太阳能建筑

2019光伏产业链分析

中国太阳网 http://tyn.cc
13
Nov
2019

  太阳能光伏网讯:海外装机量爆发,多地区即将实现平价上网。全球各国光伏发电成本持续下降。2010-2017年间,受益于光伏组件与电站成本下降,全球主要国家集中式光伏发电LCOE下降40%-75%。而2018年,由于国内相关政策出台导致价格持续下降,导致光伏电站整体建设成本大幅下滑。此外,全球光伏项目竞标低价频现,多低光伏竞标电价已经低于当地火电上网电价。并且各国光伏发电仍有降本空间,因此长期看,全球光伏已进入发电侧平价上网过渡期,未来几年平价上网数量占比将逐渐提升。

  国内平价上网临近,降低非硅成本仍是关键。2018年“531新政”给产业带来冲击,但价格下降带来光伏行业进入平价上网过渡期阶段,平价上网临近。青海已经诞生国内第一个发电侧平价上网项目。而根据各类资源区实际情况测算,在保证IRR在8%的情况下实现发电侧平价上网,则仍需下降14%-21%的装机成本。硅成本本身下降空间有限,降低非硅成本是关键。主要包括技改增效、规模生产以及其他非硅成本下降。

  单晶性价比逐渐追赶,市场份额快速提升。从目前来看,多晶路线由于硅料成本低,并且铸锭成本优势明显,因此在成本上相较单晶仍有绝对优势。然而单晶路线电池转换效率长期领先多晶。在金刚线革命后,单晶的单瓦成本逐渐接近多晶,差距不断减小。并且在PERC等新型电池片技术加持下,转换效率提升空间大,占地空间小,非硅成本持续下降。单晶市场份额也在逐渐替代传统多晶市场,成为中短期内新趋势。而多晶本身需要通过新技术实现转换效率提升,以实现不被单晶替代。

  供给过剩,多晶市场竞争激烈,单晶企业盈利能力趋同。多晶领域,由于行业本身供给过剩,从行业突围主要手段一靠规模,二靠工艺技术革新。单晶在金刚线革命后,产品控成本能力趋于一致,因此单晶企业盈利能力趋同。电池片行业仍然产能过剩,未来电池片技改能力尤为重要。

  全球各国光伏发电成本持续下降。2010-2017年间,受益于光伏组件与电站成本下降,全球主要国家集中式光伏发电LCOE下降40%-75%。而2018年,由于国内相关政策出台导致价格持续下降,导致光伏电站整体建设成本大幅下滑。此外,全球光伏项目竞标低价频现,多地光伏竞标电价已经低于当地火电上网电价。并且各国光伏发电仍有降本空间,因此长期看,全球光伏已进入发电侧平价上网过渡期,未来几年平价上网数量占比将逐渐提升。

  美国电力结构以火电为主,主要是燃气与燃煤,占比六成以上。美国凭借其丰富的天然气资源,大力发展燃气发电,逐步取代燃煤发电,2015年后,气电超过煤电成为美国最大的电力来源之一。而其中核心原因在于,美国的燃气发电相较燃煤发电成本更加低廉。而光伏在2017年发电占比仅1.8%。

  美国长期通过政策扶持光伏产业,随着单位投资成本下降,美国光伏LCOE也显著降低。过去8年间,美国大型集中式光伏电站LCOE下降了70%-80%。目前来看,美国光伏LCOE已降至接近50美元/MWh的水平,已经比煤电、CT燃气发电等更低,而略高于CCGT燃气发电,并且未来仍有持续下降的可能。根据EIA预测,至2021年,美国光伏平均LCOE将低于CCGT燃气发电,也意味着光伏将实现真正意义的平价上网。

  欧洲光伏市场化下装机量快速上升,反应平价临近。在德国2015-2016年逐步取消光伏度电补贴并改为竞价机制后,其他欧洲各国纷纷效仿。而这种补贴退坡也直接削弱欧洲光伏增长动力,2016年欧洲新增装机量仅6GW。但是这种新型补贴机制实际上带来了欧洲光伏的市场化发展。随着光伏发电成本下降,欧洲主要国家光伏逐步实现平价,依靠下游自发需求的内生增长成为欧洲光伏装机提升的强劲动力。2017年,欧洲重新恢复增长,法国、德国新增装机量增长达30%-50%,2018年持续高速增长。

  预计2019年,随着MIP到期取消,欧洲各国装机成本继续下探。MIP对我国单多晶组件有最低限价规定,而国内相关组件实际售价已经显著低于限价。根据2018年10月份数据,单晶组件限价0.35欧元/W,而国内单晶售价在0.31欧元/W,在取消MIP后,组件成本下降10%以上。在这种大背景下,欧洲平价上网项目占比将继续提升,推动欧洲整体装机量大幅提升。

  印度发电缺口大,以煤电为主。印度长期以来一直存在较大供电缺口,2017年印度除北部地区外,其他地区每月高峰用电期供电均有缺口,电力覆盖率仅不到90%,有10%以上的印度人生活在无电力供应的地区。而印度此前也比较依赖煤电发电,占比高达79.3%,光伏占比较小,仅2%左右。

  印度政府扶持光伏力度空前。首先,印度在2017-2027的时间内,预计煤电新增产能为50GW,与在建产能相符,因此这也意味着未来十年印度基本没有新增煤电产能,也能够看出印度政府支持鼓励新型能源发电的决心。在2015年,印度总理批准扩大印度太阳能发电装机项目目标计划,将国家太阳能计划目标提高5倍,将光伏装机目标由2021-2022年达到20GW变为100GW,并且推广一系列鼓励支持光伏产业的政策。这也大大提升印度光伏产业信心。印度光伏装机量在近几年大幅提升。

  由于光伏组件价格大幅下跌,2017年印度光伏竞标报价已经低至2.44卢比(4美分)/kWh,并且此后继续下降。预计2019年,印度全国平均光伏LCOE将降至37美元/MWh一下,与传统煤电LCOE相当,实现发电侧平价上网。再加上印度本身快速建设发电项目补足缺口,预计未来印度光伏新增装机量将大幅提升。

  平价上网分为发电侧平价和用户侧平价。发电侧平价是指光伏发电即使按照传统能源的上网电价收购(无补贴)也能实现合理利润,目前国内成本最低、利用最广的电力来源为煤电,即光伏发电成本达到煤电成本水平;用户侧平价是指要求光伏发电成本低于售电价格,根据用户类型及其购电成本的不同,又可分为工商业、居民用户侧平价。而实际上,由于不同地区燃煤标杆上网电价以及用户电价的差异,平价上网在各个地区的标准也有所不同。

  目前我国光伏成本已经接近用电侧平价上网水平,这也是光伏产业长期降本增效的积累。最初光伏成本奇高,基本无法进行普及,产业本身发展缓慢。随着政府对改善能源结构的需求日益提升,在政府的鼓励和引导下,光伏产业在我国开始逐渐形成规模。包括如金太阳工程等,政府通过大力补贴,光伏产业发展加速。至2012年,由于海外国家双反,我国光伏产业遭受重创,多家企业关门倒闭,行业一片萧条。2013年7月,国务院发布《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》(“国八条”),明确到2015年中国总装机容量达到35GW以上,同时第一次从源头厘清和规范了补贴年限、电价结算、满发满收等核心问题,我国光伏发电装机开始出现迅猛增长。2013年8月发改委出台《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》,确定分布式光伏按每度含税0.42元全电量补贴,开启光伏度电补贴时代。

  随着今年1月9日,国家发改委、国家能源局发布《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》,明确对光伏平价上网项目的要求和支持措施,包括平价项目不限规模,降低项目场址成本等一系列举措。该政策是去年产业经历“531新政”打压后,光伏行业的重要进展,有望推动光伏行业装机量实现突破,利好行业发展。

  随后国家能源局发布《关于2019年风电、光伏发电建设管理有关要求的通知》,也从细节上明确了光伏竞价补贴政策的具体实施方案,包括限定项目补贴范围、补贴金额(共30亿元,其中7.5亿元用于户用光伏,22.5亿元竞价项目补贴)、以及具体竞价方式。并且,通过此次竞价获得补贴指标的项目,预计补贴将在项目并网后的第二年及时发放,光伏电站理论上不会出现补贴拖欠情况,光伏产业现金流将大幅好转。预计今年首批竞价补贴项目将在7月份落地。

  目前我国部分地区已经实现平价上网,绝大多数地区仍需依靠补贴。我国首个光伏平价上网项目于2018年12月29日诞生,电站位于青海海西州格尔木,其总装机量达到500MW。由于地处I类资源区,其项目在保证内部收益率为7.13%的情况下,上网平均电价0.316元/kWh,低于青海省脱硫燃煤标杆上网电价0.3247元/kWh。

  但应该看到的是,除少数地区具备较优质资源,早期实现平价上网,大部分地区仍需要一定补贴才能维持。根据统计,三类资源区的平均燃煤标杆度点电价分别为0.30元、0.34元、0.38元。按照电站发电寿命20年,第一年光衰3%,后续年光衰0.7%,年2%营运费用,IRR为8%,每瓦建设成本4元进行测算,三类资源区距离上网电价平均仍有17.29%的差距。即还需要装机成本下降近20%,才能实现我国全地域的发电侧平价上网。

  无论从硅料的价格区间还是硅片生产成本来看,此前快速下降后,未来下降空间有限。并且,由于硅材料及硅片在向下游传导时成本占比逐渐递减,因此当反应到电站成本时,其敏感度不明显。因此,未来光伏主要依靠非硅成本下降带来。

  非硅成本下降主要由以下集中路径实现:第一,提升光伏产品的转化效率,直接降低光伏电站建设的单瓦组件成本;第二,企业通过规模效应降低成本,熨平周期波动;第三,通过工艺改进等方式实现生产成本的继续压缩。

  转换效率的提升对整体降本而言意义重大。下游电站建设过程中,主要衡量电池组件的单瓦成本。而若电池本身转换效率直接提升,将从分母端直接影响单瓦成本,也相当于固定的成本被更多的功率数所分摊。因此,提升电池片的转换效率,是降低光伏电站成本最直接,也是最有效的。

  单晶依靠PERC继续提升转换效率。PERC单晶转换效率近年来一直稳步提升,并且不断打破记录。近日,隆基股份公布单晶双面PERC电池正面转化效率达到24.06%,也成功突破了此前PERC电池转换效率24%的瓶颈。未来,随着新型增加转换效率技术的成熟,单晶转换效率将持续提升。

  多晶则依靠黑硅提升转换效率。多晶金刚线硅片采用常规酸制绒无法实现良好的表面结构,甚至无法形成绒面,这导致金刚线硅片的反射率大幅提升,从而对电池效率产生负面影响。黑硅技术可以完美解决多晶制绒问题,既能提升电池效率又能降低电池成本,对多晶未来的发展前景至关重要。目前投入运营的黑硅技术包括制绒添加剂技术、表面预处理技术、湿法黑硅技术和干法黑硅技术,其中湿法黑硅技术性价比相对较高。

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  《光伏的世界》这是一本全面系统地介绍光伏发展的过去、现在以及未来的汇总文集,涉及内容广泛,可满足不同读者群的需求。文中不仅包括主编沃尔夫冈·帕尔茨博士本人在其50多年的新能源事业中,对光伏发展的深入了解和系统总结,也包括全球范围内从事新能源或光伏行业的专业人士对光伏艰难发展的回顾、

  李振国带领团队对行业未来的技术路线进行了缜密的研究,分析了薄膜电池与晶硅电池未来对发电成本的影响,也分析了晶硅电池中单晶电池路线与多晶电池路线,同时还分析了使用的原料到底应该是物理提纯还是西门子法;比较了聚光电池(CPV)与晶硅电池的发展趋势,最后得出结论: 未来光伏发电的主流路线是单晶高效电池。

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