OB电竞:双碳发展:绿色能源转型系列——光伏产业发展成就、瓶颈与展望

发布时间:2022-08-30 06:09:23 作者:ob欧宝体育直播 出处:ob欧宝下载 字号

  的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光能资源在世界分布均匀,不受地域限制,并且取之不尽用之不竭,是可再生能源中的重要分类。

  我国光伏产业无论是技术、产能还是市场,均处于国际领先位置。从“十二五”开始,光伏产业正式被列入战略性新兴产业之列。2020年双碳目标的正式提出,掀开了光伏产业高速发展新的大幕。

  本文通过对光伏产业发展的外因、内因进行分析,结合业内报告和专家观点对光伏产业的前景做出判断,以期为读者阐释“双碳”目标下光伏产业的潜力和价值。

  我国光伏产业发展迅速、规模不断扩张,但国内需求仍不能完全消化现有产能,需要全球市场来消纳,海外市场仍是光伏产业重要的增长点。

  然而海外贸易环境趋势变化波动不定,过去十年来欧美打着自由市场的旗号实质却大行保护主义,对我国产业出海实施多重制裁。自2012年以来,我国光伏产业历经欧洲“双反”(反倾销和反补贴)制裁,多次美国“双反”调查问讯,光伏产业遭受重创。此后我国产业政策迅速调整,为光伏产业的恢复创造良好环境,加之海外制裁一段时间缓和,我国光伏产业迎来复苏期,国内核心技术、供应链、产业链快速发展,开启全球市场攻坚之路。

  2020年疫情到来,世界迎来百年未有之大变局,全球化逆行,世界贸易安全受单边主义、保护主义和新冷战思维的不良影响。自2021年,相关打压措施频出,隆基股份光伏组件出口被美国海关依据暂扣令(WRO)扣押事件发生后,多项具有风险性的不平等国际贸易政策陆续炮制,导致我国海外贸易不稳定性因素增加,外贸形势愈加复杂多变。

  2022年3月,美国对东南亚四国柬埔寨、马来西亚、泰国、越南的光伏产品的出口发起了反倾销调查,其实质剑指中国光伏企业在四国部署的产能。2022年6月,美国《防止强迫维吾尔人劳动法》生效执行,欧洲议会通过所谓《反强迫劳动海关措施协议》,立法草案将于9月出台,以涉疆议题为由,发起对我国国际贸易行为的不正当干涉。2022 年 4 月,印度可再生能源部宣布对进口光伏组件征收 40% 关税,对太阳能电池征收 25% 的关税,以此促进本地生产。6月份印度财政部公布裁定,针对来自中国的太阳能涂氟背板(除透明背板)征收为期五年的反倾销税。

  我国光伏市场面临的困境是目前国内需求的发展与供给端的发展不平衡不匹配,需要全球市场作为外部补充才能实现循环发展,不稳定的外贸政策产生的负面效益将会对产业发展造成影响。针对该状况,我国也出台多项政策予以应对,“十四五”能源相关规划的陆续制定出台,除了通过政策利好促进行业发展,更是为新能源产业包括风电、光伏、氢能等产业锚定了一个预期内的增长空间,为国内循环的良性发展立下方向标。

  光伏产业是实现“双碳”目标的能源转型战略举措之一,是受到国家重点支持的朝阳产业。在“十二五”到“十三五”期间,光伏产业正式被列入战略性新兴产业。十四五时期,光伏发电成为构建现代能源体系的重要任务。2020年双碳目标的正式提出,带来了我国经济能源生产方式的历史性变革,也对光伏产业的发展带来了深远的结构性影响。

  近两年双碳目标提出后,相关规划政策密集推出,对绿色发展能源转型工作的目标提出预期,同时也明确了未来风电光伏等新能源产业可观的增长潜力,激活市场动力,推动相关能源行业高质量发展。

  《“十四五”现代能源体系规划》提出,——能源低碳转型成效显著。到 2025 年,非化石能源消费比重提高到20%左右,非化石能源发电量比重达到 39%左右,电气化水平持续提升,电能占终端用能比重达到 30%左右,为达此总体目标,“十四五”期内,在我国光伏发电年平均新增加光伏装机需达到 7500万千瓦。

  《“十四五”可再生能源发展规划》提出,2025 年,可再生能源消费总量达到10 亿吨标准煤左右。“十四五”期间,可再生能源在一次能源消费增量中占比超过50%。2025 年,可再生能源年发电量达到3.3 万亿千瓦时左右。“十四五”期间,可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%,风电和太阳能发电量实现翻倍。

  《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》提出,2030年我国风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上的目标,加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。据国家能源局数据统计,截至2021年末,我国光伏发电累计装机容量达到3.07亿千瓦,距离2030年目标有9亿(包括风电)的总装机规模增长空间。市场前景广阔。

  在推动产业发展方面,《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)》提出,通过引导推动光伏产业智能升级,促进光伏产业健康高质量发展,提高我国光伏发电的应用规模,创造市场需求增长空间,使我国保持全球光伏制造第一和装机应用第一的领跑地位。《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》提出,要创新新能源再开发利用模式,深化新能源领域“放管服”改革,完善支持新能源发展的财政金融政策,在政策机制、融资机制等实践领域提供。

  同时目前正在推动的国土空间规划也提出以双碳目标作为工作依据,过去因为土地性质问题无法开发光伏项目的情况,未来可能随着国土空间规划的推动得到解决。

  我国光伏行业2005年左右在欧洲市场需求拉动下起步发展,经历欧美双反制裁后,逐步建立完善的市场环境和全产业链配套,最终实现了从零到国际领先水平的跨越式发展。

  目前我国光伏产业在技术、制造规模、市场等方面均位居世界前列,已经处于全球光伏产业链中的主导地位。据中国光伏行业协会统计,中国光伏组件产量已连续15年位居全球首位,多晶硅产量连续11年位居全球首位,新增装机量连续9年位居全球首位,累计装机量连续7年位居全球首位。截至目前,中国硅料产能全球占比超过75%,硅片和电池片产能超过95%,组件产能超过75%。在技术方面,中国已成为光伏技术专利申请的第一大来源国。

  双碳目标提出后,我国光伏行业发展势头迅猛,总投资和市场均保持高速增长态势。数据显示,2021年全年,光伏制造环节的总投资规模超过7200亿元。其中,单个投资规模在亿元以上的光伏项目已超130个,10亿元以上的项目近100个,100亿元以上的项目约有25个。2022年仅上半年,光伏制造环节的扩产投资及规划投资金额超过6000亿,扩产速度不断增加。国内与出口市场不断扩大,2022年上半年,国内光伏发电装机30.88GW,同比增长137.4%,这一数据已超过去年前十个月装机之和。同期,我国光伏产品出口总额约259亿美元,同比增长113%。

  光伏技术专利申请增长迅速,自2012年以来,中国光伏技术专利申请量就已超越美国,稳居第一。截至2022年一季度,中国光伏专利申请量占全球光伏专利总申请量的80.14%,其次是美国,美国光伏专利申请量占全球光伏专利总申请量的7.24%。

  光伏产业的巨大规模和高速发展的现状也带来一些担忧。主要集中于市场监管尚未完善,导致盲目扩张所带来的金融泡沫。

  光伏行业的快速扩容吸引了大量外部投资者,据A股消息,多家上市公司集体跨界进军光伏产业,其中包括房地产、乳业、制造业等多种行业,甚至有些濒临破产的企业试图借助光伏这条赛道上起死回生。目前来看,这些跨行业进入光伏赛道的企业除了资金外并无任何业务、人才、技术储备,其投资数十亿的项目更是为这些企业的资金链带来更大负担,比起转型更多像是借机迎合热点炒作股价。总而言之,这些外部资本的投入一方面证明了光伏产业在投资视角符合长期的价值投资逻辑,具有良好前景;另一方面这种投机“蹭热度”的行为可能会为光伏行业发展引来泡沫,对行业造成短期不良影响和长期风险。

  这种现象的产生,也反映了我国光伏行业对市场参与规范和立法不够完善。中国光伏产业政策自2013年起逐步出台完善,据整理,2013年-2022年目前国家部委层面出台的重点政策规划50项,涉及光伏产业规范立法的有13项,其余37项从不同层面对光伏相关产业做出支持和规划。作为横向对比,美国较早开始通过政策规范行业发展,通过立法等手段督促行业的健康发展,我国也需要尽快推动相关立法工作,对行业市场发展进行合理监管。

  疫情以来不断加剧的全球高通胀、此前俄乌冲突带来的能源危机带来的新能源产业高速发展双重因素叠加,让原材料市场价格高企,硅料价格大幅上涨。据中国有色金属工业协会硅业分会数据统计,2021年年初单晶硅料价格为8万元/吨,据2022年8月19日公布数据已达30.32万元/吨。在行业高速发展的背景下,下游需求不断增强,上游原材料的供不应求引发了产业链失衡问题。除了原材料硅料外,中下游制造产能相对过剩,价值链传递性弱,上游成本难以传导到下游价格,让中下游厂商承担了这一波成本飞涨。这种状况让硅料在短期内成为行业发展瓶颈。

  据中国光伏行业协会统计,2022年1月-6月国内硅料价格同比涨幅逾38.35%,硅片、电池片同比涨幅为20%。据悉,7月初硅料价格已突破30万元/吨,相比去年年初上涨3倍以上。电池片大幅涨价导致利润空间剧减,部分组件企业已因此减产甚至停产。

  中国光伏行业协会的名誉理事长王勃华表示,这次硅料价格上涨对光伏全产业链带来严重影响,不过好在工信部已在牵头有关部门协调这一问题,需要通过产业政策部署应对潜在风险。

  光伏产业的技术发展核心思路是降本增效,即降低发电系统成本,提高光能转换率,提升光伏能源的经济性和竞争力。

  光伏产业链的上游由光伏原材料组成,包括生产原材料硅料和光伏电池片必要的制品硅片;中游由光伏发电系统生产组成,主要包括光伏电池、光伏组件、发电集成系统组成,下游主要由光伏发电领域组成。其中,电池转换效率是光伏产业突破瓶颈的关键技术要素。在平衡成本与效能的前提下, 高转换性能的电池技术一旦突破实现量产,便会迅速占领市场,淘汰低端产能。产业链上下游之间的产品链、供应链平衡也会随之重构。

  目前,晶硅电池仍是光伏行业的主流技术,这也构成了上游原材料硅料的高消耗,但未来10年后大概率将会被下一代电池技术所取代。隆基绿能601012)总裁李振国在中国工程院创办的英文学术期刊《Engineering》上刊文称,如果在未来几年里钙钛矿电池的寿命和大面积效率损失问题能够得到有效改善,那么钙钛矿/晶硅叠层电池有望成为未来的高效率电池主流。

  在理论转换效率上,HJT(异质结电池)、TOPCon(N型电池)、钙钛矿单层电池的极限效率分别为27.5%、28.7%、31%。由于纯钙钛矿电池尚未完全攻克效率衰减过快的问题,钙钛矿/晶硅叠层电池成为国际上主流的高效能攻坚方向,世界最高转化率的记录为31.3%,远超第二代传统晶硅电池性能。钙钛矿薄膜电池在节能环保、设计应用、原料消耗等方面具备显著优势,一旦突破替代晶硅电池成为主流技术,产业链上游原材料的瓶颈制约将被打破。

  2022年极端天气频发、环境恶化,对全球人口生活生产造成严重冲击。为应对气候问题,世界能源转型依旧是势在必行的大趋势。

  疫情带来的高通胀与俄乌冲突产生的能源制裁,为全球尤其是欧洲带来了严重的能源危机。为了减少对俄罗斯能源的依赖,欧洲各国正在寻求保障短期内的能源安全和长期的能源替代策略。此前,欧盟发布名为“RepowerEU”的能源计划,计划到2025年将太阳能光伏发电装机量翻一番,到2030年安装600GW,投资价值高达1950亿欧元(约合13428亿元人民币)。

  欧洲是我国光伏组件的第一大出口市场。根据欧洲统计局数据显示,欧盟2020年进口了价值80亿欧元的太阳能组件产品,其中75%都是来自中国。可以预见的是,欧洲在能源转型中会逐步扩张本土产能,不会一直依赖进口产品,然而国际市场的爆发增长,中国光伏产业也必然会有所收益。

  技术发展迅速,成本优势效应显现,光伏产业将会进入发展加速期。中国光伏行业协会主办的研讨会上,名誉理事长、光伏业资深专家王勃华作“2022年光伏行业上半年发展回顾与下半年形势展望”的报告,据《报告》提供的数据,截至去年年底,全球光伏发电的加权平均装机成本为857美元/千瓦,较2010年下降了82%。发电成本的优势推动了光伏市场需求的旺盛发展。全球范围,去年光伏发电投资额居所有可再生能源总投资的一半,位居首位。

  世界专业权威机构预测,至2030年,全球每年的光伏装机量将可能增加70GW,而欧洲光伏装机量将从原先预计的672GW增至1000GW。中国光伏行业协会预计,今年我国光伏装机将达205GW以上,明后两年将分别达到275GW、300GW。(1GW=百万千瓦)

  光伏行业的核心——电池技术逐步从第二代传统晶硅电池向第三代电池技术发展,即将达成转化率的大幅提升,实现跨越式发展。所以目前以晶硅电池为主流的中下游制造业,其盲目扩张产能的做法并非长久之计。未来光伏产业的发展应回归对电池新材料、新技术的研发,通过技术革新实现产业高质量发展。逐步淘汰低端低效产能,控制产业链整体成本和经济性。

  同时,高质量发展需要高质量的人才体系建设,目前我国光伏产业中人才结构还存在问题,其中高层次人才尤其缺乏,如高级管理人才、高端研发人才、复合型人才、信息化人才等。目前,全国年均需要本科及以上从业者4.4万~4.7万人,但2021年高校新增供给量仅1.5万人。下一步需要着力打造光伏产业人才体系的建设。