提高或减少产生的电量。比如,就算有一点积云在太阳前也可以减少太阳塔产的电甚至于到零,因为它需要直射。这些云也会减少太阳能板输出的能量,但不是那么多,因为太阳能板可以用多种辐射。但,这些都依赖在云的精确位置。
由于反射,或一种特别现象叫 Mie scattering,太阳光集中向前放射,因为云的关系,到达太阳能电池板的辐射能量可以瞬间增加50%。如果没有预料到这个提高的能量的话,太阳能电池板会被烧坏。但是你不会因为有片云从你家房顶上飘过去就干净把太阳能电板给挡起来吧。
在太阳能塔里,有很大熔盐罐或油用来储藏多余的热量,在需要的时候可以放出用的,这样可以管理太阳辐照量变化的问题从而使产电平衡。但太阳能板现在还不能储藏多余能源。传统的发电厂在这里的优势就体现出来了。如果全部转为太阳能发电,天晴时,多出的电会浪费,但天阴时,也许还不够用。即便有备用的电源储存,对于现有的电力系统来说,要想适应这样一个不断变化的能量供给方式也是非常困难的。
当然,现在人们也在研究各种方法来扩大太阳能发电占据的比例。人们通过卫星图像来预测云的运动,从而调整太阳能发电时长,保证电源的稳定金额最小化电源浪费。如果我们可以解决这个问题,太阳能发电才能成为人类主要能源。
项目国家补贴竞价结果的通知
各省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团能源局,有关省(直辖市)发展改革委,各派出机构,国家电网有限公司、南方电网公司、内蒙古电力(集团)有限责任公司,国家可再生能源信息管理中心:
根据《国家能源局关于2020年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》(国能发新能〔2020〕17号),在各省(自治区、直辖市)能源主管部门组织项目、审核申报的基础上,我局组织开展了2020年光伏发电项目国家补贴竞价排序工作。现将竞价排序结果及有关要求通知如下。
一、遵循公平、公正原则,经委托国家可再生能源信息管理中心对各省能源主管部门审核申报项目进行复核、竞价排序,拟将河北、内蒙古等15个省(区、市)和新疆生产建设兵团的434个项目纳入2020年国家竞价补贴范围,总装机容量2596.7208万千瓦,其中普通光伏电站295个、装机容量2562.874万千瓦,工商业分布式光伏发电项目139个、装机容量33.8468万千瓦,具体名单在国家能源局网站上予以公布。各项目按要求建成并网后依政策纳入国家竞价补贴范围,享受国家补贴。鼓励未纳入竞价补贴范围的申报项目在企业自愿的基础上转为平价上网项目。
二、请相关省级能源主管部门组织各项目单位和项目所在地按照国能发新能〔2020〕17号文件相关要求,认真落实申报项目的各项条件和承诺,扎实做好拟纳入2020年国家竞价补贴范围项目的各项建设工作;请电网企业按照相关要求,切实做好光伏发电项目送出工程建设相关工作,保障项目及时并网,共同促进光伏产业健康有序、高质量发展。
三、请相关省级能源主管部门组织各项目单位建立建设进度月报制度,于每月5日前在国家可再生能源信息管理系统中在线填报截至上月底情况,并督促加快建设,确保按期建成并网。对于2020年底前未全容量建成并网的,每逾期一个季度并网电价补贴降低0.01元/千瓦时;逾期两个季度后仍未建成并网的,取消项目补贴资格。如遇社会公认的不可抗力因素,建设期限经批准后可适当顺延。
四、请各派出机构加强对监管区域国家竞价补贴项目建设、电网送出落实、并网和消纳等事项的监管。我局将根据项目条件落实和建设实施等实际情况,做好名单动态跟踪管理。
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!
综合考虑2019年市场化竞价情况、技术进步等多方面因素,将纳入国家财政补贴范围的I~III类资源区新增集中式光伏电站指导价,分别确定为每千瓦时0.35元(含税,下同)、0.4元、0.49元。若指导价低于项目所在地燃煤发电基准价(含脱硫、脱硝、除尘电价),则指导价按当地燃煤发电基准价执行。新增集中式光伏电站上网电价原则上通过市场竞争方式确定,不得超过所在资源区指导价。
纳入2020年财政补贴规模,采用“自发自用、余量上网”模式的工商业分布式光伏发电项目,全发电量补贴标准调整为每千瓦时0.05元;采用“全额上网”模式的工商业分布式光伏发电项目,按所在资源区集中式光伏电站指导价执行。能源主管部门统一实行市场竞争方式配置的所有工商业分布式项目,市场竞争形成的价格不得超过所在资源区指导价,且补贴标准不得超过每千瓦时0.05元。
纳入2020年财政补贴规模的户用分布式光伏全发电量补贴标准调整为每千瓦时0.08元。
2015年12月24日,国家发改委发布《关于完善陆上风电、光伏发电上网标杆电价政策的通知》发改价格[2015]3044号文件。根据新政策2016年1月1日起新备案的光伏项目电站将执行一类0.8元,二类0.88元,三类0.98元上网标杆电价。
2015年12月20日,国家能源局下发《关于完善太阳能发电规模管理和实行竞争方式配置项目的指导意见》(征求意见稿)。意见稿中指出屋顶分布式光伏和地面完全自发自用的分布式光伏电站依旧执行之前标准,不受年度规模限制。
2015年12月15日,国家能源局相关机构印发了《关于征求太阳能利用“十三五”发展规划意见的函》。根据规划,到2020年底,太阳能发电装机容量达到160GW,年发电量达到1700亿千瓦时。年度总投资额约2000亿元。
光伏产业在短短十二年,缔造了一个中国工业的传奇: 1.具有全球竞争力,全球市场占有率超过50% 。 2.产能集中在民企。 3.拥有自主品牌。中华民族曾经在电、发动机、计算机等科技革命上一次次落后于西方,可是,就是这一次,中国牢牢掌控了65%的光伏产能和60%的全球市场份额。在2011年TOP10组件制造商中,中国大陆占据7家。
也有舆论诟病光伏为“又一个毫无技术含量的劳动密集型制造业”,“绿色输海外,污染留中国”,也有人称“政府不应该拿纳税人的钱去维持一个依赖补贴生存的行业”。这些言论首先是对光伏这个行业没有深刻的认识,缺乏客观公正的态度。
关于光伏的污染和能耗问题,经计算,多晶硅电池(从硅沙直到光伏电站系统)能量回收期为1.59年, 薄膜电池能量回收期为0.78年。国内生产的太阳能组件的使用寿命25年,以此推算,生产出的太阳能组件在实现生产能耗回收后,几乎不用再消耗电量,即可发电约23年,并且没有任何污染物排放。从光伏最终成品来看,在短时间内就能实现能源的回收,随后输出源源不断的绿色能源。客观的讲,从整个太阳能产业链来看,太阳能是没有污染、低耗能的。只是上游生产环节是有污染和非低碳的但是可控的。随着多晶硅技术进步,低能耗还原、冷氢化、高效提纯等关键技术环节进一步提高,副产物综合利用率进一步增强。 “高能耗高污染”的误导和妖魔化,是一些别有用心的人编造出来的谎言。
关于补贴,从世界范围来看,在没有实现平价上网之前,光伏都是政策市场。补贴是世界各国政府的对待光伏产业的通行做法。德国是世界第一个实行光伏上网电价法(FIT)的国家,据WTO公布的“欧盟产业补贴报告”透露,德国政府通过了太阳能屋顶计划(HDTP)向德国太阳能光伏制造商提供了5.1 亿欧元补助,德国在2010年光伏发电电价上的补贴就超过118亿欧元,这些支持政策的颁布使德国迅速成为太阳能能源利用的全球领先者。美国也不甘落后,暨2009年实行经济刺激法案以来,每年对可再生能源的资金支持额度高达160亿美元。而中国政府至2009年以来,每年对可再生能源的补贴平均不超过150亿元人民币(其中70%用于风电),力度远远低于欧美。那些抨击政府补贴光伏的言论是多么的冠冕堂皇,又是多么的无知和短视啊。
关于技术,光伏产业主要有两大技术路线:晶硅电池和薄膜电池。晶硅太阳能电池是目前发展最成熟、商业化程度最高的产品,市场占有率达90%以上。薄膜电池的技术还在初期发展阶段。
在国际光伏发电市场的带动下,我国光伏电池制造产业快速发展,已经形成了从硅材料、器件、生产设备、应用系统等较为完整的产业链。光伏电池转换效率不断提高,制造能力迅速扩大。无论是装备制造还是配套的辅料制造,国产化进程都在加速。在光伏产业链中,有实际产能的多晶硅生产商20~30家, 60多家硅片企业,电池企业60多家,组件企业330多家。到2010年底,国内已经有海外上市的光伏产品制造公司16家,国内上市的光伏产品制造公司16家,行业年产值超过3 000多亿元,进出口额220亿美元,就业人数近百万人。
多晶硅产业技术与国际先进水平的差距在缩小。少数企业还实现了四氯化硅闭环工艺,使得综合能耗和生产成本大大降低,并彻底解决了四氯化硅的排放和污染环境的问题。已有2家多晶硅生产商的能耗与成本接近国外同行先进水平,多晶硅能耗水平达到每千克耗电40 kWh,成本下降到每千克20美元以下。2011年,国内多晶硅产能接近16万吨,产量在8万吨左右,自给率虽然还不到50%,但是完全依赖进口的局面有了很大的改观。
光伏设备制造业逐渐形成规模,为产业发展提供了强大的支撑。在晶体硅太阳能电池生产线的十几种主要设备中,8种以上国产设备已在国内生产线中占据主导地位。其中单晶炉、扩散炉、等离子刻蚀机、清洗制绒设备、组件层压机、太阳模拟仪等已达到或接近国际先进水平,性价比优势十分明显。多晶硅铸锭炉、多线切割机等设备制造技术取得重大进步,打破国外产品的垄断,有些设备开始出口,如扩散炉、层压机等。
我国已经掌握了产业链的各个环节中的关键技术,并在不断地创新和发展,如电池技术、多晶硅制造技术等,多晶硅电池的平均出厂效率达到16%。尚德的冥王星技术将单晶硅太阳电池的有效面积转化效率提高到了18.8%,多晶硅达到17.2%。英利、天合、阿特斯、晶澳、韩华、南京中电等国际化公司也都持有自己的专有技术,电池的转换效率均达到世界一流水平,平均每瓦太阳能电池的高纯硅材料的用量从世界平均水平9 g/W下降到6 g/W,大大降低了制造成本,使得我国光伏组件在世界上具有很强的价格竞争力。
中国光伏产业在技术的发展上还有哪些不足?
(1)高效节能多晶硅料制备技术
多晶硅料方面我国已经基本掌握了西门子法,硅烷法还需进一步消化吸收,并在大规模合成、高效提纯、低电耗还原、四氯化硅氢化等关键技术环节取得了突破。所生产的多晶硅原料可以满足国内50%的市场。但是在生产成本、产品质量等方面与国外还有一定差距,尤其是冷氢化工艺,需要进一步完成技术的消化吸收。冷氢化工艺能将多晶硅生产改造成为一条低能耗、高产量的完全闭合循环生产线,将剧毒废气四氯化硅转化为多晶硅原料三氯氢硅,实现闭环生产,做到废气系统内消化。冷氢化改造能把成本降低20%。
(2)原材料方面
在电池用银浆方面,目前国内仍是空白,依赖于进口。银浆的性能是影响电池效率的重要因素,发展方向是满足高方块电阻发射极使用的低扩散速度银浆量,甚至是掺杂磷或硼的银浆料,以在烧结过程中同时实现局部重扩散。
EVA树脂是电池主要的封装材料。目前国内虽然可以生产制造,但是性能质量较国外还有一定差别,多数应用在较低端的市场。背板方面国内空白,依赖进口。EVA及背板是影响组件寿命的关键材料,高透过率、抗紫外辐照的EVA和低水、气扩散的背板是主要发展方向,组件寿命应从目前的25年提至30年或更高。
(3)太阳电池制造工艺方面
具有产业化前景的新结构电池包括选择性发射极电池、异质结电池、背面主栅电池及N型电池等,这些电池结构采用不同的技术途径解决了电池的栅线细化、选择性扩散、表面钝化等问题,可以将电池产业化效率提升1~2个百分点。电池制造新工艺还包括无触印刷、铜电极、表面钝化及离子注入等,为电池制造开拓了更多种技术路径。这以上这些新技术上,我国少数企业已经开始涉足,但和国外先进水平尚保持一段差距需要追赶。
(4)设备制造方面
设备投资是电池生产线建设的初始投资中的主要部分,是制约电池成本下降的主要因素之一。在整个光伏产业链上,中国在几种价值较高的关键设备还和国外存在很大差距。有的虽有国产化,但性能质量达不到要求。有的国内尚属空白。包括:还原炉、CVD、PECVD设备、烧结炉和全自动丝印机、线切割机、自动分选机、自动插片机、自动焊接机等、离子注入机。提高这些高价值的关键设备的国产化程度是进一步降低我国电池制造成本的有效途径。
正是由于中国光伏产业的崛起,全球光伏产品成本在10年里获得了快速的下降,从原先的每瓦6美元,下降到现在每瓦1美元,光伏的平准化能源成本已经与天然气持平,平价上网的目标正在逼近现实。在某些电价较高的地区,比如德国,在其居民光伏应用上已经率先实现了平价上网。中国光伏行业的迅猛发展,让世界光伏发电平价上网提前了至少5年,这就是中国光伏行业对世界新能源的巨大贡献。
中国光伏行业在洗牌整合,在等待政策和贸易环境的改善,在积蓄内力提高效率,等待一个真正辉弘的故事高潮的到来---光伏平价上网:光伏发电以平等的价格和传统能源展开发电市场竞争。