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中國光伏——"發達國家粉碎機"

僅用7年時間

總裝機量躍居世界首位

每小時就有一塊足球場大小

太陽能電池板安裝完畢

俯瞰世界最大的光伏圖形電站

國電投達拉特旗光伏發電站

宛如一匹駿馬,賓士在庫布其大漠

全球前20大光伏企業,中國獨佔16家

佔據全球70%以上市場份額

中國擁有全球領先的自主核心技術

實現發電成本下降80%

離“平價上網”僅一步之遙

01

光伏的誕生

1839年,道光皇帝派林則徐查禁鴉片的同一年

法國一位19歲的"天才少年"

亞歷山大·埃德蒙·貝克勒爾

發現"光伏現象"

(太陽的光照能使半導體材料的不同部位間產生電位差,這就是“光伏效應”,A.E.貝克勒爾在他父親的實驗室裡發現的。)

可惜,這一發現並不像他發明的“攝影術”那樣出名

人們弄不清太Sunny為什麼會產生電?

直到1905年

愛因斯坦的波粒二象線及量子力學給出了論證

(當物質所含的電子與構成光的光子相互作用時,倘若hv[光子的能量]>W[電子逃離原子所吸收的能量]時,電子便具備了逃逸的動能而產生電流)

1954年,美國貝爾實驗室研製成功

第一塊晶矽太陽能電池

人類正式進入"矽太陽電池時代"

(1954.《紐約時報》)

”一個新紀元的開始,通往人類實現最珍貴夢想之路——人類文明將向太陽攫取無窮盡的能量。“

1973年,中東阿拉伯實施"石油禁運"

發達國家尋找替代能源的動力

推動了光伏發電技術的開拓

(世界爆發第一次石油危機,1973年10月16日)

2000年,德國《可再生能源法》立法

確立光伏電站的高額補貼

全球光伏開始迅猛發展

(德國光伏街景)

可以說,百年來太陽能電池

基本結構和機理未有改變

而光伏產業卻發生了

脫胎換骨的蛻變

光伏發電本質是一種新型發電系統

兼具永久性、清潔性、靈活性

是再生能源的新生代表

(利用太陽電池半導體材料介面的光伏效應將光能直接轉換為電能)

主要分為集中式大型電站和分散式發電站

集中式電站主要建在西部地區

(青海海西州,年均日照時數3500小時,太陽輻射量7000兆焦/平方米。全國最大的光伏基地之一坐落於此。)

分散式光伏則建立在

企業廠房屋、民居屋頂

比如,位於九省通衢的"武漢火車站”

(湖北最大的光電建築一體化專案,年上網發電量204.8萬度,每年可減少2041噸二氧化碳排放,相當於減排557噸煤。)

另外,未來還將出現低成本儲能新形式

"光伏+儲能"

比如,特斯拉光伏充電車棚

(在高速沿線不好接入市電的位置提供光伏充電設施,車主的焦慮也許就能很好的解決。)

02

"解剖"光伏產業

圍繞矽材料的應用開發形成了

光電轉換產業鏈條

(多晶矽的回收)

上游材料:矽料和矽片

中游工具:電池、元件

下游產品:各種應用

①矽料

地殼中含量達25.8%的矽元素,

為矽的生產提供了取之不盡的源泉

是製造太陽能電池

最理想的半導體原材料

矽料分單晶矽和多晶矽

多晶矽成本低

單晶矽效能佳

(單晶矽片)

(多晶矽片)

兩者的區別類似單晶冰糖和多晶冰糖

中國矽料"三寡頭"

大全新能源(DQ.US)、通威股份(600438)、新特能源(特變電工600089子公司)

將會佔據全世界70%的市場份額

②矽片

矽料製成的矽片

涉及元件每瓦加工成本的下降

早期的矽片

邊長尺寸為5寸片(125mm)

6寸片(156mm)

未來將切換到210mm大尺寸矽片

每增加1mm的倍數尺寸

轉換效率和功率輸出也隨之增加

矽片可以分為單晶和多晶兩種

單晶矽片龍頭

隆基股份(601012)全世界最大

中環股份(002129)的實力也不容小覷

多晶矽片市場

協鑫整合(002506)、晶科能源(JKS.US)、阿特斯(CSIQ.US)

三國鼎立

矽晶圓

與矽片混合技術研發

及“柔性薄膜”技術

共同提高光電效率

(矽料提純99.9999%得到矽晶圓)

太陽能電池

95%為晶矽系列(單晶矽、多晶矽)

薄膜太陽能電池

產業技術逐步完善

(薄膜太陽能電池片,使用價格低廉的陶瓷、石墨、金屬片等不同材料當基板來製造,形成可產生電壓的薄膜厚度僅需數μm,轉換效率最高可達13%。)

單晶矽太陽能電池

轉換效率居各類電池之首

最高可達24%

(2009年冷氫化西門子法治矽料,奠定了晶體矽路線為主流,2013年單晶矽片開始替代多晶矽片,直拉單晶和金剛線工藝逐步匯入)

未來,HJT(異質結太陽能電池)

綜合了晶體電池和薄膜電池的優點

有望開啟新賽道

(2013年,松下研發出了效率高達24.7%的太陽能電池)

P型PERC電池技術龍頭:

通威股份(矽料與電池片雙龍頭)、愛旭科技(600732)、東方日升(300118)

N型單晶電池技術龍頭:

中環股份(002129)、晶科(JKS.US)、晶澳(002459)

④元件

元件是光伏最核心的環節

(其作用是將太陽能轉化為電能)

由若干單體電池串、並聯連線和密封封裝組成

與功率控制器逆變器

(可將直流電轉為交流電)

等部件共同組成光伏發電裝置

光伏元件成本佔總成本比41%

隨著大尺寸矽片(210mm)釋出

可最大化降低光伏度電成本

(光伏元件的生產成本:從3美元/瓦減少到0.37美元/瓦,發電成本從0.5美元/千瓦降低到0.1美元/千瓦)

元件市場的市場主體眾多

幾乎每一個核心部件都催生出一家上市公司

元件輔材龍頭

⑤電站

"平均度電成本"的管理

是光伏電站全生命週期的管理核心它與發電量成反比↓

與投資成本成正比↑

發電量的最大影響因子

來自於有效利用小時數

投資成本的因素則主要

來自於電站的系統成本

(集中式光伏電站佈局西部,涉及高昂的土地出讓費,還要依賴特高壓電輸送,投入巨大。而分散式光伏經濟又環保,兩者的"差價"持續拉大。)

央企國電投(600795)、中廣核(000881)

擁有多家電站

民企Sunny電源(300274)、正泰電器(601877)、東方日升(300118)、林祥能源(601222)

群雄逐鹿

03

產業變革

①萌芽(1983-2000)

1983年,日本"經營之神"稻盛和夫

代表京瓷公司,向中國捐贈太陽能單晶電池板

甘肅榆中建成了國家第一座光伏電站

(在國內最窮鄉村之一的的園子岔鄉,這座承載了村民夢想之光的電站總裝機10KW,滿足了整個村36戶居民,每家2隻日光燈的用電需求。)

1985年,中國第一條太陽能電池產線成型

(美國Sunpower公司拍賣一條太陽能電池產線,雲南科技廳用400萬美元買回。同年,這條產線在雲南半導體廠開始投運。)

②高歌猛進(2000-2007)

2000年,在澳洲學習多晶矽薄膜太陽電池技術的

施正榮博士

回到老家江蘇,成立無錫尚德

第一條10兆瓦生產線

兩年後正式投產

2005年12月14日

無錫尚德在美國紐交所上市

產能達到540兆瓦

銷售收入100億美元

躋身世界光伏行業前三強

將中國光伏產業與世界水平的差距縮短了15年

(以尚德為代表的包括晶澳、浙江昱輝、江蘇阿特斯、常州天合光能等10家左右的中國光伏民營企業在2005-2007年的三年時間內完成了國際資本市場IPO運作。)

2007年,中國光伏總裝機量

世界首位

可惜,原材料、裝備完全依賴進口

而製成的光伏產品90%以上出口

中國光伏"兩頭在外"

位於全球產業鏈分工的末端

2008年,美國次貸危機

2009年,多晶矽價格400美元/公斤跌至40美元/公斤

中國遭到重創

(矽料龍頭尚德無奈撕毀供貨協議,損失2.12億美元,這還不算庫存損失,"擁矽為王"的時代灰飛煙滅。)

2011年,歐債危機

受國際市場拖累,國內一片慘淡

(中國多達75家較大規模的中國光伏企業收到波及)

美國太陽能對中國從2010年的貿易順差5億美元變為了逆差16億美元

巨大的市場反差,拉開了歐美對華光伏"雙反"序幕

2012年,中國光伏產業陷入寒冬

尚德電力瀕臨破產

美股上市企業現狀圖

④日趨成熟(2013-至今)

2012年《太陽能發電發展十二五規劃》釋出

光伏產業優先扶持

(全國600個城市中,半數以上發展了光伏產業,100多個建立了光伏產業基地。)

福建 南平

2013年,光伏發電

標杆電價確立

中國光伏市場全面興起

("標杆電價",是為推進電價市場化改革,國家在經營期電價的基礎上,對新建發電專案實行按區域或省平均成本統一定價的電價政策。)

2015年"領跑者計劃"

支援先進技術應用百兆瓦級的應用

示範基地紛紛建起光伏

新技術在競爭中一次次迭代

2016年,產業整合加速

光伏行業"搶裝潮"

第二批"領跑者"計劃推進

新增競價上網內容

2017年"熊貓100計劃"

促進"一帶一路"沿線國家及地區的光伏建設

(8月14日,一個形似大熊貓的太陽能電站在山西大同開始運營)

擔負產業升級使命

協鑫和隆基

一個佈局矽料,一個佈局矽片

實現了上游原材料的中國產化

成本得到了快速的下降

(打破國外廠商壟斷,中能矽業15萬噸冷氫化裝置)

2018年,531新政產業"地震"

突然終止所有指標和補貼

轉型

政策驅動變市場驅動

(頒佈後的第一個月,光伏新增裝機同比下滑42.5%,2018年全年光伏新增裝機容量同比下降18%,光伏產品多晶矽、矽片、電池片和元件的價格跌幅基本都在10%以上。)

2019年,光伏行業"重構"

龍頭製造企業強者恆強

寡頭效應凸顯

A股光伏產業鏈

細分領域龍頭企業

04

前景

光伏產業本質是技術密集型

技術決定成本、效能

只有實現"平價上網"

(平價就是發電成本<電費,不用補貼,直接賺錢)

才能替代常規能源

願景目標

產業整合加速

增量市場的減退

新一輪世界級龍頭企業

以創新技術和商業模式引領光伏新能源的進步

行業競爭激烈

過剩產能出清

發展重心

維持持續現金流與業績增長

市佔率掌握行業話語權

中短期來看

下一代高效技術路線

有望推動光伏迎來發展良機

長期來看

光伏發電勢必

在可再生清潔能源中

佔據的比重

和發揮的社會效益越來越大

(每1度光伏電減少二氧化碳排放0.96千克,二氧化硫0.03千克,氮氧化物0.015千克)

中國光伏發電佔全國總髮電量比重逐年上升

預期到2050達到16%

屆時,全球清潔能源發電量佔比將超過62%,其中光伏佔比將從2019年的3%,上升到2050年的22%

"光伏+"應用場景

中國光伏產業在全產業鏈上都走到了世界前列

欲求更大發展,需要開拓思路、突破瓶頸

探求光伏+在不同場景下的新應用

光伏建築一體化

山東 德州"日月壇"

(建築面積75000平方米現最大太陽能建築的世界紀錄,先進的屋頂和牆體保溫,比國家節能標準高出30%。)

"世界首條高速公路光伏路面"

(一條路就是一座太陽能發電站,公路可發電,自融冰雪,暢通無阻。)

龍羊峽光伏發電站

"水光互補"

(全球執行最大,填補國際大規模水光互補關鍵技術空白,實現不棄光、不棄風,互補調節,電源出力更加平滑、穩定。)

"漁光一體"

通威 唐山豐南

(將光伏發電與水產養殖有機結合,水面上架設光伏電池板,水面下養殖魚蝦,產業融合升級,實現魚、電、環保三豐收。)

05

結語

一部中國光伏的發展史

就是一部中國光伏人

不斷開拓、上下求索的歷史

從蹣跚學步

到獨佔鰲頭

在政府的引領和幫助下

儘管走過彎路、跨過寒冬

中國企業詮釋了自身的堅強和強健

中國的能源革命和能源安全

離不開光伏

中國人民的生活幸福

離不開光伏

願未來,中國光伏之路

越走越寬

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