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2018年中国光伏产业发展现状分析及未来发展前景预测(附图)

2018-04-03 12:46:13 上海弘竣实业有限公司 阅读

1、行业概况

能源与环境问题是制约世界经济和社会可持续发展的两个突出问题。 工业革命以来,石油、天然气和煤碳等化石能源的消费剧增,生态环境保护压力日趋增大,迫使世界各国必须认真考虑并采取有效的应对措施。节能减排、绿色发展、开发利用各种可再生能源已成为世界各国的发展战略。

(1)全球光伏产业呈现爆发性增长

太阳能属于可再生能源的一种,具有储量大、永久性、清洁无污染、可再生、就地可取等特点,因此成为目前人类所知可利用的最佳能源选择。自上世纪五十年代美国贝尔实验室三位科学家研制成功单晶硅电池以来, 光伏电池技术经过不断改进与发展,目前已经形成一套完整而成熟的技术。随着全球可持续发展战略的实施,该技术得到了许多国家政府的大力支持,在全球范围内广泛使用。尤其在二十一世纪,光伏产业以令世人惊叹的速度向前发展。2000 年至 2016 年间,全球累计装机容量自 1,250MW增至 304,300MW,年复合增长率高达 40.98%。

(2)光伏产业的格局从欧洲一枝独秀发展为全球百家齐放

2000 年,德国颁布《可再生能源法》(EEG),为德国光伏产业的快速发展奠定了坚实的法律基础。 2004 年,德国对《可再生能源法》进行首次修订,大幅提高了光伏电站标杆电价的水平,收益率的突升使得资本涌入,带动了德国光伏产业快速发展,并引领了全球光伏数十年。 2000 年至 2012 年,以德国、意大利、西班牙三国为代表的欧洲区域成为全球光伏装机需求的核心地区。受 2011 年末欧债危机爆发的影响,以德国、意大利为代表的欧盟各国迅速削减补贴,欧洲需求迅速萎缩,全球光伏发电新增装机容量增速放缓,光伏产业陷入低谷。2013 年,中国以国务院 24 号文为代表的光伏产业支持政策密集出台,配套措施迅速落实,中国因此掀起光伏装机热潮。日本也于 2013 年出台力度空前的光伏发电补贴政策,全球光伏市场迅速升温,光伏产业从依赖欧洲市场向全球化迈进。自 2013 年以后,中国、日本、美国三国接过了欧洲的接力棒,成为全球光伏装机的主要增长区域,市场份额持续攀升。 2016 年,全球光伏新增装机容量约 73GW,其中中国 34.54GW、美国 14.1GW、日本 8.6GW、欧洲 6.9GW、印度 4GW。欧洲等传统市场的份额逐步向中国、美国、印度等市场转移,一批新兴市场,如印度、南非、智利正在加速发展。海外新兴市场的崛起使得光伏产业从依赖欧洲市场向全球化迈进。

(3)中国光伏产业几经曲折,目前已经形成成熟且有竞争力的光伏产业链,在国际上处于领先地位中国光伏制造业在欧洲光伏装机量快速增长的背景下,迅速形成规模。 2003年至 2007 年间,我国光伏产业的平均增长率达到 190%。 2007 年中国超越日本成为全球最大的光伏发电设备生产国。中国光伏产业产能巨大,但“两头在外”即太阳能级高纯度多晶硅原料依赖国外市场供应, 而生产的太阳能电池及组件产品严重依赖国外消费市场的状况为行业快速发展埋下了巨大的隐患。2008 年,全球金融危机爆发,光伏电站融资困难,欧洲需求减退,中国的光伏制造业遭到重挫,产品价格迅速下跌。 2009~2010 年期间,在全球市场回暖及国家 4 万亿元救市政策的刺激下,中国掀起了新一轮光伏产业投资热潮。2011 年末受欧债危机爆发影响,欧洲需求迅速萎缩,全球光伏发电新增装机容量增速放缓。而上一阶段的投资热潮导致我国光伏制造业产能增长过快,中国光伏制造业陷入严重的阶段性产能过剩,产品价格大幅下滑,世界贸易保护主义兴起,我国光伏企业遭受欧美“双反”调查。中国光伏制造业再次经历挫折,几乎陷入全行业亏损。中国光伏产业自 2011 年下半年开始陷入低谷。2013 年,受益于日本、中国相继出台的产业扶持政策, 以及中欧光伏产品贸易纠纷的缓解,中国掀起光伏装机热潮,带动光伏产品价格开始回升,光伏产业在 2013 年下半年开始回暖。 2013 年至 2016 年,中国连续四年光伏发电新增装机容量世界排名第一, 2016 年新增装机容量 34.54GW,同比增长 126.31%,占全球新增装机总量市场份额由 2008 年的 0.60%增长到 2016 年的 45.65%,累计装机容量在 2016 年末达到 77.42GW,继 2015 年超越德国之后继续保持世界第一。中国光伏产业经过市场洗牌,产业升级,产业格局发生了深刻的变化。2016 年,中国光伏产业总产值达到 3,360 亿元,同比增长 27%,整体运行状况良好,产业规模持续扩大。 2016 年,我国多晶硅产量 19.4 万吨,占全球总产量 37万吨的 52.43%;硅片产量 63GW,占全球总产量 69GW 的 91.30%;太阳能电池产量 49GW,占全球总产量 69GW 的 71.01%;电池组件产量达到 53GW,占全球总产量 72GW 的 73.61%,产业链各环节生产规模全球占比均超过 50%,继续位居全球首位。2016 年,我国多晶硅进口约 13.6 万吨1,多晶硅自给率已超过 50%;光伏电池组件出口约 21.3GW2,国内新增光伏装机容量约 34.54GW3,光伏电池组件产量的自我消化率已经超过 50%, 中国光伏“两头在外”的局面得到大幅度的改善。中国光伏制造的大部分关键设备已实现本土化并逐步推行智能制造,在世界上处于领先水平。同时,中国光伏产品出口面对的国际光伏市场格局也发生了重大变化,中国光伏的国际市场已从发达国家延伸到发展中国家, 中国光伏产品出口市场的多元化发展态势明显增强,市场范围已经遍及亚洲、欧洲、美洲和非洲,其中中国、日本、印度、韩国、泰国、菲律宾、巴基斯坦、土耳其、东南亚、拉丁美洲、中东和北美均出现了较快增长;全球光伏应用市场的重心已从欧洲市场转移至中、美、日等市场,中、美、日、英市场合计已占据了全球市场的 70%左右;新兴市场如印度、拉丁美洲诸国及中东地区则亮点纷呈。欧洲市场已从十年前占中国出口市场的 70%以上,下降到 2015 年的 20%以下,亚洲市场快速成长并在 2016年占比超过了 50%。中国光伏产业历经曲折,在各项政府扶持政策的推动下,通过不断的技术创新,产业结构调整,产品持续升级,重新发掘国内外市场,建立了完整的产业链,产业化水平不断提高,国际竞争力继续巩固和增强,确立了全球领先地位。

2、光伏产业发展前景

(1)全球能源转型为太阳能提供了广阔的市场空间

世界经济和社会的发展离不开能源。在能源发展过程中,人类不断寻找更多种类的能源,保障能源供应,满足经济社会发展对能源的需求,但不同发展阶段的主导能源不同。随着需求的变化和技术的发展,主导能源不断升级。全球能源发展经历了从薪柴时代到煤炭时代,再到油气时代、电气时代的演变过程。20 世纪至今,世界能源供应以化石能源为主。在 2015 年世界能源消费结构中,石油、天然气、煤碳、核能、水电、可再生能源占全球一次能源消费的比重分别为 32.94%、 23.85%、 29.21%、4.44%、 6.79%与 2.78%。但化石能源在有力支撑经济社会快速发展的同时,也带来了全球性能源环境问题,主要表现为酸雨、臭氧层破坏、温室气体排放等。此外,随着化石能源储量的逐步降低,全球能源危机也日益逼近。为了人类社会的健康可持续发展,有必要采取行动,在满足不断增长的全球能源需求的情况下,减少化石能源的消耗,减少碳排放。因此,调整和改善能源的消费结构,增加清洁能源(低碳或无碳)的应用,实施能源的优化与替代是世界各国都要面对的一项紧迫而重要的工作。巴黎第 21 届联合国气候变化大会上,各缔约方一致同意通过《巴黎协定》,各方将以“自主贡献”的方式参与全球应对气候变化行动,共同促进温室气体排放的减缓,支持可持续发展。美国计划于 2025 年实现在 2005 年基础上减排 26%-28%的全经济范围减排目标并将努力减排 28%;中国计划到 2030 年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。全球能源体系正加快向低碳化转型,可再生能源规模化利用与常规能源的清洁低碳化将是能源发展的基本趋势, 加快发展可再生能源已成为全球能源转型的主流方向。未来能源需求将随着世界经济的发展而增长,化石能源仍将是为世界经济提供动力的主要能量来源,但能源结构将发生转变。可再生能源增长迅速,可再生能源将以年均 6.6%的增长速度致使其在全球一次能源消费中的比重由 2015 年的 2.78%升至 2035 年的 9%。

一次能源的占比

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数据来源:公开资料整理

各类能源每年需求的增长

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(2)光伏发电成本快速下降为光伏市场推广成为可能光伏能否获得持续发展、大规模发展的关键因素, 就在于能否尽早平价上网,产生与其他类型电力相竞争的市场化竞争力。 光伏发电系统的价格和发电效率是决定发电成本的关键因素。

①在技术的推动下,光伏电池效率持续提升

系统发电效率影响因素包括了光伏电池组本身的转化效率、 系统使用效率和并入系统电网前的中间损失等等,其中,光伏电池组本身的转化效率起着基础性的作用,而决定光伏电池组转换效率的是太阳能电池的光电转换效率。近年来,中国太阳能电池与组件规模迅速扩大,光伏电池制造技术进步不断加快,产品质量位居世界前列,商业化产品效率平均每年提升约 0.3%~0.4%。 2015 年我国单晶硅和多晶硅太阳能电池转换效率4平均分别达到 19.5%和 18.3%。 国家能源局在2016 年 12 月 30 日公布的《能源技术创新“十三五”规划》中提出将推动高效、低成本晶体硅电池商业化关键技术之研发与应用,要在 2020 年前将晶硅太阳能电池效率提高到 23%以上。

②光伏发电系统单位建设成本持续下降

光伏电站初始投资大致可分为光伏组件、并网逆变器、配电设备及电缆、电站建设安装等成本,其中光伏组件投资成本占初始投资的 50%~60%。因此,光伏电池组件效率的提升、 制造工艺的进步以及原材料价格下降等因素都会导致光伏发电成本的下降。组件是光伏系统最大的成本,而组件的价格变化取决于硅片价格,硅片价格又取决于其上游原料多晶硅, 多晶硅价格变动对组件乃至光伏系统的价格变动有着决定性的影响。 2000 年以前,多晶硅价格基本保持在 25 美元/公斤的水平,随着光伏市场的扩容,在 2006 年后价格一度飙升到 400 美元/公斤,这导致了全球上马了大量的多晶硅产能。2011 年后, 多晶硅价格泡沫破裂, 近年来维持在 14-17美元/公斤左右。目前国内多晶硅先进生产企业的生产成本降至 10 美元/公斤5以下,随着硅烷流化床技术的应用,多晶硅生产成本还将进一步降低。

此外,在光伏产品生产过程中,随着单炉产出的提升、金钢线切割等技术的推广应用,非硅成本也在不断下降。因此,近几年来太阳能电池组件的成本大幅下降。 2010~2015 年,世界光伏组件价格累计下降了 75%~80%6。 2016 年,我国晶硅太阳能电池组件生产成本已下降至 2.5 元/瓦7以下。伴随着太阳能电池效率的持续提升和组件成本的大幅下降, 再加上光伏发电装机快速增加产生的规模化效应和光伏发电产业链的逐渐完善等因素, 不仅光伏组件价格下降,逆变器价格也大幅下滑,光伏电站系统成本降至 7 元/瓦8左右,光伏发电成本在“十二五”期间总体降幅超过 60%9。 2016 年,我国资源较好的地区的光伏发电成本已下降至 0.65 元/度10水平,不断逼进平价上网。按照《太阳能“十三五”规划》, 到 2020 年, 中国光伏发电电价水平在 2015 年基础上下降 50%以上,在用电侧实现平价上网。可以预见,随着太阳能光伏发电成本的不断下降,太阳能光伏发电将在能源消费中占据重要的席位,不但能替代部分常规能源,而且有望发展成为能源供应的主体。

(3)光伏发电应用多元化、多样化进一步拓展了光伏市场的空间

目前,我国大型地面电站占据光伏装机总量的 80%以上,但近年来,我国政策在鼓励建设光伏电站的同时,积极促进光伏应用不断向其他产业渗透,光伏发电的应用模式因此开始多样化。 现阶段, 我国光伏电站开发呈现与农业、 养殖业、矿业、生态治理相融合的多元化发展趋势,开辟了各种与光伏行业结合应用的新模式。光伏水泵、光伏路灯、光伏树及光伏消费品等光伏应用产品型态逐步多样化。2016 年 12 月 16 日, 国家能源局发布《太阳能发展“十三五”规划》, “十三五”期间,我国将按照“创新驱动、产业升级、降低成本、扩大市场、完善体系”的总体思路,大力推动光伏发电多元化应用。

①大力推进屋顶分布式光伏发电

“十三五”期间,国家将继续开展分布式光伏发电应用示范区建设,到 2020年建成 100 个分布式光伏应用示范区,园区内 80%的新建建筑屋顶、 50%的已有建筑屋顶安装光伏发电。在具备开发条件的工业园区、经济开发区、大型工矿企业以及商场学校医院等公共建筑,采取“政府引导、企业自愿、金融支持、社会参与”的方式,统一规划并组织实施屋顶光伏工程。在太阳能资源优良、电网接入消纳条件好的农村地区和小城镇,推进居民屋顶光伏工程,结合新型城镇化建设、旧城镇改造、新农村建设、易地搬迁等统一规划建设屋顶光伏工程,形成若干光伏小镇、光伏新村。

②拓展“光伏+”综合利用工程

国家鼓励结合荒山荒地和沿海滩涂综合利用、采煤沉陷区等废弃土地治理、设施农业、渔业养殖等方式,因地制宜开展各类“光伏+”应用工程,促进光伏发电与其他产业有机融合,通过光伏发电为土地增值利用开拓新途径。探索各类提升农业效益的光伏农业融合发展模式,鼓励结合现代高效农业设施建设光伏电站;在水产养殖条件好的地区,鼓励利用坑塘水面建设渔光一体光伏电站;在符合林业管理规范的前提下,在宜林地、灌木林、稀疏林地合理布局林光互补光伏电站;结合中药材种植、植被保护、生态治理工程,合理配建光伏电站。

③创新分布式光伏应用模式

国家将结合电力体制改革开展分布式光伏发电市场化交易, 鼓励光伏发电项目靠近电力负荷建设,接入中低压配电网实现电力就近消纳。各类配电网企业将为分布式光伏发电接入电网运行提供服务,优先消纳分布式光伏发电量,建设分布式发电并网运行技术支撑系统并组织分布式电力交易。 推行分布式光伏发电项目向电力用户市场化售电模式, 向电网企业缴纳的输配电价按照促进分布式光伏就近消纳的原则合理确定。因此,太阳能光伏市场应用将呈现宽领域、多样化的趋势,适应各种需求的光伏产品将不断问世, 除了大型并网光伏电站外, 与建筑相结合的光伏发电系统、小型光伏系统、离网光伏系统等也将快速兴起。光伏发电具有广阔的前景并将最终占据重要的战略地位。

(4)国内外市场需求情况

①中国市场:仍有巨大发展空间

在国家政策的扶持下,中国光伏行业发展迅速。 2013 年至 2016 年,中国连续四年光伏发电新增装机容量世界排名第一, 2016 年新增装机容量 34.54GW,同比增长 126.31%,占全球新增装机总量市场份额由 2008 年的 0.60%增长到 2016年的 45.65%,累计装机容量在 2016 年末达到 77.42GW,继 2015 年超越德国之后继续保持世界第一。尽管近年来,为实现光伏发电平价上网,对光伏企业形成降本增效、降低光伏产品价格的倒逼机制, 国家根据光伏发电发展规模、发电成本变化情况等因素,逐步调减光伏电站标杆上网电价。但在分布式光伏、 “领跑者”计划以及光伏扶贫项目的推动下,中国光伏仍有巨大的发展空间。2017 年前三季度,全国光伏发电新增装机达到 42GW,同比增加近 60%,超过 2016 年全年 34.54GW 的装机量,其中,分布式光伏的装机量约 15GW,占新增装机量的 37.50%,同比增长幅度在 300%以上。

2017 年 1-9 月份全国新增装机情况

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数据来源:公开资料整理

 

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