光伏发电，为什么突然火了起来

2020年，光伏可谓市场最炙手可热的板块之一 ，龙头企业迎来“戴维斯双击”，纷纷跨进千亿市值大门。光伏行业，曾成就数位首富，但也曾大起大落，龙头陨落速度和造富速度同样令人始料不及。总之，这个充满故事的行业在2020年的A股市场“火”了。

1 为什么光伏板块在2020年大涨？

首先给大家介绍下什么是光伏。光伏是利用太阳电池半导体材料，将太阳光辐射能直接转换为电能的新型发电系统。简而言之，光伏就是利用太阳光进行发电。我们国家之所以大力发展光伏，首先因为太阳光是永续的清洁能源，其次作为石油进口大国，为了摆脱地缘政治的影响，摆脱对石油输出国的依赖，清洁能源是长期稳定发展的必须项。所以， 在过去20年的时间里，国家一直大力发展光伏产业，而光伏发电的成本也一降再降 ，单晶硅片从10年前100元/片到目前3元/片，组件从30元/瓦到1.6元/瓦。

而光伏在2020年大涨的原因之一，正是光伏发电的成本已经降低到和火电、水电等传统能源发电一样，我们称之为平价上网 。2020年8月5日国家能源局发布2020年平价光伏、风电项目名单，总规模共计44.45GW，其中光伏33.05GW。目前国内最低电价为青海无补贴平价上网光伏项目，上网电价为当地的水电价格0.227元/kWh，当前全国各省区火电上网标杆电价0.25~0.45元/KWh。

随着成本的降低，需求也在不断释放 。2020年前三季度累计新增装机18.7GW，同比增长16.95%。预计全年国内光伏装机有望达36-38GW，在今年的中国光伏行业年度大会上，国家能源局新能源司副司长表示：“从目前测算情况看，‘十四五’时期的新增光伏装机规模将远高于‘十三五’时期。”

2 光伏行业二十年大起大落

1970年4月24日，“东方红一号”卫星上天，彼时卫星上装载的就是 ---- 光伏电池。虽然70年代我们就开始研究太阳能发电，但由于成本过高，光伏发电一直停留在“实验室”阶段。

事实上光伏的民用落地最先于2000年左右在欧洲市场兴起。德国、西班牙等国的天然气、石油都亦受制于人，所以相继推出光伏补贴政策，欧洲市场被点燃。 在海外需求崛起的背景下，在中国的光伏产业逐渐发展，一批明星企业诞生，加入全球产业链当中 。2004年，那是全球光伏产业的高光时刻。

但是彼时国内的光伏行业集中在技术含量较低的电池和组件加工环节，上游硅料需大量进口，下游组件的销售也在海外市场，我们面临“两头在外”的局面。随后，全球遭遇2008年的次贷危机，欧洲大幅下调补贴，随后美国又对中国光伏企业展开“双反”调查， 国内光伏企业出口骤减，但产能在国内已经爆发，行业面临严重的供需失衡，产品价格大幅下降，因而一大批光伏企业倒闭，那是中国光伏产业的至暗时刻 。

但在欧洲美国市场的巨大压力下，中国政府加大了对光伏产业的支持力度 。2012年7月，政府出台了《太阳能发电发展十二五规划》，将2015及2020年装机目标进一步提升至21GW及50GW。同年10月，国家电网发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》，开放分布式并网时间，全面支持分布式能源发电。艰难时刻，中国光伏企业凭借技术升级，从弱到强，站稳了脚跟

3 光伏产业链格局

如今国内的光伏产业发展地较为成熟，纵观整个产业链，大致可以分为 上游的硅料、硅片，中游的电池片、组件，下游的光伏电站三大环节 。

硅料环节 ，我们早年需向国外进口。但随着国内多晶硅技术的提升，国内产能开始爆发，2019年国内多晶硅产能45.2GW，占全球比重69.2%。硅料环节，龙头企业成本优势十分明显，小企业已经逐步退出，基本形成垄断格局。

硅片环节 ，我国硅片产能占全球97.3%，占据绝对份额，是硅片制造大国。在硅片领域，同样龙头格局稳定，集中度很高。硅片环节存在单晶、多晶的技术差异，目前单晶硅片市场占比逐步提升，形成趋势。

电池片 可以说是光伏产业链中的核心环节，技术含量较高，是降低成本的关键。2019年底国内太阳能电池片产能163.9GW，同比增长28%，全球占比超70%。在电池片领域，格局相对分散，集中度有望进一步提高。

组件 可以理解为将电池片组装成发电板，所以组件环节技术含量不高，更加看重的是规模效应、成本把控，以及品牌和渠道壁垒。目前组件领域的格局也相对稳定，龙头公司已经持续多年出货量保持第一。

光伏电站 ，就是以组件为主体，辅以逆变器、支架安装形成的电站。这其中涉及一些光伏设备的细分领域，比如今年涨的很好的光伏玻璃，光伏玻璃是技术和资本双密集型行业，龙头公司毛利率水平高。比如逆变器也是光伏电站的重要组成部分，龙头公司地位稳固。

目前， 不少光伏行业的龙头公司已经形成了从上游硅片到下游电站的垂直一体化产业链 ，避免需求错配，降低成本，提高毛利。而光伏行业随着市场化的发展，也逐渐出清，竞争格局稳定。不过摆在光伏龙头们面前，并不是一条好走的路，多少领军企业，我们眼见它朱楼起、眼见它楼塌了。 光伏行业在过去20年里龙头迭代速度很快，背后的根本原因就是技术 。以单晶、多晶这两条技术路线来说，单晶拥有完整的晶体结构、较高的发电效率，但是之前产能不足、价格较高，而多晶成本较低，效率稳定提升，所以之前光伏行业主流的技术路线是多晶。但近年来在技术的快速更迭下，单晶成本劣势逐步缩窄，单晶电池在PERC、双面电池等领域技术突破更快，因此份额快速提升，目前优势已经愈发明显。所以，选对了技术路线，并且不断进行技术突破，提升发电效率，降低成本的龙头企业才能真正走出来，过去如此，未来亦是如此。

4 未来投资机会

据中证光伏产业指数数据显示，截至12月23日近一年指数回报已达到115%。 万家战略发展产业拟任基金经理李文宾认为，光伏行业未来面临广阔的发展空间 。从国内来看，根据我国的能源转型发展战略目标，中国非化石能源占一次能源消费比重，2020年达15%，2030年达20%，2050年达50%以上，2019年已提前完成了2020年15%的目标，因而在“十四五”规划中，非化石能源占比可能上调，国内光伏年均增长有望落在95-115GW区间。

从全球来看，随着成本优势进一步凸显，预计2025年光伏新增装机450GW。定价模式上，预计中国将全面转向世界范围内通用的PPA模式，但要从辅助电源走向主力电源，则需解决光伏“不可控、不可调”的天然属性，在搭配储能以后，将为光伏带来长期、可持续的发展动力。另外，从估值角度来看，目前光伏企业的估值水平在40倍左右，相对合理。

所以总的来看， 2021年包括中国在内的全球光伏市场将基本进入到平价上网时代，十四五期间光伏装机将快速增长，行业竞争格局相对稳定，估值合理，其中优质公司投资价值凸显 。

光伏行业过去的二十年可谓大起大落。我们经历过两头在外、受制于人的局面，经历过高度依赖补贴、骗补横行的年代，经历过反倾销的贸易打压，也看到产业政策逐步成熟、平价上网将成为常态。清洁能源是大势所趋，空间打开，未来已来。

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。据悉，2021年国内光伏将正式进入平价上网阶段，产业规模将持续扩大。此外，目前国家能源局已经提出了“2021年我国风电、太阳能发电合计新增1.2亿千瓦”的目标。未来，在多重利好影响下，我国光伏产业将稳步发展，产业链布局进一步完善，投资机会频现。

目前呢，已知的户用光伏市场一共有三种合作模式：

1、自投模式；2、租赁模式；3、贷款模式。

自投模式顾名思义就是用户自己投资，所得收益都是自己的，这种模式的优势在于，用户可以获得更高的收入，由电力公司每个月进行结算，相当于多了一份保障；但是，需要客户一次性投资，有着不小的资金压力，当然这也和屋顶面积有关。

而租赁模式就是简单的租借，它的好处是业主根本不需要进行任何的投资，只需要将房顶租出去，然后每年收取租金，并且一般企业都会对使用的房顶进行一些简单的维修。

贷款模式一般是农户以自身名义向银行等金融机构借款建设电站，光伏企业负责设备安装、运维，电站所有权归属于农户。在贷款年限内，电站收取的电费多用于还款付息；贷款还完后，电站收益全部归农户所有。

值得注意的是，农村安装光伏的意识逐步提升，间接出现了安装集中爆发的现象，这让一些不良商家钻了空子，利用农户从众但是不太了解光伏电站的心理，推行一些所谓的“免费安装”“租赁房顶安装”方式，大玩“阴阳合同”的文字游戏，故意模糊概念哄骗百姓，基于这种情况，国家和地方政府纷纷出台政策，对这种不良租赁模式进行遏制，可是这样急功近利的态势一旦成为主流，对整个市场经济的生态系统而言都是百害而无一利的。

着眼于未来，隆基推出了“向日葵”这个方案，用阳光和科技的力量让每个人都享受“阳光红利”，作为光伏产业的龙头老大，针对市场走热，乱象丛生的形势，隆基强势推出这种由线上平台来实现对用户的一体化集成式服务，从申请到后期的运营维护，都有隆基为用户保驾护航，为当前分布式光伏市场树立了标杆，依托品牌的优势，联合银行和经销商，实现了光伏产业的高标准，高品质，高质量的完美统一，引领了行业的新方向。

向阳而生，真正的让百姓感受到品牌和服务的力量，这种价值理念将是光伏产业的生命力，延续着人们对美好生活的向往。

1．光伏发电技术的兴起

20世纪90年代后期，世界上兴起一股“太阳屋顶”热。光伏发电技术发展较早的主要是日本、德国和美国，这些国家相继提出“1万屋顶”、“10万屋顶”和“百万屋顶”计划。近几年来，在发达国家已建造了相当发展水平的“零能房屋”，即完全由太阳能光电转换装置提供建筑物所需要的全部能源消耗，真正做到清洁、无污染。光伏发电技术代表了21世纪太阳能建筑的发展趋势，将太阳能建筑的发展推向一个新阶段。德国弗赖堡著名的“完全自足太阳房”（图7.1）就是一座完全依靠太阳能采暖、发电，而不依赖常规能源的零消耗建筑。

2．我国光伏发电技术的发展

粗略估计，我国现有建筑屋顶面积总计约400×108m2，假如1%安装光伏系统，可安装光伏发电装机容量3550×104～6620×104kW，年发电量287×108～543×108kW·h。我国荒漠化土地面积约264×104km2，其中干旱区荒漠化土地面积超过250×104km2，主要分布在光照资源丰富的西北地区。按利用我国戈壁和荒漠面积3%的比例计算，太阳能发电可利用资源潜力可达27×108kW，年发电量可达4.1×1012kW·h。

图7.1　德国弗赖堡“完全自足太阳房”

中国的光伏产业从20世纪70年代起步，90年代开始稳步发展，太阳能电池板及其组件的产量逐步增加。2000年以后国家电网公司为了加强对电网工程的控制，新发布了很多的管理方法，要求在管理上遵守电网工程建设的统一标准。2007年中国的光伏电池产量首次超过德国和日本，光伏电池的太阳能利用效率也逐步提高。我国2010年太阳光伏累计装机容量450MW，光伏产业复合成长率已达到38%。

现在，我国的光伏发电市场已经涉及广电部的村村通工程、产业部的光缆工程、林业部的森林防火通信工程和大漠地区光伏发电工程等众多领域。国家在“973”和“863”等重大项目中也将太阳能光伏发电的发展放到重要位置，2008年北京绿色奥运、2010年上海世界博览会的筹办也对太阳能光伏发电的发展产生了巨大的推动作用。

3．光伏发电系统介绍

太阳能光伏发电系统是一种新型的发电系统，它是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，使太阳光的辐射能直接转换为电能。太阳能光伏发电系统按照运行方式的不同，可分为独立运行的光伏发电系统和并网运行的光伏发电系统两种。独立运行的光伏发电系统要保持连续供电，需要有蓄电池作为电能的储存装置，主要用于电网不能到达的边远地区和人口分散地区，相对来说整个系统造价比较高；在有公共电网供电的地区，光伏发电装置与电网连接并网运行，省去蓄电池，大幅度减少投资，具有更好的运行效率和环保性能。一套基本的光伏发电系统一般是由太阳能电池板、太阳能控制器、逆变器和蓄电池（组）构成。

1）太阳能电池板

太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能直接转换成电能，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。

2）太阳能控制器

太阳能控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效地为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗，尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。如果用户使用的是直流负载，通过太阳能控制器可以为负载提供稳定的直流电（由于天气的原因，太阳电池方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定）。

3）逆变器

逆变器的作用就是将太阳能电池阵列和蓄电池提供的低压直流电逆变成220V交流电，供给交流负载使用。

4）蓄电池（组）

蓄电池（组）的作用是将太阳能阵列发出的直流电直接储存起来，供负载使用。在光伏发电系统中，蓄电池处于浮充放电状态，当日照量大时，除了供给负载用电外，还对蓄电池充电；当日照量小时，这部分储存的能量将逐步放出。

4．光伏发电系统的应用

目前我国光伏发电系统的应用，一方面以采用户用光伏发电系统和建设小型光伏电站为主，来解决偏远地区无电村和无电户的供电问题，为200万户偏远地区农牧民（即目前我国三分之一的无电人口）提供最基本的生活用电；另一方面，通过借鉴发达国家建设屋顶光伏发电系统的经验，在经济较发达、城市现代化水平较高的大中城市，在公益性建筑物和其他建筑物以及在道路、公园、车站等公共设施照明系统中推广使用光伏电源，建设屋顶光伏发电系统。此外，还将建立大型的并网光伏系统，以便于为光伏发电成本下降到一定水平时而开展大型并网光伏系统应用活动做好准备。

1）户用光伏发电系统和小型光伏电站

户用光伏系统和小型光伏电站属于非并网光伏发电系统（独立系统），多用于我国广大无电贫困山区和贫困农村。自投入使用以来，运行可靠，发电正常，性能优良。例如，辽宁省建昌县贫困无电山区已经安装了353套独立家用太阳能光伏电源系统，太阳能电池组件总功率可达22650W。

此家用光伏电源系统包括直流系统和交流系统两大类。直流系统由太阳能电池组件及支架、控制器和蓄电池组三部分组成。交流系统比直流系统多一个逆变器，共由四部分组成。

白天，太阳能电池组件接收太阳光照输出电能，然后经过防反充二极管向蓄电池组充电；夜晚，直流系统经过控制器将蓄电池组输出的直流电供直流负载使用，交流系统则经过逆变器把蓄电池组通过控制器输出的直流电变换为交流电供交流负载使用。在此系统中，太阳能电池组件的功能是将太阳辐射能转换为电能；蓄电池组的功能是将太阳能电池组件输出的直流电加以储存；防反充二极管的功能是用以阻止蓄电池组通过太阳能电池组件放电；控制器的功能是对蓄电池组的过充电和过放电进行保护；逆变器的功能是将蓄电池组输出的直流电变换为交流电。图7.2为户用光伏发电系统。

图7.2　户用光伏发电系统

此外，我国在西北偏远地区（如青海、西藏、新疆、甘肃等地）还建立了一些小型光伏电站。由于特殊的地缘，光伏电站特别适合西部特殊的居住环境，特别是在青藏高原有着得天独厚的地理环境优势，大力开发利用太阳能新能源，将其转换为电能，既解决了部分无电人口的供电问题，又解决了边远地区的通信问题，促进了西部地区脱贫致富，使经济和生态环境协调发展。其中西藏成为我国光伏电站、光伏电池装机容量最大的省区，有效地改善了当地牧民们的用电紧缺现象，而在通信方面，微波通信中继站应用光伏电源达到700kW以上，小型光伏电站有1300个。

2）屋顶光伏发电系统

随着光伏应用技术的发展，世界各国普遍推出了相应的屋顶光伏计划。“九五”期间，我国国家科学技术委员会也开始将太阳能屋顶系统列入国家科技攻关计划。图7.3为屋顶光伏发电系统。太阳能光伏发电系统与建筑物相结合，备受世界重视的原因是它存在以下几方面优点：

（1）不占用土地资源，这对于土地昂贵的城市尤为重要。

（2）可以原地发电，原地使用，减少了电力输送的线路损耗。

（3）降低了墙面及屋顶的温升，减轻了建筑物的空调负荷，降低了空调的能耗。

（4）取代和节约了昂贵的外饰材料（如玻璃幕墙等），使建筑物的外观统一协调，美化建筑环境。

（5）舒缓了高峰电力的需求，配备蓄电池后，还满足了安全用电设施的不断电要求。

图7.3　屋顶光伏发电系统

2008年奥运会的申办成功为太阳能利用提供了新的契机，国家计划将太阳能光伏发电融入奥运会建筑中，各奥运会建筑将大范围采用太阳能等绿色能源利用技术，我国政府对在奥运村及奥运会场馆中太阳能利用和建筑设计相结合进行了研究，并在奥运场馆及奥运村中应用，降低了建筑能耗，提升了城市的整体形象。

当今，诸多城市积极利用小型太阳能光伏电源，于道路、公园、车站甚至家庭安装了太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能路灯、市政交通及车位标识灯，这些灯造型新颖、美观大方、变化多样，而且经久耐用，融观赏性与实用性于一体，既不用拉电线、占用空间，还具有节能、环保、维护方便等优点，成为城市一道亮丽的风景线，为城市美化增添色彩。

3）大型并网光伏发电系统

并网光伏发电系统是光伏技术进步的重要标志，是未来太阳能光伏发电的趋势。光伏系统步入大规模发电阶段，意味着现在的能源结构将发生根本的变化，是人类社会利用能源的一场革命。图7.4为太阳能光伏电站。

图7.4　太阳能光伏电站

目前，在世界范围内，如美国、德国等发达国家已经开始建设了一批千瓦级并网光伏发电系统，又正在建设一批兆瓦级的光伏并网发电系统，甚至印度、菲律宾及非洲一些国家也开始建设大型并网光伏发电系统。

我国的并网光伏发电系统起步较晚，与上述国家相比，还有一段很大的差距。但我国已在深圳国际园林花卉博览园内建成了亚洲最大的太阳能并网光伏电站（图7.5），它在综合展馆、花卉展馆、管理中心、南区游客服务中心和北区东山坡都安装了太阳能光伏电站，电站总容量达1MW，并网光伏电站的年发电能力约为100×104kW·h，相当于每年可节省标准煤超过384t，减排粉尘约48t，减排灰渣约101t，减排二氧化碳超过170t，减排二氧化硫约768t，是真正的无污染的绿色能源。深圳国际园林花卉博览园1MWp太阳能并网光伏电站建成后，成为目前亚洲和我国总容量第一的并网光伏电站，同时也是世界上为数不多的兆瓦级大型太阳能光伏电站之一，填补了我国在大型并网光伏电站设计和建设上的空白，将成为我国并网太阳能发电史上的里程碑。

图7.5　深圳国际园林花卉博览园1MWp太阳能并网光伏电站

这个单价跨度挺大，主要是电气结构和支架结构以及人工成本变化空间较大。如果使用更好的材料或安装方案，价格甚至可能更高一些。而如果规模较大，成本控制较低，也有可能控制在9元/Wp以下，此处的数据只是个经验数据，尚需市场行情的变化而具体分析。据业内人士指出，太阳能光伏领域以后将呈现宽领域、多样化趋势，适应各种需求的光伏产品将不断问世。除了大型的并网发电站外，与建筑相结合的光伏一体化系统、光伏扬水系统、光伏路灯等等也将快速兴起。因此在光伏发电成本目标方面，光伏组件成本下降到2018年5000元/千瓦，光伏系统成本下降到0.9万/千瓦，光伏发电成本下降到0.7元/度，光伏发电从而达到一定的竞争优势。实际上，太阳能光伏企业近两年一直在努力降低发电成本，增加自身竞争力。即使如此，光伏发电成本仍是煤电的3倍多，只有在光伏发电成本降低到0.6元/度的形势下，光伏发电才能可能与燃煤发电进行市场竞争.