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国内光伏行业延续高增长 关键环节产能爆发在即

幻启太阳能科技 01/13/2021

新增装机已连续8年全球第一的中国光伏行业,未来5年还要继续爆发式增长。这是日前中国光伏行业协会在义乌召开的“2020中国光伏行业年度大会”上传出的最新信息。协会副理事长兼秘书长王勃华在会上表示,根据中国“碳达峰”和“碳中和”的目标,有人会问,光伏发电需要多少钱,家庭光伏发电设备价格等问题,一般预计“十四五”期间国内年均新增光伏装机规模可达70吉瓦,乐观预计的规模将达到90吉瓦。

此前,业内曾预期“十四五”光伏新增装机容量达250吉瓦,年均50吉瓦以上。显然,上述最新的预估数字已大大超出预期。

太阳能电池板

技术创新大幅降低成本,光伏盈利模式日渐清晰

2010年后,在欧洲经历光伏产业需求放缓的背景下,我国光伏产业迅速崛起,成为全球光伏产业发展的主要动力,累计光伏装机并网容量16GW。2018年全国新增光伏并网装机容量达到44GW,同比下降17%。累计光伏装机并网容量超过174GW。新增和累计装机容量均为全球第一。全年光伏发电量约为1800亿千瓦时,约占全国全年总发电量的2.6%。

2019年虽然我国光伏新增装机再次同比下降,但是新增和累计光伏装机容量仍继续保持全球第一。2019年,我国新增光伏并网装机容量达到30.1GW,同比下降32.0%;截至2019年底,累计光伏并网装机量达到204.3GW,同比增长17.1%;全年光伏发电量2242.6亿千瓦时,同比增长26.3%,占我国全年总发电量的3.1%,同比提高0.5个百分点。

2009-2019年光伏组件价格下降91%,光伏系统价格下降87%,光伏已成为全球最便宜能源,全球大部分地区实现平价上网。今年4月2日,国家发展改革委公布2020年光伏发电上网电价政策,将纳入国家财政补贴范围的I至Ⅲ类资源区新增集中式光伏电站指导价,分别确定为每千瓦时0.35元、0.4元、0.49元。

复盘行业发展历史,硅料硅片电池组件等多个环节不断进行着技术进步与革新。2009-2011年的保利协鑫以及2013-2017年的隆基股份分别通过冷氢化技术升级以及金刚线切割,实现硅料及单晶硅片成本快速下降,盈利能力提升助力公司获得显著超额收益。

展望2021年减排目标已逐渐成为全球共识,有望进一步激发全球装机需求增长。2020年9月第75届联合国大会上,习近平总书记表示,将力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和;2020年10月欧洲议会上,提出2030年比1990年减排60%,2050年实现碳中和的目标;拜登上台重返《巴黎协定》,计划在2035年前实现无碳发电,在2050年之前达到碳净零排放。

CPIA对光伏行业“十四五”期间进行展望,预计在2019-2025年期间,可再生能源将满足99%的全球电力增量。到2025年,可再生能源在新增发电装机中占比将达到95%,其中光伏将在所以可再生能源的新增装机量占比中达到60%。

华安证券认为,目前光伏产业有两条投资主线。一条是光伏设备。行业高增长,龙头优势持续加固全球经济活动恢复,光伏装机重回高增长,新兴市场增速将快于主力市场,更多国家将进入GW装机级别。短期来看,预计2021年装机预计为170GW左右,增速在30%-40%之间。硅料新投产能较少,明年供给持续紧张,价格将维持高位;单晶比例将继续提升,硅片龙头强者恒强,扩产快份额提升,价格承压;高效产品占比提升,随上游硅片价格下降,电池组件环节盈利触底回升;逆变器国产替代加速,明年业绩继续高增长。

另一条是光伏储能。今年以来,部分省份和地区出台了多项有关配备储能的政策。我们认为,国家可能会出台相关政策支持储能的发展,明年有望成为储能的元年。储能目前仍处于起步阶段,随着储能渗透率的提升、产业链配套完善、成本下降,预计未来储能空间将达到千亿以上。

优质a级电池片

关键环节取得突破,异质结电池有望降本增效

电池片是光伏行业降本增效的关键环节,更高的转换效率可摊薄下游电站的面积相关成本。地面光伏系统投资中,组件价格占比40.70%,而电池又占到组件成本构成的67.5%,系统成本的下降主要依赖于组件价格及电池成本的下降。因此采用更高效的电池组件,可节省光伏电站面积,进而节约面积相关成本。

异质结电池量产转换效率具有明显优势,有望替代PERC成为下一代主流技术。根据多家券商研报的定义,p-n结由两种不同类型的半导体材料组成的太阳能电池均可称为异质结太阳能电池,与之相对的是同质结电池,即p-n结由同种半导体材料组成。目前实际商业应用的晶硅太阳能电池基本均为同质结电池(p-n结由晶体硅材料形成),而产业中一般提到的异质结电池则是指p-n结由非晶硅和晶体硅两种材料形成的电池。

2019年,P-PERC单晶电池效率提升至22.3%,N-PERT+TOPCon单晶电池、异质结电池平均转换效率分别已经达到22.7%和23%。异质结电池转换效率比P-PERC电池、N-PERT+TOPCon电池转换效率分别高出0.7%、0.3%。

异质结电池的成本主要来自硅片、设备折旧、浆料和靶材,在成本占比中分别约50%、8%、24%和6%。根据当前发展趋势,未来异质结电池成本有望3-5年内降低至目前的50%左右,到2023年达到0.65元M。主要下降的手段包括:硅片薄片化降低硅片成本,银浆用量减少及国产化降低浆料成本,单机生产设备产能提高以及国产化降低折旧成本。

具体为,硅片薄片化。异质结电池采用的是N型单晶硅片,与P型单晶硅片不同,N型硅片薄片化以后不影响硅片的电性能,硅片厚度有望从目前的180um降低至120um,甚至100um。硅片薄片化以后,能够降低每片硅片的硅耗量,同时提升硅片生产环节的生产效率,从而有效的降低硅片的生产成本。如果考虑电池效率每年提升0.5%,异质结电池的硅片成本有望从目前的0.488元w降低至0.295元w左右,降低40%左右。

减少银浆用量。不同于PERC电池,异质结电池由于生产工艺温度较低,只能采用价格更高的低温银浆。低温银浆由于生产工艺难度更高,同时需要冷链运输,价格较常规银浆要高10-20%。通过无主栅电池和组件的封装技术,银浆消耗量有望降低50%-60%。且随着低温银浆产能提升,异质结电池浆料成本有望持续降低。

规模化减低设备成本。规模化是设备成本下降的主要路径之一,异质结电池有4大设备:清洗制绒设备、PECVD设备、PVDRPD设备、丝网印刷设备,在设备投资额占比分别约15%、50%、20%和15%。当前异质结电池设备的单机产能相对较低,清洗机、PVD、丝网印刷机单机产能大约在200MW台左右,PECVD只有100MW台左右的产能。未来随着单机产能提高,设备成本有望持续下降,与PERC持平。

浙商证券判断,异质结电池经历30年左右的发展历史,产业化脚步已临近,2020-2021年将成为异质结电池投资元年,2022年进入快速爆发阶段。2020-2025年年均增长80%,到2025年市场空间将达412亿元。异质结电池现处于PERC电池发展的第一阶段末期(对比PERC电池2015年),目前规划产能超45GW,明年有望迎10-20GW落地。未来2年PERC将仍为市场主流,但随着异质结电池国产设备的成熟、及经济实用性改善,有望复制PERC电池快速渗透历程、开启下一代电池片周期的爆发。

中银国际证券认为,HJT电池效率提升与成本下降路径明确,目前设备国产化快速推进,整线投资额已下降至4.5亿元GW,已布局并取得显著进展的设备龙头企业有望享受产业化初期较高的订单弹性,电池片企业则优先受益于技术迭代初期的超额收益。

太阳能新能源

多地政府持续加码,储能地位日益突出

太阳能占当今欧盟电力需求的5%,到2030年将增加至15%,每年新增太阳能装机量为20GW。与此相关的另一个趋势是电池储能。2017年,首个无政府补贴的太阳能发电场在英国开设,2016-2017年所有的户用太阳能项目有近一半与电池储能同时出现。储能是一项重要的、灵活的工具,储能可以快速精准的储存电量,平缓短期的波动,消除最大负荷电量,使太阳能随时可用。此外,光伏+储能还有经济上的优势,电价高时储存太阳能,电价低时使用太阳能,有助于稳定电价,减少未来输电网的升级和扩展成本。此外,还能增加本地就业,减少二氧化碳排放。

站在整个电力系统的角度,光伏配储能其实是一种必然,电站业主的诉求是尽可能多的将发出来的电力送上电网,而电网关心的是电站能否提供稳定的能源供应,能否实现电力调度的需求,光伏要想替代火电成为常规能源,必须拥抱储能。

根据中电联统计数据显示,截止到2019年底,全国新能源装机并网容量4.1亿千瓦,占电源总装机20.3%,由于风光的间歇性,系统调控的复杂程度呈指数级上升,调节能力也跟着频频告急,光伏在这场大戏中的位置都已经走到重要配角了,未来甚至还要唱主角,必然不能再按龙套的演技去要求。

隆基股份董事长钟宝申表示,传统的发电端和用电端是不平衡的,比如火电厂一直按照一定的标准来发电,但是消费者不是按一定的标准来消费电力,而是有一个消费曲线,因此怎样“削峰填谷”一直是一个问题。过去发电端是连续(发电)的,但用电端的消费是不连续的,所以需要通过价格机制、抽水蓄能等机制来进行调整,而光伏+储能的模式,恰恰是白天发电、夜晚储能,这和电力消费的趋势是一致的,因此将带来能源体系的变革。

目前,全国多省已经开展了光伏+储能的试点。2019年7月,新疆发改委、国家能源局新疆监管办正式发布了《关于开展发电侧光伏储能联合运行项目试点的通知》,提出:通过申请纳入试点的光伏储能联合运行项目,每年增加100小时优先发电电量、持续五年,且储能电站的电价执行所在光伏电站电价政策,与光伏电站一体化运行并享受相应补贴。最终共10家储能企业的36个储能项目入选,总规模达221MW光伏+446MWh储能。

2019年8月,西藏开启了首批光伏储能示范项目征集通知,将优先支持拉萨、日喀则、昌都已建成光伏电站侧建设储能系统,规模不超过200MW1GWh,同时鼓励在阿里地区建设20MW光伏+120MWh储能项目。总规模为220MW光伏+1.12GWh储能。

根据《大同市能源革命综合改革试点行动方案》要求,2020年大同市拟建成3座10万千瓦光伏加3兆瓦储能试点项目。为落实这一方案的要求,大同市浑源县已规划光伏发电平价上网项目。项目位于山西省大同市浑源县驼峰乡境内,项目建设容量约为200MW光伏+6MW储能。该项目将建设一座220kV升压站,储能电站将建设在光伏升压站附近,从光伏汇流母线上连接3台2MW的储能变流器和3台2MW2MWh的储能电站,实现对电能的存储和释放。项目总投资资金约为92000万元人民币,拟建设期为2020年4月至2020年12月,工期共计8月。

2020年3月18日,华能新泰朝辉新能源有限公司100MW普通光伏电站竞价上网项目储能装置设备采购招标公告。根据公告,光伏项目总装机容量100MW,储能系统总容量为5MW10MWh,系统分为2个2.5MW5MWh子单元,并网电压等级为35kV。竞价上网光伏项目收益较低,配储能会进一步降低项目的收益率。这也是全国首个配储能的竞价上网光伏项目。

国金证券认为,加快新能源的渗透速度意味着对电网消纳、调峰能力要求的提升,预计储能相关内容在十四五能源规划中的篇幅和重要性将显著高于前两个五年规划,储能也将是我国能源领域下一个重点支持的方向,可能辅以一定的强制配置要求,且我们认为配合高比例光伏风电的电力系统所需的储能系统规模,或显著超过目前市场普遍预期的水平。

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