什么是光伏产业 光伏产业是什么

光伏产业目前已经涉及到的包括很多方面，以后会更多：

1、集中式光伏发电站；

2、分布式户用光伏发电站；

3、风光互补路灯、光伏路灯、高速警示灯光伏供电、道路测速电子眼光伏供电、监控光伏供电、田园景观灯等；

4、农业大棚、农光互补项目；

5、渔光互补项目；

6、光伏停车棚、光伏充电桩、光伏充电桩停车棚等；

7、大厦光伏外墙、光伏阳光房、光伏厂房房顶、光伏瓦、光伏路面等；

8、光伏水泵；

9、光伏供电的二轮电动车、三轮电动车。已在研究的光伏供电小汽车。

10、光伏充电宝、光伏背包、光伏挎包等。

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2、光伏产业，简称PV，指利用光伏效应，使太阳光照射到硅材料上产生电流直接发电，以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”，包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。

3、光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限 制，因为阳光普照大地；光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。

以硅材料的应用开发形成的光电转换产业链条称之为“光伏产业”，包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。工业和信息化部2015年8月19日公布数据显示，上半年我国光伏产业同比增长30%。

同时，产品价格稳中有升，企业经营普遍好转，国内前4家多晶硅企业均实现满产，前10家组件企业平均毛利率超15%，进入光伏制造行业规范公告名单的29家组件企业平均净利润率同比增长6.5个百分点。

光伏产业的特点

充足性：据美国能源部报告（2005年4月）世界上潜在水能资源4.6TW（1TW=1012W），经济可开采资源只有0.9TW；风能实际可开发资源2～4TW；生物质能3TW；海洋能不到2TW；地热能大约12TW；太阳能潜在资源120000TW，实际可开采资源高达600TW。

安全性：运行可靠、使用安全；发电规律性强、可预测（调度比风力发电容易）。

广泛性：生产资料丰富（地壳中硅元素含量位列第二）、建设地域广（荒漠、建筑物等）、规模大小皆宜。 免维护：使用寿命长（20～50年、工作25年效率下降20%）、免维护、无人值守。

清洁性：无燃料消耗、零排放、无噪声、无污染、能量回收期短（0.8～3.0年）。

以上内容参考：百度百科-光伏产业

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。

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

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。

光伏产业，简称PV。我国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀；与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠。

除大规模并网发电和离网应用外，太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存，太阳能+蓄能几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源，发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划，光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。