光伏产业链总结

   2022-08-30 14:17:49 网络880
核心提示: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

光伏产业链总结

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

新能源光伏产业链是否进入了“寒冬期”?

行业主要上市公司:隆基绿能(601012)通威股份(600438)大全能源(688303)天合光能(688599)晶科能源(688223)东方日升(300118)晶澳科技(002459)等。

本文核心数据:光伏产业链生产企业分布热力地图中国光伏产业园区分布情况图2021年我国光伏产业代表性企业产能/产量情况

光伏产业链全景梳理

我国光伏产业链上游主要包括光伏发电原材料及设备的制造,从硅矿制备出晶体硅,再进一步加工成硅片、电池片及电池组件中游细分领域分为集中式光伏电站与分布式光伏电站的建设及运营下游主要是光伏电站运维服务,包括设备运行管理、设备维护管理、配件管理、安全管理等服务。

光伏产业链上游晶体硅制造代表性企业有通威股份、协鑫科技、Wacker等,光伏电池及光伏组件生产代表性企业有爱旭股份、中润光能、隆基绿能、天合光能、晶澳科技、晶科能源等中游光伏电站建设及运营代表性企业三峡能源、天合光能、隆基绿能、东方日升等下游运维服务代表性企业有正泰电器、中节能太阳能股份有限公司、林洋能源、三峡能源等。

光伏产业链区域热力地图:广东分布最集中

从我国光伏产业链企业区域分布来看,光伏产业链企业主要分布在广东和江苏地区,其次是在山东、浙江、四川等地区其余地方,如新疆、青海、西藏等省份虽然有企业分布,但是数量极少。

从代表性企业分布情况来看,江苏代表性企业最多,其次是浙江四川、重庆和陕西代表性企业较少,但分别拥有龙头企业通威股份、大全能源和隆基绿能。

产业产业园区分布图:江苏最多

目前,我国光伏产业园区共有60个,主要分布在江苏、浙江、青海。江苏拥有光伏产业园区数量最多,共有12个,包括常州光伏产业园、无锡光伏产业园、金坛光伏产业园等园区。其中常州光伏产业园以核心企业天合光能有限公司为依托,是常州高新区建设国家创新型科技园区的重点特色专题园区之一盐城光伏产业园是盐城市重点打造的优势特色产业园区之一,重点发展光伏能源、光伏产业装备制造。

我国光伏产业新增装机量情况

得益于多项利好政策扶持和光伏发电平价上网的实现,我国逐渐成为全球最重要的光伏产业生产及应用市场之一。近年来,我国光伏装机量累计新增呈现稳步上升的趋势。据中国电力企业联合会数据统计,2021年我国光伏装机量累计新增5493万千瓦截至8月,2022年我国光伏装机量累计新增4447万千瓦。

光伏产业代表性企业产能/产量情况

目前,布局了晶体硅、硅片、光伏电池等环节的上市企业中,通威股份在晶体硅、硅片等环节的产量遥遥领先于其它企业。光伏产业链上的其它代表性企业产能/产量情况如下:

注:统计的企业为公布相关产能/产量数据的上市企业,未公布具体产能/产量数据的上市企业未纳入统计中。

光伏产业代表性企业最新投资动向

2019年以来,光伏产业代表性企业的投资动向主要包括收购公司拓展业务、通过对子公司增资的方式扩展光伏业务。光伏产业代表性企业最新投资动向如下:

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国光伏产业投资机会与投融资策略建议分析报告》。

太阳能光伏发电行业现状如何?

恰恰相反,光伏产业链刚刚进入快速增长的“春天”!

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!

太阳能光伏行业的前景

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》

现阶段,我国光伏电站的应用与农业、养殖业、矿业、生态治理结合在一起,呈现出来多元化发展趋势,开创了多种与光伏行业结合的新模式,比如光伏水泵、光伏路灯、光伏树和光伏消费品等光伏应用产品。

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。

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