光伏发电是运用半导体界面发生的光生伏特效应,将光能直接转变为电能的进程。发电机发生的直流电能通过逆变器转化为沟通电能,通过升压变压站升压后输送至电网, 通过电网输电线路将电能传输到用电端。
光伏电站首要分为会集式电站和散布式电站两大类。因为光伏电站装置相较于风电有灵 活性高的特色,因而相较于传统的大规划风电厂,光伏电站不只能够大规划会集装置, 还能够散布于修建物外表、野外等多个场景中。会集式光伏电站是指将光伏阵列装置于 山地、水面、荒漠等较为宽广的地域,阳光照耀后光伏阵列可发生直流电,逆变器再将 直流电转变成沟通电后,经由升压站接入电网。会集式光伏电站的规划遍及较大,一般 均在 10MW 以上,且现在 100MW 以上的特大型光伏电站逐渐增多。
散布式光伏电站一般装机规划小,装置较为活络。散布式电站首要能够分为与修建结合 和非与修建结合两大类,与修建结合的又分为光伏修建结合(BAPV)和光伏修建一体化 (BIPV)。
在碳达峰、碳中和布景下,光伏发电作为我国动力转型的中坚力气展开迅速,其首要优 势包含:(1)广泛性。太阳光照耀地球外表,不限地域,不管陆地、海洋、高山或是平 地,都能够开发运用,虽然照耀时刻和强度不同,但其散布广泛,不会因为地域或气候 等原因无法获取。(2)无限性和可继续性。依据现在太阳发生的核能速率预算,氢的贮 量拆阅坚持上百亿年。在生态污染愈加严峻的今日,太阳能资源取之不尽用之不竭,是 一种真实可再生的清洁动力。(3)装置地址活络。修建物的房顶开阔,具有不受修建物 朝向影响、承受光照时刻长、最大程度防止暗影搅扰等优势。光伏发电不只能够装置在 住所设备房顶上,也能够装置在工业规划的设备中,通过太阳能发电获取电能来拆阅建 筑物内的用电需求。在村庄复兴范畴,房顶散布式光伏技能的展开也可有用处理县域地 区的用电问题。
(4)绿色环保。光伏发电本身不耗费燃料,不排放包含温室气体和其他 废气在内的任何物质,不污染空气,不发生噪声。(5)前进国家动力安稳性。通过光伏 发电,人们能够减少对化石燃料发电的依靠,有用防止动力危机或燃料商场不安稳而造 成的冲击,然后前进国家动力安全性。(6)运维本钱低。光伏发电无机械传动部件,运 行安稳牢靠。一套光伏发电体系只需有太阳能电池组件就能发电,加之自动操控技能的 广泛运用,根本上可完结无人值守,保护本钱低。
不可否认现阶段光伏发电也存在一些缺陷,未来职业更好的展开要着力于战胜这些缺陷。首要下风体现在:(1)能量供应不安稳。光伏发电量会遭到时节改变、气候状况、昼夜 替换以及太阳辐射强度的影响。长时刻的雨雪天、阴天乃至云层的改变都会影响光伏发电, 当没有太阳的时分就不能发电或许发电量很小,会影响用电设备的正常运用。(2)占地 面积广。因为太阳光照耀的能量散布密度小,这导致光伏发电大规划运用时,设备占地 面积相对其他发电设备较大。(3)地域依靠性强。因为地理位置不同,气候不同,各地 区日照资源相差很大。部分光能资源丰富区域间隔用电负荷中心较远,且当地经济欠发 达,消纳才能弱,需求通过输电网远间隔会集外送,导致光伏发电发生的能量不可防止 地呈现损耗。
固定式光伏发电可运用的太阳能资源是光伏组件依照最佳倾角放置时能够承受的太阳总 辐照量。依据现在国内的规划阅历,依照 80%的全体体系功率,能够核算出固定式光伏 电站的首年运用小时数。
从区域散布来看,太阳能资源区域性差异较大,全体上呈现高原、少雨枯燥区域大;平 原、多雨高湿区域小的特色。我国东北、华北、黄淮东部、西北中西部、西南中西部等 地年最佳斜面总辐照量超越 1400kWh/m2,首年运用小时数在 1000 小时以上,其间,新 疆大部、西藏大部、青海、甘肃中西部、内蒙古以及四川西部年最佳斜面总辐照量超越 1800kWh/m2,首年运用小时数在 1400 小时以上,为我国最大光能资源区。重庆中南部、 贵州中北部、湖南西部以及湖北西南部,为我国最小光能区。
中游产品会集度高,上下流展开空间大。光伏工业上游是硅料、硅片等。多晶硅出产是 光伏工业链的首端,也是影响工业展开规划的重要环节。因为我国硅料扩产周期较下流 长,供需存在较大缺口,仍然依靠于国外进口,跟着我国硅料企业扩产方案的延展,多 晶硅供需不平衡局势将有所平缓。光伏工业中游首要是电站设备的首要构成部件,首要 部件为电池、组件、逆变器、支架等。中游企业相对会集,在方针和技能两层驱动下, 产品产能扩张速度快,首要产品出产已位居国际前列水平。光伏工业下流是光伏电站运 营商。比较欧美兴旺国家,我国光伏发电水平展开较缓,电站规划化程度还不行。在双 碳方针和可再生动力展开方针的支撑下,我国光伏装机增速显着,有望完结工业规划化。
从收入端来看:新动力运营的首要风言风语收入来自于出售电,电力收入叠加各种利好终究 构成首要风言风语收入。发电收入可拆解为发电量(量的层面)与电价(价的层面)。量的 层面:装机容量和运用小时数一起决议发电量,安全以为发电量的影响首要体现在装机 容量上,一方面,光伏因为资源禀赋本身的问题(一天傍边的日照时刻较为固定),导 致必定资源区内的运用小时数不会呈现较大改变,因而运用小时数对盈余的影响程度相 对较小;另一方面,光伏装置相对活络,装机容量的边沿改变相对显着。价的层面:一 方面,现在光伏根本现已完结平价上网,电价言过其实对盈余的负面影响现已逐渐开释结束;另一方面,绿电方针、CCER 有望落地都将增厚光伏运营商的盈余,必定程度上能够认 为许多利好方针在必定程度上增厚了电价。
从本钱端来看:光伏运营与风电相似,相同不需求燃料本钱,本钱首要反映在折旧与财 务费用上,而折旧首要与初始制作本钱相关。
短期看装机、电价,中长时刻看技能。安全以为收入端的因子更多地体现在短期改变上, 即新增装机、电价增厚对盈余的影响体现在相对较短的时刻维度。而本钱端的初始出资 本钱则需求靠长时刻的技能推进与革新来支撑,需求以更长时刻的视角来考量。
假定一个处于 2 类资源区的 30MW 的光伏项目,依照其生命周期为 25 年、初始出本钱钱 按 CPIA 核算及估测的 2020 年 3.38 元/W、运用小时数依照二类资源区 1400 小时、电价 按 0.38 元/千瓦时,以此为依据对该项意图 NPV 进行核算。具体中心假定如下:
电价改变对该项目 NPV 的影响更为显着。在其他条件坚持不变的状况下,初始出本钱钱 添加或减少 5%,NPV 将由 0.16 亿变为 0.13 亿/0.19 亿;电价改变添加或减少 5%,NPV 将由 0.16 亿变为 0.21 亿/0.11 亿。由此可见,初始出资改变对项目 NPV 的影响程度要小 于电价改变对项目 NPV 的影响。
光伏发电是一个受国家方针引导较大的职业,光伏发电工业在我国的快速展开与组件价 格的快速下降和活跃的方针导向密不可分。国家大力支撑包含光伏、风电等在内的可再 生动力的开发与运用,一方面通过辅导装机规划和拟定职业规范等办法,引导国内光伏 发电职业朝着健康有序、科学立异的方向展开,另一方面通过财务补助、方针优惠等途 径扶持新动力发电职业的成长与展开,并终究完结平价上网的方针。
2021 年是“十四五”及全面建造社会主义现代化国家新征途局面之年,在我国经济新发 展格式下,由“高碳动力”转型到“绿色低碳动力”也成为动力工业革新的必经之路。依据国家动力局局长章建华的最新表态,关于未来动力作业,要加大煤炭的清洁化开发 运用、大力前进油气勘探开发力度;加速风能、太阳能、生物质能等非化石动力开发利 用,推进低碳动力来代替高碳动力、可再生动力代替化石动力。
2020 年 9 月 22 日,我国政府在第七十五届联合国大会上提出:“我国将前进国家自主贡 献力度,采纳愈加有力的方针和办法,二氧化碳排放力求于 2030 年前到达峰值,努力求 取 2060 年前完结碳中和。”2021 年 3 月 5 日,2021 年国务院政府作业报告中指出,扎 实做好碳达峰、碳中和各项作业,拟定 2030 年前碳排放达峰举动方案,优化工业结构和 动力结构。面临碳排放总量大、高碳展开惯性强的严峻局势,我国要用不到 10 年时刻实 现碳达峰,再用 30 年左右时刻完结碳中和,使命十分艰巨。碳排放问题的本源在于化石 动力的很多运用,未来能离任脱节化石动力依靠,应注重加速推进清洁动力代替和动力 消费电能代替,完结动力出产清洁主导、动力运用电能主导,动力电力展开与碳脱钩、 经济社会展开与碳排放脱钩。在此布景下,光伏等一系列新动力发电将迎来展开的新机 遇。
“清洁”动力是由可再生资源和无碳资源出产的动力。与化石燃料等传统动力比较,清 洁动力发生的污染要少得多,对安全的地球更有利。在“碳达峰”、“碳中和”的布景 下,大力推进清洁动力的展开是社会的一起一致。从动力格式演化看,新式的清洁动力 代替传统动力是大势所趋,开发运用水能、风能、生物质能等可再生的清洁动力资源符 合动力展开的轨道。各省市都在活跃拟定愈加具体的新动力展开战略,跟着会集式光伏发电的全面平价无补助上网,未来光伏将更具竞赛力;跟着电网优化建造,才智电网将 进一步前进供电功率,言过其实运营本钱;新式储能技能的不断展开有利于调理性电源建造, 前进新动力消纳才能,电力体系调理将愈加活络。
价格是引导资源装备的活络信号。近年来,国家发改委逐渐树立并完善上网电价方针, 不断调低了光伏上网电价。2013 年发改委发布《关于发挥价格杠杆效果促进光伏工业健 康展开的告诉》,依照各地太阳能资源条件和建造本钱的规范,将全国各区域分为三类 太阳能资源区,依据所区分的资源区拟定光伏电站的标杆上网电价。2013 年至 2019 年间, 国家发改委逐年调整光伏职业的标杆上网电价。从 2019 年开端,政府努力完结光伏发电 的商场化买卖,将推进光伏发电平价上网作为往后拟定光伏电价方针的展开方向。
2021 年 2 月 26 日国家动力局在《关于 2021 年风电、光伏发电开发建造有关事项的告诉 (征求定见稿)》中提出归入保证性并网规划的项目由各省级动力主管部门以项目上网 电价或同一业主在运补助项目减补金额等为规范展开竞赛性装备;尔后发改委进一步颁 布《关于 2021 年新动力上网电价方针有关事项的告诉》,关于会集式光伏电站、工商业 散布式光伏项目中心财务不再补助,已完结全面平价。
跟着光伏发电补助方针的不断完善,我国光伏发电职业阅历了初装补助到度电补助再到 竞价补助方针时期,跟着光伏发电度电本钱的下降,会集式光伏平价上网条件现已具有。依据国家展开变革委 2021 年 6 月 7 日印发的《关于 2021 年新动力上网电价方针有关事 项的告诉》,清晰从 2021 年起,对新存案会集式光伏电站、工商业散布式光伏项目,中 央财务不再补助,施行平价上网。2021 年新建项目上网电价,按当地燃煤发电基准价执 行,可自愿通过参加商场化买卖构成上网电价。而关于存量项目,依据国家相关规则, 其补助强度将坚持长时刻安稳。
近年来,我国清洁动力工业不断展开壮大,已成为推进动力转型展开的重要力气,为建 设清洁低碳、安全高效的动力体系做出了杰出奉献。但层出不穷清洁动力展开不平衡不充分 的对立也日益凸显,特别是清洁动力消纳问题杰出,已严峻限制职业健康展开,引起了 国家的高度注重。为了更好地促进风电、光伏发电、水电和核电等清洁动力高质量展开, 能够从“输电”和“储能”两方面一起助力光电消纳,终究树立起清洁动力消纳的长效 机制。
碳中和催化动力转型,光伏驶向快车道。2020 年 9 月 22 日,我国政府在第七十五届联合 国大会上提出:“我国将前进国家自主奉献力度,采纳愈加有力的方针和办法,二氧化 碳排放力求于 2030 年前到达峰值,努力求取 2060 年前完结碳中和。”碳排放问题的根 源在于化石动力的很多运用,未来能离任脱节化石动力依靠,应注重加速推进清洁动力 的开发和代替。在此布景下,光伏发电将驶向快车道。
全球光伏商场规划加速扩展,国内光伏装机超预期展开。2020 年全球新长脸伏装机达 130GW,创前史新高,其间,海外光伏装机规划及工厂产出受疫情重创呈现显着下滑, 新增装机量约 80GW。在光伏发电本钱继续下降和全球绿色复苏等有利要素的推进下, 全球光伏商场也将快速添加。据我国光伏职业协会猜测,2021 年全球新长脸伏装机约 150-170GW。纵观国内商场,2020 年国内光伏装机超预期展开,新增 48.2GW,同比增 幅达 60%。
未来五年光伏新增装机有望完结倍增。为到达非化石动力占一次动力消费比重达 25%左 右的方针,在十四五“碳中和”方针支撑下,2021 年国内新增装机估计达 55-65GW,十 四五期间光伏年均新增装机或将在 70-90GW 之间,到 2025 年国内光伏新增装机最高可 达 110GW,达观状况下光伏新增装机较当时水平有望完结倍增。
从装机总量上来看,会集式光伏大幅抢先散布式光伏。2020 年会集式光伏总装机 174.4GW,占总装机的 69%;散布式光伏总装机为 78.3GW,占仅总装机容量的 31%。从新增装机结构来看,散布式占比逐渐前进。近五年,会集式光伏新增装机占总装机的 份额呈现下降趋势。2021 年一季度,散布式光伏新增装机初次超越会集式光伏。
会集式与散布式并重。散布式光伏能够就地取能,以涣散活络的巨大优势接近用电区域 开发,然后作为动力的重要弥补。散布式光伏的一大优势是能够选用“自发自用,余量 上网”的形式,在用电需求较大、用户电价较高的中东部区域能够量体裁衣展开中小型 散布式光伏。猜测未来会集式与散布式光伏将进一步做到优势互补,一起促进光伏工业 的协同展开,
6 月 20 日,国家动力局发布《关于安排申报整县(市、区)房顶散布式光伏开发试点方案的告诉》,在全国规划内安排展开整县(市、区)的房顶散布式光伏的开发试点作业, 层出不穷清晰指出党政机关修建房顶总面积可装置光伏发电份额不低于 50%;校园、医院、 村委会等公共修建房顶总面积可装置光伏发电份额不低于 40%;工商业厂房房顶总面积 可装置光伏发电份额不低于 30%;农村居民房顶总面积可装置光伏发电份额不低于 20%。
试点推进超预期,两成县区归入试点项目。在中心方针出台后,多地连续出台散布式光 伏建造的相关方针。据北极星核算,到 9 月,现已敲定整县光伏开发的市、县、区已 达 193 个。9 月 13 日,国家动力局发布了《国家动力局归纳司关于报送整县(市、区) 房顶散布式光伏开发试点方案的告诉》,告诉发布了全国整县光伏推进试点县市的终究 名单,终究共有 33 个省份的 676 个县(市、区)被列入光伏整县的试点区域,超越此前 估计的 22 个省份。依照全国约 2853 个县级行政区核算,约有 23.7%的区域列入该次整 县光伏试点。
散布式光伏就地消纳优势凸显。此次光伏整县装置试点与当时光伏累计装机散布有较大 差异。从地域散布图来看,光伏累计装机呈现出“上深下浅”的特征,即西部、东部分 布较为会集,南部散布较少;而此次光伏整县装置试点呈现出“左浅右深”,光伏累计 装机较少的省份(如广西、广东、福建及浙江)现在试点均超越了 20 个。中东部等较为 兴旺的区域均有较多试点散布,该地的用电需求旺盛,散布式光伏将优先处理当地消纳, 有用地防止了会集式新动力产电用电地域错配的问题。
电力龙头跑步进场。大型企业依托于本钱优势及强壮的联系网络在本次整县开发中收成 了大批项目。在现在已敲定的 193 个整县光伏开发的市、县、区中,前五大开发企业签 约多达 131 个(含合作项目),占比近 7 成(含合作项目)。
散布式光伏分与修建结合和非与修建结合两类,其间非与修建结合的又分为 BIPV 和 BAPV。BIPV 为太阳能光伏修建一体化处理方案,通过在修建外表装置光伏阵列为修建 物供应电力,完结电力的自发自用;层出不穷也能够与电网相衔接,完结电力的全额上网。BIPV 通过将光伏与修建物的有机结合,既能作为修建资料或装修资料,又能为修建供应 电力,完结了修建与电力的有机结合,极大前进了资源的运用率和运用价值。BAPV 则 不直接作为修建的一部分,仅通过支架等与修建物结合,光伏面板移走后修建仍坚持完 整。
与 BAPV 比较, BIPV 有许多优势。因为 BIPV 直接作为修建的一部分不存在屋面板,而 BAPV 中面板的承办占比到达了 35%,因而在经济性方面 BIPV 的单位本钱造价低于 BAPV 近 40%,且寿数善于 BAPV30 年左右。在安全性和施工难度方面,因为 BIPV 不 存在房顶面板,一般不会因为外力的效果导致光伏面板变形然后引发安全问题,且铝镁 锰屋面板一般装置难度较大,BIPV 将极大言过其施行工难度;在防水性方面 BIPV 整个屋面 外表选用无穿孔衔接技能,可有用防止漏水危险。
优势加持叠加价格灵敏程度低,继续看好 BIPV 的添加潜力。跟着 BIPV 的不断展开,其 优势也逐渐闪现。BIPV 因为将光伏面板作为修建的一部分,本钱可部分转嫁到到修建当 中,因而相较于朴实的光伏面板,BIPV 对价格的灵敏程度相对较小。在 BIPV 的许多优 势加持下,继续看好未来与修建交融的散布式光伏的添加潜力。
平准化度电本钱 LCOE(Levelized Cost of Energy)一般用来衡量光伏发电的整个项目 周期的单位发电本钱。依据公式,LCOE 由初始出资、运营本钱、产值收益、税费、发 电量等要素决议。
2010 至 2020 年全球规划内可再生动力 LCOE 继续下降,光伏发电经济性显着前进。相 较于 2010 年的 0.381 美元/kWh,光伏均匀 LCOE 已于 2015 年下降至火电均匀 LCOE 波 动规划(低于 0.15 美元/kWh),到 2020 年完结 0.057 美元/kWh 的经济性优势,曩昔十 年降幅约 85.0%,远高于海优势电 48.1%和陆优势电 56.2%的降幅。相较全球,我国光伏 度电本钱较低,光伏发电性价比更优,2020 年已完结 0.044 美元/kWh,较 2010 年的 0.305 美元/kWh,降幅高达 85.6%。
全体来看,跟着技能迭代,我国光伏 LCOE 有望进一步下探。据 CPIA 全出资模型测算, 2020 年会集式光伏电站在 1800 小时、1500 小时、1200 小时、1000 小时等效运用小时数 的 LCOE 别离为 0.2、0.24、0.29、0.35 元/kWh;散布式光伏电站在在 1800 小时、1500 小时、1200 小时、1000 小时等效运用小时数的 LCOE 别离为 0.17、0.2、0.26、0.31 元/kWh。跟着组件设备的本钱紧缩,运维才能的加强,会集式及散布式光伏电站 LCOE 预估未来 十年仍呈下降趋势,估计 2021 年大部分区域可完结与煤电基准价同价。
从 LCOE 分化来看,光电的经济性的前进首要体现在两个方面:初始出资的下降及运营 费用的言过其实;此外,电价负面效应的开释结束与功率(发电小时数)的企稳也将为 LCOE 进一步下降供应保证。
初始出资方面:光伏体系的初始出资首要分为三部分:包含体系本钱(组件、逆变器、 支架等硬件)、电站装置费用、软性本钱(融资等)。关于大部分国家区域来说,硬件 体系开销约占初始出资 60%以上。硬件体系本钱的紧缩是初始出资减缩的重要要素。在 曩昔十年里,光伏职业继续不断的技能展开前进了工业链的技能竞赛力,全体工业链硬 件体系本钱得到大空间紧缩,经济性也逐渐凸显。其间,光伏组件本钱紧缩空间巨大, 占 LCOE 降幅 46%,下降本钱达 0.15 美元/kWh;相配套的逆变器、光伏支架、以及其他 周边体系降幅占比 18%,约 0.059 美元/kWh。而 2010-2020 年,电站装置本钱和软本钱 降幅别离占光伏 LCOE 降幅 12%和 18%,软本钱降幅中有 4%是因为融资条件改进所造成的。
运维费用方面:相较于初始出资的大幅减缩,运维费用的调整空间有限,曩昔十年里, 完本钱钱紧缩 0.006 美元/kWh、占 LCOE 降幅 2%。
电价与功率方面:现在光伏根本现已完结平价,电价负面效应行将开释结束。功率方面, (安全将发电才能来作为衡量光伏发电功率的方针),后续运用小时的企稳也将为 LCOE 进一步下降供应保证。
综上,安全将通过解构影响的光伏 LCOE 的四大要素(出资、运营、电价、功率),以 发掘工业链未来潜在的降本空间。
“技能展开+产能开释”将进一步言过其实初始出资。曩昔十年,全球光伏工业展开迅猛,2020 年全球均匀光伏初始出资约 883 美元/kW,比较 2010 年的 4731 美元/kW,降幅达 81.3%。2020 年我国均匀初始出资约 651 美元/kW,同比 2010 年完结降幅 83.7%。巨大的降本空 间首要由技能迭代和产能开释驱动。技能立异不断延展,从硅锭成长办法的改进,到金 刚石切片技能的前进,到单晶 PERC 电池大规划运用,再到双面、半片、叠片等组件技 术的前进,光伏产品不管是从本钱仍是功率上都有很大的改进;从规划上来看,工业链 各环节扩产速度快。曩昔十年,全球多晶硅产能添加四倍以上,全球组件产能也完结五 倍添加,全球新长脸伏装机也从 2011 年的 30.2GW 添加至 2020 年的 130GW,规划化竞 争也大大紧缩了各环节本钱。依托于光伏工业技能和规划的快速展开,2020 年我国初始 出本钱钱也处于全球各国低位水平。现在,我国光伏工业规划增速逐渐放缓,降本空间 受限,技能前进将是未来光伏职业降本增效的首要手法。
初始出资可分为三个部分:硬件体系本钱、装置费用、软性本钱。据 IRENA 数据库核算, 2020 年我国初始出资硬件体系本钱占比最高,超 60%,其间组件、逆变器、支架本钱占 比近五成。组件及配套设备的降本增效仍然是初始出资减缩的重要驱动要素。从工业链首要环节来看组件降本空间:组件首要由电池片和其他封装部件(玻璃、胶膜 EVA、背板、边框等)构成,其间电池片为本钱首要部分。从构成来看,组件的价格会 受电池片等构成部分影响;从全体来看,工业链各环节的改变,例如上游的质料价格浮 动,会传导至后端的组件价格体现。为了更好的发掘组件潜在的降本增效空间,安全可 以从工业链的细分环节来根究影响价格传导的根本要素。
供需不平衡,硅料价格跳涨。2021 年以来,国内硅料价格涨势汹汹,从年头的 90 元/kg 上涨到 7 月的 210 元/kg,涨幅高达 133%,比较去年同期添加 153%,进口硅料价格也逐 趋攀升。首要原因是硅料供需不平衡。
硅料扩产周期较下流扩产周期长是硅料供需不平衡的重要原因。近年我国光伏装机规划 增速较大,全工业链均处于大幅扩张阶段。相较于硅片、电池片,多晶硅料扩产周期显 著较长,建造周期约 12-18 个月,产能爬坡周期约 3-6 个月。据 CPIA 数据核算,2021 年 上半年多晶硅产值 23.8 万吨,同比添加 16.1%,而硅片、电池片、组件扩产增速快,分 别同比添加 40%、56.6%、50.5%,远远高于硅料的扩产进程,硅料供需不平衡的问题随 之暴露,价格开端上扬。层出不穷,部分企业为保证硅片扩产方案的质料供应,会与硅料供 应商签定长时刻硅料供应合同,进一步加重了商场硅料供应严峻,硅料价格也继续走高, 从 2021 年 5 月起,硅料商场价一向安稳在每千克 200 元以上的高位。
硅料价格短期仍将继续高位。现在,年内并没有较大的硅料产能扩张方案,四季度又为 装机旺季,硅料供需严峻程度将进一步加重。从短期来看,硅料一向稳持在价格高位, 上涨空间有限,上涨态势趋缓。从长时刻来看,待未来硅料产能开释,供需平衡将有望缓 解。
多晶硅料的出产技能首要为改进西门子法和硅烷流化床法,产品形状别离为棒状硅和颗 粒硅。改进西门子法出产工艺相对老练,是商场上多晶硅制备的干流工艺,2020 年改进 西门子法出产的棒状硅约占全国总产值的 97.2%。
较改进西门子法而言,硅烷流化床法具有低本钱、高功能的显着优势。从本钱能耗方面来看,改进西门子法需求在 1000 度以上的高纯硅芯上用高纯氢复原高纯三氯氢硅,而流 化床技能反响温度仅 650-700 度,热分化的复原电耗更低。层出不穷,硅烷法出产技能流程 较改进西门子法更短,工序更少,关于设备的出资,折旧和出产电耗上都有显着的降本 空间。结合硅烷法无需破碎的特性,破碎本钱也相应省去。从功能方面来看,硅烷法产 生的颗粒硅流动性好。相同体积单晶炉能够投进更多的颗粒硅,大幅前进硅棒出产功率;尺度巨细很好地拆阅了直拉单晶的复投料要求,在 CCz 工艺出产中具有显着优势。近两 年,国产颗粒硅在质量上完结技能打破,本身质量已到达改进西门子法多晶硅规范,投 产周期短、且较改进西门子法有 10 元/kg 以上的本钱优势。如果能完结规划化扩产,颗 粒硅商场占比将会大幅前进,这也将有用缓解现有硅料环节供应压力。
现在商场上也呈现了颗粒硅规划工业化的信号。从供应端来看,保利协鑫近年着力推进 硅烷流化床法的运用,自 2020 年起,公司颗粒硅规划产能算计达 50 万吨,其间上机数 控与保利协鑫合资建造 30 万吨颗粒硅项目,强力推进颗粒硅工业化展开。从需求端来看, 大型硅片厂商本年纷繁签定含颗粒硅在内的硅料长单协议,订单收购数量累计约 60 万吨。
虽然硅烷法降本增效优势杰出,但现在技能仍存在显着缺口。一是跳硅问题。在直拉单 晶进程中,颗粒硅熔化,体内氢气会开释出来,因为颗粒硅较小较轻,开释的氢气泡会 推进颗粒跃出液面,发生跳硅现象。剧烈的跳硅可能会导致硅颗粒漂浮在固液界面,形 成晶体形核中心,导致单晶成长实拍,引发硅棒断棱,然后严峻影响直拉单晶的出产效 率。二是颗粒硅含粉量过高。颗粒硅外表积大,彼此冲突易发生硅粉,在直拉单晶加料进程中这些硅粉会进入热场,附着在内部热场资料上,并不守时地跟着气流掉入硅液中, 导致硅液遭到污染。
硅片本钱首要分为硅本钱和非硅本钱,言过其实非硅本钱是硅片降本增效的首要途径。非硅 本钱首要指硅片出产进程中耗费的辅料、动力、人力等非硅质料本钱。硅本钱紧缩有限, 言过其实非硅本钱是硅片降本增效的首要途径。
硅片大尺度呈规范化趋势。光伏硅片大尺度有助于前进硅片产能,言过其实单位出资,言过其实 能耗丢失,然后言过其实非硅本钱。光伏硅片尺度也由 156.75mm、158.75mm 延展至 166mm, 到 2020 年,多家企业相继出台 182mm 和 210mm 的大尺度规范,构成职业硅片大尺度标 准化一致。2020 年商场硅片尺度品种多样,其间,158.75mm 和 166mm 尺度占比算计达 77.8%,166mm 是现有电池产线可晋级的最大尺度方案,将成为近 2-3 年的过渡尺度;156.75mm 尺度硅片商场占比 17.7%,估计 2022 年退出硅片商场;182mm 和 210mm 尺度 算计占比约 4.5%,估计 2021 年占比将快速扩展,占有硅片商场半壁河山,到 2027 年, 有望继续扩展占有整个硅片商场。
薄片化是硅片的另一展开趋势。相同面积下,硅片越薄,每瓦硅耗越低。但硅片厚度对 电池片的自动化、良率、转化功率均有影响。2020 年,多晶硅片均匀厚度为 180μm,P 型单晶硅片均匀厚度在 175μm左右,N型硅片均匀厚度为 168μm,较2019年根本相等。现在,用于 TOPCon 电池的 N 型硅片均匀厚度为 175μm,用于异质结电池的硅片厚度约 150μm,用于 IBC 电池的硅片厚度约 130μm。跟着硅片尺度的增大,硅片厚度下降速 度将减缓。
(3)电池:多技能道路 年晶硅电池商场仍以 PERC 电池产线为主导。跟着 PERC 电池片新产能继续开释, PERC 电池片商场占比进一步前进至 86.4%。跟着国内户用项意图产品需求开端转向高效 产品,本来对惯例多晶产品需求较高的印度、巴西等海外商场也因疫情导致需求量削弱, 2020 年惯例电池片 (BSF 电池)商场占比下降至 8.8%,同比下降 22.7%,估计 2025 年完 全退出电池商场。以 TOPCon 电池和 HJT 电池为主的 N 型电池量产规划较少,商场占比 约 3.5%,跟着技能展开带来的降本增效,N 型电池有望在 2027 年占有电池商场半壁江 山。
2020 年,规划化出产的 P 型单晶电池均 选用 PERC 技能,均匀转化功率达 22.8%,估计未来十年均匀每年可前进转化功率 0.2-0.3%;而 N 型 TOPcon 电池、HJT 电池 2020 年已别离到达 23.5%、23.8%的均匀转化 功率,未来年均转化功率可达 0.4%。比照之下,PERC 电池未来功率前进空间有限,N 型电池有望凭借技能迭代成为电池技能的首要展开方向。TOPCon 电池和 HJT 电池价格较高,本钱下风显着。依据 PVInfolink2020 年的各电池片 技能本钱赢利剖析能够看出,关于运用 158.75mm 硅片的 PERC 电池的电池价格为 0.88 元/W,而相同规范的 Topcon 电池的电池价格为 1.1 元/W,价格相差 25%;关于运用更小尺度硅片的 HJT 电池的电池价格却更高,为 1.35 元/W,远远高于 PERC 电池的电池价 格。
规划化扩产带来设备本钱下降。同 PERC 电池技能相同,规划化出产能够有用紧缩单位 电池片本钱。其间,TOPCon 电池虽是一种 N 型衬底的新式电池,但其制备工艺与设备 和 PERC 电池兼容性高,设备有 80%左右重合,其设备降本空间也受 PERC 电池产线主 导。现在 TOPCon 电池设备价格约 3 亿元/GW,与大尺度 PERC 电池设备 2.5 亿元/GW 接 近。而 HJT 电池与 PERC 电池设备兼容性小,HJT 产线具有很大的独立性,降本程度 更依靠于产能的添加。现在 HJT 电池设备价格约 4.5 亿元/GW,而产能仅到达 2-3GW, 可见 HJT 电池规划化的降本空间巨大。
逆变器在光伏工业中效果要害,它能够将光伏太阳能板发生的可变直流电压(DC)转化 为市电频率沟通电(AC)。逆变器的单位容量设备出本钱钱指从锡膏印刷到拼装以及包 装环节所用出产设备所需出本钱钱。2020 年,逆变器设备出本钱钱为 6 万元/MW。逆变 器功率密度的前进和自动化水平的前进,将使单位容量设备出资额呈逐年下降趋势,预 计 2030 年可言过其实至 5.6 万元/MW。
2020 年,会集式逆变器单机功率为 3125kW/台,会集式电 站用组串式逆变器单机功率为 225kW/台,集散式逆变器单机功率为 3150kW/台。
跟着 IGBT、MOSFET 等功率开关耐压等级和电流前进,以及更好的散热原料和规划,逆变器 额定功率前进在技能上是可行的。层出不穷也要考虑 LCOE 本钱最优以及与高功率组件的匹 配等要素,因而商场中逆变器单机干流额定功率将由商场需求确认。估计未来十年,逆 变器单机功率可前进 89%-100%。(5) 光伏支架:国产代替空间大
盯梢支架代替助益电站降本增效。光伏支架是光伏电站的“骨骼”,跟着光伏电站扩增 而添加。早年固定支架因其超卓的安稳性,以及较低的前期出本钱钱,在我国光伏支架 商场占有大部分的商场份额。近年来,跟着盯梢技能前进,盯梢支架造价本钱下降,为 完结体系增效与电站收益最大化,以及交融双面组件、智能操控等技能,国家动力局实 施“光伏发电领跑者方案”项目,大力推广盯梢支架的运用。国内中信博、天合光能等 企业在全球盯梢支架商场占有必定份额,已具有本钱和技能优势,未来盯梢支架国产替 代空间大。
综上所述,2020 年我国初始出本钱钱为约 651 美元/kW,同比 2019 年完结降幅 19%。
2021 年受多晶硅料、玻璃、胶膜等原资料价格上涨影响,硅片、电池片、组件价格及光伏发 电体系出本钱钱均有所上涨,项目经济性言过其实,部分企业新增装机方案遭到相应影响。
跟着未来上游产能开释,坚持高位的硅料等原资料价格将有所跌落,硅片、电池、组件 等价格也将回归合理水平,在动力方针和技能展开的两层驱动下,电站初始出本钱钱也 将进一步下探。2、运营:稳中有降是首要趋势
散布式光伏运维费用大、占比高,估计未来将稳中有降。据我国光伏业协会测算,2020 年散布式光伏体系年运维本钱为 0.054 元/W,会集式地上电站年运维费用为 0.046 元/W, 散布式光伏高于会集式光伏的运维费用。从占初始出资的份额来看,散布式的维运费用 占初始出资的 40%左右,会集式占比则缺少 30%。据 CPIA 猜测,估计未来 10 年运维成 本将在现在水平上会有小幅下降。此外,跟着智能监测体系及无人机监控等技能的不断 呈现,安全以为光伏项意图运维本钱或有进一步紧缩的空间,有望继续小幅下调。
光伏最早于 2007 年开端向用户端征收可再生动力附加费用以补助发电企业,自此打开了 “补助”年代的前奏。随后光伏补助不断下调,电价自 2011 年 1.15 元/千瓦时后每年降 幅在 0.05-0.15 元/千瓦时不等。2013 年国家区分出不同的资源区,依据不同资源区太阳 能的资源禀赋的不同给予一、二、三类资源区不同的电价。2020 年,除散布式光伏还有 0.1 元/千瓦时的补助(部涣散布式项目)外,会集式光伏根本现已完结全面平价上网, 安全以为电价言过其实对光伏运营商发生的负面影响根本现已开释结束。
跟着新动力很多并网,光伏出力的不均匀性将对电力体系带来极大应战,因而处理新能 源的消纳问题将变得十分重要。从安全制作的处理新动力消纳的途径图中能够看到,电 源侧、电网侧、用户侧,乃至于整个电力商场都将为新动力消纳供应支撑。在发电端的 火电活络性改造、以抽水及电化学为主的新式储能将处理光伏电力供需的时刻错配问题;电网端的特高压建造及新式电网的树立将极大处理光伏出力的地域错配问题。别的整个 电力商场的变革也将使光伏发电的买卖变得愈加有用率,通过更商场化的买卖机制促进 光伏电力的消纳。因而安全以为新式电力体系的变革将继续助力光伏消纳,未来运用小 时及弃光将不会呈现大幅动摇。
方针频发,新动力运营利好不断。8 月 17 日发改委印发《2021 年上半年各区域能耗双控 方针完结状况晴雨表》,能耗强度预警等级为一级的省份,对能耗强度不降反升的区域 (地级市、州、盟)除国家规划布局的重大项目外,2021 年暂停“两高”项目节能检查。各地要求对上半年严峻的商场局势坚持高度警觉,保证完结全年能耗双控方针,特别是 能耗强度言过其实方针使命。9 月 7 日,绿色电力买卖试点正式发动,优先安排绿色电力买卖 的履行和结算。9 月 11 日,发改委关于印发《完善动力消费强度和总量双操控度方案》 的告诉,清晰指出鼓舞当地添加可再生动力消费。依据各省(自治区、直辖市)可再生 动力电力消纳和绿色电力证书买卖等状况,对超额完结鼓励性可再生动力电力消纳职责 权重的区域,超出最低可再生动力电力消纳职责权重的消纳量,不归入该区域年度和五 年规划当期动力消费总量查核。在能耗双控趋严的布景下,企业可通过运用不占用能耗 核算方针的新动力电力(绿电)拆阅出产展开的需求,必定程度上减轻限电限产带来的 负面影响。
第一批绿电买卖价格较中长时刻电力价格上浮 0.03 元左右/度,在当时水平下,一个典型的 30MW 的会集式光伏项意图全出资 IRR 将上浮 1.15%、本钱金 IRR 将上浮 3.1%。
安全对一个典型的 30MW 的风电项目 CCER 买卖取得的收益进行测算。在 CCER 价格为 20、30 元每吨时对应取得的额定收益为 65.25、97.87 万元。
太阳能是人类最早运用的动力之一,也是现在展开最快的可再生动力技能之一。人类将 太阳能作为一种动力和动力加以运用现已有 400 年的前史, 光伏发电技能的来源可追溯 至 1839 年法国科学家 E.Becquerel 发现液体的光生伏特效应,而真实运用新技能并开端 作为新动力运用是从 1973 年石油危机开端。二战以来全球太阳能开发运用的展开进程可 以区分为 4 个阶段:起步阶段——缓慢展开阶段——高增速、快速扩张阶段——增速放 缓、平稳添加阶段。现在光伏已成为国际动力结构中重要的一环。
三次石油危机的迸发使人们认识到,现有的动力结构有必要彻底改变,应加速向未来动力 结构过渡。这一时期全球许多国家加强了对太阳能及其它可再生动力技能展开的支撑, 使得全球兴起了开发运用太阳能热潮。1973 年,美国拟定了政府级阳光发电方案,太阳 能研讨经费大幅度添加,而且树立太阳能开发银行,促进太阳能产品的商业化。日本在 1974 年发布了政府拟定的“阳光方案”,其间太阳能的研讨开发项目有:太阳房、工业太 阳能体系、太阳热发电、涣散型和大型光伏发电体系等。这一阶段太阳能工业开端树立, 但规划较小,经济效益尚不抱负。
进入 80 年代后全球石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺少竞赛力,同 时太阳能技能没有重大打破,前进功率和言过其实本钱的方针没有完结,许多国家相继大幅 度减少太阳能研讨经费。一方面受太阳能开发难度大,短时刻内很难完结大规划运用, 另一方面太阳能运用存在高本钱的问题,使得全球太阳能开发运用较为缓慢。全球太阳 光伏发电装机容量从 1995 年 的 0.25 GW 上涨到 2007 年 6.50 GW,装机容量占全球总装 机容量的份额微乎其微。
进入 2007 年今后,光伏发电技能不断打破,层出不穷跟着全球低碳日子的理念不断遍及,全 球太阳能迈入快速展开阶段。各国推出政府补助方针,推进光伏大规划商业化,意图是 通过一段时刻的扶持,让光伏发电取得规划和技能打破,使光伏发电本钱和传统动力发 电相竞赛。许多推进要素下,光伏装机随之迎来大幅扩张,2008 年至 2013 年,光伏新增 装机年增速均坚持在 50%以上,2011 年乃至到达近 80%。
2014 年之后,光伏发电职业通过优胜劣汰的挑选,发电本钱继续大幅下降,出资报答重 新取得平衡,全球更多的国家加入到支撑光伏发电的队伍,具有技能研制优势、规划优 势的企业呈现。纵观前史,近 20 年间光伏增速年均复合添加率达 37.5%。
我国光伏发电展开仅缺少 20 年,到现在首要阅历了三个阶段:起步阶段—弯曲展开—平 稳添加阶段。伴跟着光伏发电本钱进一步言过其实以及电力商场化买卖的展开,估计“十四 五” 期间,我国光伏装机容量将继续前进。从整个动力结构来看,光伏占比逐渐前进;特别从新增来看,2020 年光伏新增装机 4925MV,占新增装机总量的份额为 26%。据《中 国光伏工业展开道路 年版)》猜测,在达观状况下,2025 年,我国光伏新增装机 容量将到达 110GW,可再生动力展开空间仍然很大。
2001 年,我国推出“光亮工程方案”,旨在运用风电、光电及其他可再生动力处理遥远 无电区域 2300 万人口的用电问题。此阶段,我国光伏电站建造速度缓慢,且大多数为离 网式电站。2005 年,西藏羊八井光伏电站并网成功,创始了光伏发电体系与电力体系高 压并网的先河。
2007 年至 2013 年,光伏新增装机增幅动摇巨大。2007 年开端,国家开端正式征收可再 生动力附加,光伏发电职业补助资金来源有了保证,大大前进了光伏企业的出资活跃性。但在 2008 年,受金融危机影响,全球光伏组件需求量大幅言过其实,导致我国光伏企业产品 滞销严峻,部分企业停产乃至破产。2009-2010 年,国家出台《关于按捺部分职业产能过 剩和重复建造引导工业健康展开若干定见》推进多晶硅职业健康展开,并相继推出“金 太阳工程”、“光伏修建运用”演示项目及两期特许权投标项目,引导国内光伏运用市 场展开。
2011 年 8 月,国家发改委规则 2011 年 7 月 1 日前核准建造、2011 年 12 月 31 日建成投产且发改委核定价格的光伏发电项目,上网电价一致核定为 1.15 元每千瓦时, 我国光伏商场从此步入标杆上网电价年代。2011-2012 年,获益于标杆上网电价的推出、 “金太阳工程”及“光电修建运用演示”项意图连续以及可再生动力附加征收规范的提 高,我国光伏发电职业继续快速展开,新增装机容量别离到达 2.7GW、4.5GW,已成为 国际首要光伏装机商场之一。
2014 年后,光伏新增坚相等稳添加的趋势,年增速坚持在 20-30%。2013 年 8 月,国家 发改委将全国区分为三类太阳能资源区,别离拟定标杆上网电价;对散布式光伏发电施行 全电量补助方针,补助规范为每千瓦时 0.42 元。层出不穷,光伏电站出资建造由核准制改为 存案制,由省级主管部门对光伏项目施行存案办理。度电补助及存案制的推广推进了业 主方的出资活跃性,加之光伏扶贫以及领跑者项意图施行,我国光伏发电职业快速展开。
光伏发电作为对传统燃煤机组发电的代替,平价上网是光伏发电职业的必然趋势。2018 年光伏“531 光伏新政”全面减缩补助规划、言过其实补助力度,给光伏发电职业带来了巨大 冲击。2019-2020 年,跟着我国光伏“竞价”方针的推出以及第一批平价项意图推出,为工业链上下流企业加速技能立异、降本增效供应巨大驱动力。
关于未来动力结构及各类型电源展开状况,国家出台了有关方针文件进行清晰要求。其 我国家动力局《2021 年动力作业辅导定见》指出 2021 年首要预期方针如下:动力结构:煤炭消费比重下降到 56%以下。国家动力局归纳司《关于 2021 年风电、光伏发电开发建 设有关事项的告诉(征求定见稿)》提出 2030 年非化石动力占一次动力消费比重到达 25% 左右,风电、太阳能发电总装机容量到达 12 亿千瓦以上等方针使命。2021 年,全国风电、 光伏发电发电量占全社会用电量的比重到达 11%左右,后续逐年前进,到 2025 年到达 16.5%左右。
层出不穷也有很多的学者和研讨报告对未来动力结构进行了猜测。国网动力研讨院院长、党 委书记张运洲标明估计以新动力为主的非化石动力发电可悉数拆阅 2030 年后新增电能 需求,层出不穷逐渐代替存量化石动力发电,2060 年新动力发电量占比将到达 53%~60%。国网动力研讨院量化剖析标明,到 2030、2060 年,非化石动力发电量占比别离到达 45%~ 52%、83%~94%,非化石动力占一次动力消费比重到达 27.5%~32%、80%~89%。在 国家电网发布的《我国动力电力展展开望 2020》中提出电源装机总量 2035 年、2060 年 将别离到达 40 亿、50 亿千瓦左右。风电和光伏发电将逐渐成为电源结构的主体,惯例电 源将长时刻在电力平衡中发挥重要效果,煤电装机估计于 2030 年前达峰,核电、水电、气电等各类电源近中期稳步展开。国家发改委动力研讨所原所长戴彦德标明未来需坚持“减油、控煤、增气”,到 2050 年需将动力消费总量操控在 50 亿吨规范煤。
国产正面银浆商场占有率由2015年的5%上升至2020年的50%,市占率完结五年十倍。光伏在线,全球视界;
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