太阳能光伏发电行业现状如何?
我国光伏行业发展至第四阶段
我国光伏行业于2005年左右受欧洲市场需求拉动起步,十几年来实现了从无到有、从有到强的跨越式大发展,建立了完整的市场环境和配套环境,已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业,也成为我国产业经济发展的一张崭新名片和推动我国能源变革的重要引擎。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、产业体系建设等方面均位居全球前列,已形成了从高纯度硅材料、硅锭/硅棒/硅片、电池片/组件、光伏辅材辅料、光伏生产设备到系统集成和光伏产品应用等完整的产业链,并具备向智能光伏迈进的坚实基础。我国光伏行业发展经历了以下几个历史阶段:
年新增装机量波动较大
据国家能源局统计数据显示,2015年,我国光伏发电新增装机容量为1513万千瓦。2018年,受光伏531新政影响,各地光伏发电新增项目有所下滑,全年新增装机容量出现下降态势,从2017年的5306万千瓦下降至4426万千瓦。2019年,国内光伏新增装机仍然呈现下降趋势,下降至3011万千瓦。2019年对需要国家补贴的项目采取竞争配置方式确定市场规模,因政策出台时间较晚,项目建设时间不足半年,很多项目年底前无法并网,再加上补贴拖欠导致民营企业投资积极性下降等原因,截止2019年底竞价项目实际并网量只有目标规模的三分之一。
2020年,在未建成的2019年竞价项目、特高压项目,加上新增竞价项目、平价项目等拉动下,预计国内新增光伏市场将恢复性增长。“十四五”期间,随着应用市场多样化以及电力市场化交易、“隔墙售电”的开展,新增光伏装机将稳步上升,中国光伏发电新增装机容量为4820万千瓦。
2020年末累计装机量超2.5亿千瓦
累计装机容量方面,据国家能源局统计数据显示,2015年以来,我国光伏发电累计装机容量增长迅速。2015年,全国光伏发电累计装机容量为4318万千瓦,到2020年已经增长至25300万千瓦。从一定程度上说,我国的光伏发电正在迅速发展起来。
光伏发电量增速维持在15%以上
据国家能源局统计数据显示,2013年以来,我国光伏发电量增长迅速。2013年,全国光伏发电量仅为91亿千瓦时,到2019年,全国光伏发电量2238亿千瓦时,同比增长26.08%。截止2020年底,全国光伏发电量为2605亿千瓦时,同比增长16.4%。
华北、西北与华东地区新增装机量较多
截至2021年9月底,全国分布式光伏装机9399万千瓦,占光伏总装机比重33.8%,与上二季度相比提升1.2个百分点,同比提升1.8个百分点
从全国并网光伏发电新增装机布局看,2021年前三季度,我国华北地区新增装机8027.6万千瓦,占全国的28.9%西北地区新增装机6456.8万千瓦,占全国的23.2%华东地区新增装机5390.6万千瓦,占全国的19.4%华中地区新增装机3716.2万千瓦,占全国的13.4%南方地区新增装机2753.1万千瓦,占全国的9.9%东北地区新增装机1438.4万千瓦,占全国的5.2%。
总体来说,为了响应巴黎协定,我国提出了“碳中和”“碳达峰”的号召,在此号召下,近年来我国光伏行业有了长足的发展。
—— 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》
背景
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
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!
2.英力特(000635)公司经营范围包括单晶硅、多晶硅生产开发,而公司与大股东英力特团体在国内最大硅石、石英石基地在宁夏石嘴山(硅石储量高达42.8亿吨)从事单晶硅、多晶硅生产开发。
3.东方钽业(000962)公司利用石嘴山市硅矿资源上风、通过硅微粉参与太阳能上游产业,与母公司宁夏东方有色金属团体参与打造世界级硅光伏基地。
4.三峡新材(600293)公司控股的宜昌当玻硅矿是国内大型硅质原料生产基地,“硅矿”储量有三千多万吨,是湖北宜昌地区最大,纯度最高的硅矿。
5.江苏阳光(600220)公司与宁夏东方有色、宁夏电力合作建设宁夏阳光硅业(占65%股权),项目规划年产4000吨高纯多晶硅;公司与陈钟谋教授合作组建江苏阳光太阳能电力主要研究、生产新型高效纳米光伏电池及组件,完全达产后预计年销售收进有看达到30亿元,成为我国最大的太阳能电池生产企业之一。
6.特变电工(600089)控股58.37%新疆新能源,为我国目前规模最大的专业从事太阳能开发和利用的高新技术企业,太阳能产能4100KW;公司控股75%的特变电工多晶硅公司建设1500吨/年太阳能级多晶硅项目。
7.金晶科技(600586)引进美国PPG生产技术建设的600T/D超白生产线已成功生产出超白玻璃产品(太阳能辅助材料),正打造国内最大的节能新材料基地。
8.光电股份(600184)公司与西安北方光电等9家企业发起设立的云南天达光伏科技主要从事晶体硅太阳能电池研制和生产。
9.安源股份(600397)公司引进国际顶级的德国VON.ARDENNE公司的大型真空磁控溅射镀膜生产线,年产200万平方米低辐射(LOW-E)太阳镀膜玻璃,这种太阳膜技术可应用到所有太阳能产品中,通过控制膜层的性质,可使热量传不出往,进步集热效率。
10.有研硅股(600206)公司处在多晶硅(半导体集成电路和硅太阳能电池的基础材料)产业链条的中间可以充分利用大直径单晶回收料,将其用于生产太阳能电池单晶硅;l公司单晶硅太阳能产能在130吨/年左右。
11.方兴科技(600552)公司拥有年产30万吨优质硅砂生产基地,目前年产1000吨多晶硅项目正招商引资,并引进德国西门子公司生产设备和技术。
12.生益科技(600183)公司控股的连云港东海硅微粉公司,是目前国内产量最大、品种最全的硅微粉生产企业,也是目前国内发展最快、市场占有率最高的硅微粉生产企业,具有年产2.8万吨的产能,行业垄断上风相当明显。
13.鄂尔多斯(600295)公司正在打造一条从煤炭开采到电厂发电直至硅铁、硅锰生产的完善产业链,其投资160亿的硅电联产项目正在鄂托克旗横盘镇迅速崛起。
14.航天机电(600151)公司控股52%的上海太阳能科技在国内建造了第一座10千瓦太阳能电站,且拥有全国最大的太阳能设施生产厂房,产量达到10兆瓦,并与夏普达成太阳能电池组件生产来料加工协议。
15.岷江水电(600131)公司与天威团体和西躲太阳能研究中心共同组建的西躲华冠科技在光热领域拥有第三代太阳能热水器、地源热泵空调系统、太阳能热发电系统等产品;在光电领域的配套产品有高频高效率逆变器、经济型屋顶并网太阳电池组件、薄膜太阳能电池。
16.安乐科技(000969)公司与德国Odersun就薄膜太阳能电池项目签订了研发合作合同设立太阳能电池研发中心,并与西躲科委共同开发西躲地区适用的太阳能电池产品。
17.南玻A(000012)在东莞总投资40亿元建设“绿色能源产业园”主要由太阳能电池项目、太阳能玻璃与超白玻项目、节能建筑玻璃项目三大种别组成,其中太阳能电池项目成为全国最大的太阳能电池基地,规划产能为450兆瓦。
18.乐山电力(600644)公司参股的四川新光硅业科技形成年产多晶硅太阳能硅片1260吨的生产能力,是国内重要的太阳能电池原材料多晶硅生产商。
19.风帆股份(600482)公司3.99亿投资太阳能电池片,太阳能电池一期工程2006年开工,竣工投产后形成20万MW太阳能电池和组件的生产能力,项目整体竣工投产后形成40万MW太阳能电池。
20.ST力阳(600482)公司是太阳能光热转换材料及高硼硅玻璃、电光源玻璃生产基地,是国内最大的太阳热水器核心技术产品供给商,市场份额目前居国内同行业首位;公司还是国内高硼硅管、棒材及其系列产品主要生产基地,为国内太阳能玻管最大的专业供给商。
21.三友化工(600409)公司与唐山氯碱公司共同设立项目公司,建设6万吨/年有机硅项目,主要用于太阳能电池用封装剂、太阳能电池涂料等领域。
22.杉杉股份(600884)公司参股20%的子公司宁波杉杉尤利卡太阳能科技发展主要从事单晶、非晶硅电池的生产,目前无盈利贡献。
23.申能股份(600642)公司通过参股上海太阳能科技,参与太阳能电池片领域。
24.华光股份(600475)公司持股52%的云南天达光伏科技主要从事太阳能电池片、电池组件、光伏发电系统及成配套产品研究、制造,是无锡尚德的关联企业。
25.小天鹅A(000418)公司大股东小天鹅团体参股了无锡尚德。
26.澳柯玛(600336)公司主要从事太阳能系列产品、太阳能新型墙体材料等制造和技术开发。开发的宽频真空管,采用独占的亚纳米陶瓷镀膜技术,体现了当今国际先进水平,已建立起国内领先的锂电池生产基地,规模进进国内前三名。
27.维科精华(600152)建设占地1000亩以上的维科能源产业产业园,旗下的宁波维科能源科技投资有限公司已成为我国大型的太阳能动力、锂离子电池生产企业。
28.赣能股份(000899)公司与华基光电(0155.HK)合作生产非晶硅光电薄膜电池的3个合资合同,生产线采用OEM形式为华基光电生产非晶硅光电薄膜电池。
29.威远生化(600803)实际控制人新奥团体近年参与光电技术领域。相关产品包括:全玻璃真空集热管,年产能:集热管200万支、热水器5万台。
30.孚日股份(002083)公司第一条CIGSSe薄膜太阳电池60MW生产线已经建成,正在调试中;与德国ALEOSOLARAG公司合资生产晶体硅太阳能电池组件项目也开工建设。
31.拓日新能(002218)公司建设的日投料120吨的光伏太阳能玻璃生产线已进进批量生产阶段;公司目前建设年产150MW非晶硅光伏电池生产线、2个日投料120吨光伏太阳能玻璃生产线以及3MWp光伏建筑一体化电站等配套项目。
32.中航三鑫(002163)公司子公司中航三鑫太阳能光电玻璃(控股70%)主要进行太阳能光电玻璃生产与深加工。
33.川投能源(600674)大股东四川省投资团体出资设立新光硅业,该公司承担了"年产1000吨多晶硅示范工程"国家高技术产业化项目,该工程也是国家唯一的一个年产1000吨多晶硅项目,具有很强的垄断性。
34.通威股份(600438)公司持股50%的永祥公司控股了永祥硅业投资,其具有设计年产能5000吨三氯氢硅项目;永祥多晶硅公司年产1000吨多晶硅项目。
35.新南洋(600661)公司参股23.93%子公司上海交大泰阳绿色能源主要从事电池片、电池组件系统的研制、销售以及咨询。
36.方大团体(000055)公司是国内第一家把握太阳能某光电建筑技术并成功应用于工程实践中的企业。
37.精功科技(002006)公司专注于太阳能光伏专用装备的生产,具有光伏设备、多晶硅片及铸锭的加工制造业务。
38.银星能源(000862)参股子公司宁夏银星多晶硅生产的太阳能级多晶硅目前已制成太阳能电池组件,安装在公司控股股东宁夏发电团体有限责任公司所属的银川太阳能光伏试验电站试验运行,该电站已于2008年9月15日正式并网发电;公司与日本川崎公司合作,参股40%,采取低本钱的物理提纯法处理高纯硅;公司子公司宁夏银星能源光伏发电设备生产有太阳能电池组件。
39.钱江生化(600796)公司拟与浙江明士达经编涂层及其他自然人合资组建浙江钱江明士达光电科技,占40%股权,将投资3.237亿元将设光伏产业项目,年产5000万片太阳能级硅片,建设单晶硅生长炉车间生产线以及多晶硅生产车间、多线切片生产车间,建设周期8个月。
40.综艺股份(600770)公司子公司综艺光伏有限公司40MW非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳能电池扩建项目在抓紧建设中;公司持有33.5%股权的欧贝黎新能源主要产品为125系列165-190W和156系列210-300W高效组件及转换效率为17.5%以上的太阳能电池片,主要市场为欧美澳韩等国家和地区。
41.东方日升(300118)公司主要从事太阳能电池片、太阳能电池组件以及太阳能灯具等太阳能光伏产品的研发、生产、销售;公司2009年太阳能电池片产量58.6MW,太阳能电池组件产量为55.86MW。
42.宝石A(000413)河北东旭将持有的石家庄旭新光电科技50%股权注进公司,旭新光电科技主营业务包括广电显示玻璃基板和光伏产业(非晶硅薄膜太阳能电池项目)。
43.向日葵(300111)公司已熟练把握了光伏电池片生产的全部关键技术,包括自主开发的电池表面微结构处理、电池扩散吸杂、电池体钝化及抗反射等核心技术。晶体硅电池产品的均匀转换率已达17.5%,在国内同行中处于领先水平。公司目前光伏电池年产能175MW,未来产能将扩张至275MW。
44.恒星科技(002132)公司“多晶硅切割钢丝项目”“一旦切割钢丝进进量产,利润会非常可观”。
45.国电电力(600795)子公司国电科技环保团体有限公司与大全团体签署多晶硅项目合作协议,合资建设年产6,000吨太阳能及电子级多晶硅项目,项目建成后,每年可向社会提供的多晶硅原料可供制造50万千瓦的光伏电池。
46.横店东磁(002056)公司自筹资金在横店东磁光伏园区投资建设300MW晶体硅太阳能电池片及50MW组件项目。
47.超日太阳(002506)公司与洛阳偃师市产业区治理委员会就公司在偃师市产业区建设超日太阳(洛阳)光伏产业园事宜达成协议。根据协议内容,超日太阳(洛阳)光伏产业园占地约449.39亩,建设规模为年产800MW多晶硅铸锭、多晶硅切片、太阳能电池片,而超日太阳将在2016年6月前完成超日太阳(洛阳)光伏产业园的建设,目标投资总额为36亿元。