本
文
摘
要
2022年,中国光伏新增装机87.41GW,同比增长60.3%,再创历史新高,光伏企业业绩也水涨船高。近日,已有多家光伏企业发布公告信息,涵盖光伏上下游产业链,总净利润超1200亿!光伏产业迎来发展高峰期,本文将从光伏产业链、全球光伏产业形势以及光伏产业未来展望3方面切入,为大家详细讲解光伏产业。
图:27家主要光伏企业2022年业绩报告
一、光伏产业链概况
推动碳中和已成为全球的共识,包括中国、美国、欧盟、英国、日本、加拿大在内的超过120个国家和地区提出了碳中和目标。在光伏装机需求快速增长的带动下,预计2021—2025年,中国多晶硅产业对工业硅需求增长率将超过 30%,对工业硅的需求增长将起主导作用。
光伏发电是太阳能发电的重要分支,主要是指利用太阳能电池直接将太阳光能转化为电能,而太阳能电池通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换。按照光伏电池片的材质,太阳能电池大致可以分为两类:一类是晶体硅太阳能电池,包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池;另一类是薄膜太阳能电池,主要包括非晶硅太阳能电池等。晶硅光伏电池起步早、效率高、成本低,是目前光伏市场的主流。
(一)晶硅光伏组件原料构成
从光伏产业链的原料构成来看,主要的原料包括硅料、白银、光伏玻璃、铝、铜等。从重量的角度来看,玻璃的占比最高,在68%—72%,铝的占比也高达12%—14%,而硅料的占比仅为3%—4%,与铜差不多。但从价值的角度来看,由于硅料和白银的价值较高 ,因此占比重较高 ,硅料的占比高达35%—45%,白银的占比则达到9%—23%,玻璃占比为11%—15%,铝和铜的占比分别为9%—12%和5%—12%。由于2021年大宗商品价格的波动率较高,因此基于价值的评估的波动范围较大。硅作为占比最大的原材料,对晶硅光伏产业链的发展起着至关重要的影响。
(二)晶硅光伏核心环节构成
光伏产业链从原料到终端应用,主要的核心环节包括工业硅、多晶硅、硅片、电池片、组件、光伏电站。据调研了解,整个光伏产业按照传统工业划分,不同的环节分属不同的行业。一般来说,上游包括工业硅、多晶硅、硅片的生产,比如硅石生产工业硅属于熔炼行业,由工业硅生成多晶硅属于化工行业,而切片则属于电子产品制造行业。中游包括光伏电池、光伏组件以及逆变器环节,属于电子和装配行业,最后建成分布式或集中式电站则是建筑行业。此外,光伏产业链未来一体化发展将成为趋势,一方面,从中下游来看由于拉晶到切片环节以及电池片到组件环节的一致性要求高,为了保证质量,一般会同步建设;另一方面,从中上游来看,为了保障原料稳定供应和产品质量,多晶硅企业也多在布局上游工厂。
(三)晶硅光伏产业发展历史
从光伏产业链的发展来看,光伏发电大规模商业应用要从2004年德国率先推出可再生能源法案补贴开始,光伏发电行业呈现强劲发展的态势,众多光伏厂商进行产能扩张,全球光伏发电装机容量快速增长。2011年之后,欧洲各国调整 *** 补贴政策,降低 *** 补贴,光伏行业快速出现供过于求,价格大幅下跌,众多知名光伏组件厂商因此停工甚至倒闭。自2013年以来,我国发布《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,此后一直引领着新的太阳能光伏装机增长。根据IEA的统计数据,截至2021年年底,全球已安装843GW以上的太阳能光伏系统,中国带动了大约70%亚洲市场和40%全球市场装机量。
二、光伏产业链分布
在全球经济大变局的时代,未来随着光伏产业的发展,市场对光伏产业原材料的需求将快速增长,目前我国在光伏产业链中的主导地位,有利于我国光伏产业的稳定发展。
从光伏产业链产能分布的角度来看,我国在全球光伏产业链的各个环节中都占有绝对优势。根据IEA的统计数据,中国光伏产业链各环节产能均占全球比例的75%以上,晶圆占比超90%。2021年,中国生产了约80%的多晶硅太阳能光伏组件,剩余市场份额则主要在德国、马来西亚和美国。
未来5年,我国可再生能源累计发电量预计将翻番,主要增量来源于光伏发电和风力发电。据CPIA数据,我国30个省市自治区已明确“十四五”期间风光装机规划,其中26个省市自治区光伏新增装机规模超406.55GW,未来4年新增355.5GW。目前我国在光伏产业链中的主导地位,有利于保障光伏产业原料供应和价格稳定,有利于保持我国光伏产业发展优势,有利于国家在能源转型的过程中有更好的能源安全保障。
目前海外光伏产业的发展对我国出口产品依赖度较高,欧美依然积极发展本土产业和在东南亚布局新的光伏产业链以减少中国在光伏市场的影响力,保障供应链的稳定。
整体生产成本是影响光伏市场布局的重要因素,从IEA数据可以看出,东南亚和印度市场的组件生产成本相对较低,因而目前发展得较快。预计随着北美、东南亚、印度市场的发展,2027年中国的市场份额将有所下滑。但得益于我国光伏全产业链发展的规模经济、供应链一体化、相对较低的能源成本和劳动力的竞争优势,我国在光伏产业链市场的占比始终超60%,依然占全球的主导地位。
综上,随着推动碳中和已成为全球的共识,能源价格高企使得光伏产业在成本端的优势凸显,投资大幅增加,未来光伏产业的发展确定性高且增速快,光伏装机量预计也将快速增长,稳定的原料供应和价格将有力支持光伏产业的健康发展。我国在光伏产业链中的主导地位,有利于保障我国光伏产业原料供应,有利于保持我国光伏产业发展优势,有利于在能源转型的过程中有更好的能源安全保障。
图1 再生能源LCOE与月平均批发电价对比
图2 太阳能光伏是全球电力行业的最主要投资
图3 我国光伏产业链产能分布
图4 2022年PERCc-Si太阳能组件的总制造成本
三、全球光伏产业形势分析及预测
(一)光伏发电具有广阔的市场发展空间
根据2022年3月国际可再生能源机构(IRENA)发布的数据:全球升温控制在1.5℃以内的情景(即“1.5℃情景”)下,2030年全球光伏发电累计装机容量将接近5221GW,2050年将超过14036GW;2030年全球光伏发电量占总发电量的比例约为19%,2050年约为29%。
1.5℃情景下,2030年和2050年的全球总发电量和总装机容量预估如图5所示。(图中:RE为可再生能源;VRE为可变可再生能源)
图5 1.5℃情景下,2030年和2050年的全球总发电量和总装机容量预估
从2030年和2050年的装机容量目标来看,按照中国光伏行业协会(CPIA)的统计数据,截至2021年底,全球光伏发电的累计装机容量为926GW,因此,在2022—2030年的9年时间内,全球光伏发电装机容量还有4295GW的发展空间,折合成每年有477GW的发展空间;而在2022—2050年的29年时间内,全球光伏发电装机容量还有13110GW的发展空间,折合成每年有超过450GW的发展空间。
从2050年的光伏发电量占比目标来看,按照2022年6月英国石油公司(BP)的统计数据,2021年全球光伏发电量占总发电量的比例为3.4%,那么在2022—2050年的29年内,光伏发电量的占比需从3.4%提升至约29%。
综上可知,光伏发电的发展空间仍很广阔。
(二)光伏发电的LCOE竞争优势明显
根据2022年7月IRENA发布的数据可知,可再生能源仍比化石燃料更具有吸引力,尤其是2022年上半年天然气和煤炭的价格创下新高。
2021年,全球光伏发电项目的加权平均总装机成本为857美元/kW,同比下降6%,较2010年下降82%。2010—2021年,全球集中式光伏发电项目的加权平均LCOE从0.417美元/kWh降至0.048美元/kWh,下降了88%;2021年同比下降了13%。2021年,全球新建的集中式光伏发电项目的加权平均LCOE比最便宜的新增化石燃料发电项目的低11%。
随着材料价格继续上涨,预计全球2022年集中式光伏发电项目的LCOE将上涨约2%~4%。根据国际能源署(IEA)2022年4月发布的数据显示,考虑到成本压力,预计2022年全球范围内不同类型可再生能源的LCOE将上涨20%~30%。
相较于传统的煤炭、燃气等化石燃料,全球不同地区的集中式光伏发电项目的LCOE仍具有竞争优势。2022年全球不同地区不同类型能源发电的LCOE预估如图2所示。需要说明的是,图中的美元数值以2021年汇率为基准计算。
图6 2022年全球不同地区不同类型能源发电的LCOE预估
(三)光伏发电在电力行业投资中将处于领先地位
据IEA于2022年4月发布的数据显示,在过去4年间,全球清洁能源发电的投资一直稳定在每年1000亿美元左右。
2021年,全球范围内可再生能源投资首次超过4400亿美元,创下纪录,而其中将近一半的投资被光伏发电所占据,光伏行业成为电力投资的领军行业。
2022年,可再生能源将继续成为能源领域的第一投资类别。2022年,全球范围内,集中式和分布式光伏发电的投资额均将突破1000亿美元大关,且相差无几。预计2022年全球化石燃料发电的投资额将与2021年持平,燃气发电投资额的增加弥补了燃煤发电投资额的减少,燃气发电和燃煤发电技术的投资总额仍将超过1000亿美元。
2019—2022年全球不同电力技术的投资情况如图3所示。需要说明的是,图中的美元数值以2021年汇率为基准计算。
图7 2019—2022年全球不同电力技术的投资情况
(四)各国纷纷调高光伏发电装机容量目标
受俄乌冲突影响,传统能源的价格不断上涨,倒逼全球能源转型和新能源产业发展的进程加快。
为降低对化石燃料等传统能源的依赖,光伏发电在越来越多国家成为最具竞争力的电力形式,发展以光伏为代表的可再生能源已成为全球共识。
目前,国外多个国家均提高了本国光伏发电装机容量的需求目标,光伏产业在全球范围内加速发展。
2022年4月,英国的 *** 官网更新了《英国能源安全战略》,预计到2035英国的光伏发电装机容量将增加5倍,从2022年的14GW增至70GW。
2022年7月,德国通过了《可再生能源法》(EEG2023)修正案,计划到2030年将其光伏发电装机容量从2022年的约60GW增至215GW。
与此同时,欧盟修订了与增加可再生能源装机容量相关的法案,并在议会中通过了审查,明确了其在2030年将可再生能源在能源结构中的占比提升至45%的目标。
(五)全球光伏市场的发展或将开启加速模式
随着各国对新能源的需求与日俱增,再加上光伏发电在越来越多的国家成为最有竞争力的电力形式,全球光伏发电新增装机容量仍将快速增长。预计到2022年底,全球光伏发电新增装机容量将达到228GW,较年初的预测值提升了10GW。
国外各能源机构均发布报告对2022年光伏发电新增装机容量进行了预测具体如表1所示。
表1 各能源机构对2022年全球光伏发电新增装机容量的预测
四、中国光伏产业形势分析及预测
2022年我国最重要的事件就是二十大的胜利召开,而二十大最重要的政治文件就是二十大报告。在二十大报告中,党中央进一步明确了“双碳”目标的发展方向,提出了要积极稳妥推进碳达峰碳中和。立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。报告中首次提出的“一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”,是经济层面、社会层面都包括在内的系统性的变革。换句话说,各行各业及 *** 的各个相关部门都要积极参与,光伏行业是实现“双碳”目标的主力军,这给光伏行业吃下了定心丸,坚定了行业的发展信心。在大趋势下,光伏行业越战越勇,发展到现在,在全球具有非常大的影响力,很多重要的全球性、世界性的活动里都会出现中国光伏的身影。举两个例子,一个就是国际气候变化框架公约的缔约方的第二十七次会议,中企参与建设了50MW屋顶光伏电站项目, 为COP27提供绿电;现在正在进行的卡塔尔世界杯中也有中国企业承建的光伏项目,中企承建了800MW光伏电站项目,助力卡塔尔兑现举办“碳中和世界杯”的承诺。
(一)光伏市场发展迅猛是全球性的
光伏市场的迅猛发展是全球性的,许多国家都发展迅速,2022年上半年部分国家新增装机同比增长迅速,其中印度、巴西的新增装机同比增长70%以上,英国达到了80%。2022年1~10月中国新增装机同比增长98.7%,达到了58GW,超过了去年新增装机量的历史最高纪录。2022年部分国家及我国新增装机情况如图1所示。2021-2022年我国光伏装机量月度对比如图8所示。
图8 2022年部分国家及我国新增装机情况
图9 2021-2022年我国光伏装机量月度对比
通过我国光伏月度装机情况可以看出,2022年的前10个月,每个月同比2021年都实现了增长,所以到了8月底的时候,光伏已经成了第三大装机电源,仅次于火电和水电。从发电量来说光伏不如风电不如核电,但是装机量已经上来了,明年就会体现出发电量。2022年前三季度我国光伏新增装机类型分布如图10所示。
在装机结构方面,前三季度光伏新增装机类型的分布情况,户用、工商业及集中式“三分天下”,分布式占比非常高,2018~2021年分布式光伏装机就新增装机占比情况,发展很快,现在基本上已经稳定在40%以上。2022年前三季度我国分布式光伏装机前十省份情况如图11所示。
图11 2022年前三季度我国分布式光伏装机前十省份情况
分布式光伏装机的前十大省排名靠前的几个特点非常明显,前三名都是以户用为主,山东、河南及河北,有压倒性优势,4~6名以工商业的分布式为主,特别是浙江工商业占有绝大多数。2022年前三季度,分布式新增装机35.55GW,占总新增装机的67.2%。截至2022年9月底,分布式光伏累计装机量约142.43GW占光伏累计总装机的39.8%。
(二)制造端也实现了强劲的增长
在中国迅猛发展的这个市场的驱动下,制造端也实现了强劲的增长,以多晶硅、硅片、组件和电池片4个主要环节来举例,4个环节2022年前3个季度的产量已经全部超过了2021年的全年产量,而2021年的全年产量都是历史最高水平,即2022年前三个季度就超过了历史的年水平。再有就是,这4个环节的增长速度都超过了40%。有很多因素值得总结,最重要的一点是中国的光伏产业的技术创新活跃度是全球最高的,而且是全球最普遍的、是最广泛。
制造业发展到2021年提高的很快,相比10年前制造业的研发投入强度翻了一番以上,但跟光伏比起来还差得远,投入强度就为创新成果的出现打下了坚实的基础。光伏晶硅电池的实验室效率屡屡刷新纪录,从2014年开始到现在,9年时间,刷新纪录超过了50次。创新发展非常快,为产业化的快速发展打下基础,技术创新是一个行业高质量发展的核心驱动力。2022年前三季度制造端4个主要环节产量如图12所示。
图12 2022年前三季度制造端4个主要环节产量
(三)光伏行业出现一大批精特专企业
从2019年开始,光伏企业出现了一大批专精特新企业。专精特新的概念是专业化、精细化、特色化及新颖化,这个概念10年前工信部就提出来,但在2019年以后密集度在提高,专精特新有利于企业要专注于某一领域,提高技术创新能力,这对于增强产业配套能力、补齐短板,及提高供应链的稳定性非常有意义。目前为止有87家了,涵盖很多的领域,包括电池片、玻璃及专用设备等。中国的配套设施在世界上无人可比,这是中国光伏行业发展迅速的原因。
(四)出口方面,发展迅猛并再创辉煌
2022年1~10月,光伏产品出口呈现量价齐升态势,光伏产品(硅片、电池片及组件)出口总额约440.3亿美元,创历史新高,同比增长90.3%。2022年1~10月光伏组件的出口量是132.2GW,同比增长了60%以上,但要说明一点,这不代表最终比例,因为从月度出口的变化情况来讲,四季度组件出口已经出现了放缓的趋势。组件出口的目的地分布情况,组件的出口主要就是硅片、电池片及组件这三种产品。组件出口额同比增长85.8%,反映了传统的市场继续保持旺盛需求,欧洲对光伏的需求攀升,出口欧洲市场的份额超过一半,出口到西班牙、德国及波兰市场份额增长明显。出口量在总产量里的占比及出口单价的走势情况,反映了光伏行业,尽管已经过了萌芽期,但仍然还没有完全脱离发育期,因为曲线受政策影响很大。
(五)供应链价格不断上涨
供应链价格不断上涨,对于这个问题8月24日,三部委联合印发《关于促进光伏产业链供应链协同发展的通知》;10月28日,两部委发布《关于促进光伏产业链健康发展有关事项的通知》,目的是倡导企业能够合理的控制价格水平,从而促进整个产业的健康持续发展。从10月底和11月初开始,硅片价格在下降,硅料价格基本上属于持稳。硅料、硅片及电池片组件出现了全面下降,幅度并不是很大,但是硅料也已经到300以下了。海域价格有所下降是一个纯粹的利好,最新的价格,同比去年下降幅度超过了70%,对行业是一个利好。
五、光伏行业未来展望
(一)能源转型与气候与气候息息相关
2022年全球平均气温比1850~1900的平均水平高出约1.15±0.13℃,2015~2022年可能是有记录以来最温暖的八个年份。另外根据全球海平面的图近30年的一个记录,在30年(1993~2022年)中,平均每年增加3.4±0.3mm,由于冰川加速融化,2022年海平面继续上升,创下历史新高。这说明了气候在变化,气候恶化的程度在加剧,这就意味着今后能源转型肯定速度要加快,光伏的前景会更好。
(二)可再生能源革命必须启动
聚焦到今年,今年有两个非常值得关注的情况,一个是极端高温肆虐全球,一个就是欧洲电价暴涨。针对这种情况,联合国秘书长古特雷斯在2022年9月表示气候灾害和飞涨的燃料价格使得“结束我们对化石燃料的全球依赖”,的必要性变得非常明确,可再生能源革命必须启动。我觉得这意味着两点,这不同于一般的变革,而是一种根本性的变革,是质的改变,并且进程会发展得非常迅速。
(三)光伏等可再生能源将是未来电力供应的主力军
在这种形势下,能源组织IEA和IRENA做了预测。IEA分成了三种情景,一种是声明的政策情景,一种是承诺情景,再一种是针对“2050年净零排放”的情景,IRENA则是1.5℃情景。IEA表示“2050年净零排放”到2030年的时候,可再生能源的发电量占比要到61%, 2050年要到88%,IRENA的预测则分别为2030年占比达65%和2050年占比达90%,IEA与IRENA的预测基本一致。在这种情况下,光伏发电量占比在2030年要到20%,2050年要到37%,而现在的光伏发电量占比不到4%,要满足这个发电量要求,就要扩大装机。IEA在报告里预测2030/2050年光伏装机量要扩大到5TW/15TW。IRENA则和IEA一样,在这新的报告里都提高了预测,这说明未来光伏的市场前景非常好。2030/2050年不同场景下可再生能源和光伏发电量占比如图13所示。
图13 2030/2050年不同场景下可再生能源和光伏发电量占比
(四)中国光伏发电:市场储备规模雄厚
截至目前为止,30各省市自治区已明确“十四五”期间风光装机规划。根据目前 *** 息显示,其中26个省市自治区光伏新增装机规模超406.55GW,未来四年新增355.5GW。2022年6月,国家发改委等九部委联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》提出加快推进沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电太阳能发电基地。
(五)“光伏+”深度融合,赋能光伏市场深入发展
除了地面电站和分布式电站以外,光伏+的活跃度也非常的高。非常值得关注的是“工业、建筑、交通”这三个领域,这三个领域占到能源消耗的9成以上。党的二十大报告专门提出,“要推动能源清洁低碳高效利用,推进工业、建筑、交通等领域清洁低碳转型”。工信部、住建部和国务院有关机关也都下发了文件,大力推动。并且企业也在快速推进。“工建交”领域出台政策及案例如图14所示。
图14 “工建交”领域出台政策及案例
(六)制造端的国际竞争加剧
首先看国际竞争,现在国外的发展制造端上升到 *** 层面了,是有目标、有措施、有步骤的。比如说美国制定了调高装机的目标,出台了相关限制政策,并且本国政策给予实质性的支持。美国太阳能行业协会根据《2022年通胀削减法案》发表了《催化美国太阳能制造业》白皮书,并且2030年要实现50GW太阳能本土制造的路线图。在2021年之前,美国本土只有4GW的组件产能,1GW的电池产能,硅片是0GW,多晶硅大约是10GW左右。但美国目标很明确,而且企业已经开始跟进。欧盟和印度也是一样,同样有目标、有步骤、有措施,非常系统的在跟中国的企业竞争。美国、欧盟和印度是三个光伏的市场最大的地区,竞争已经实质化了,应该引起光伏行业的密切关注。产业链的4个环节,2021年的前10名企业中国企业占了85%,产量的占比情况最少也在7成以上,所以国外在要在晶硅上面动摇中国的地位难度是非常大的,所以产生了“弯道超车”这一想法,比如说美国能源部出巨资成立“碲化镉发展联盟”,因为美国在碲化镉这一领域工艺成熟,处在世界领先位置。欧洲则重新启动太阳能光伏创新平台,希望能够拓展新的技术。那么日本、俄罗斯都在加速发展钙钛矿技术。
(七)国内扩产火热
而国内企业扩产火热,2021年初至2022年11月,据不完全统计扩产项目超过480个,6月份的时候,统计还是300个左右,扩展速度非常快,当然项目最后是否落实,还有很大不确定性。国内的竞争分为三个部分了,一就是光伏行业内的竞争,再一个就是跨界企业,会形成一个大的竞争格局,并且央国企也在进军光伏行业。那么另外一个特点就是国内扩产区域化布局愈加明显,西南、西北基本上都以多晶硅、硅棒及硅片为主,东南基本上以电池片和组件项目为主。