国内外光伏产业发展现状与趋势
2016-02-09赛迪智库电子信息产业研究所江华
赛迪智库电子信息产业研究所 ■ 江华
国内外光伏产业发展现状与趋势
赛迪智库电子信息产业研究所 ■ 江华
1 全球光伏产业发展现状与趋势
1.1 产业市场前景广阔
光伏发电作为全球最具发展前景的可再生能源利用方式之一,引发各国政府和行业企业的热情投入。截至2015年底,全球累计光伏装机容量超过230 GW,过去10年年复合增长率达到42%。据国际能源署(IEA)预测,到2030年全球光伏累计装机量有望超过1000 GW。欧洲欧盟委员会联合研究中心(JRC)预测,至2050年,太阳能光伏发电将占全球全部发电量的25%,到2100年将达到64%;太阳能将成为未来能源结构的主导。
1.2 发电成本降幅明显
随着全球光伏技术和市场发展,光伏发电成本不断下降。据专业机构统计,公共事业规模光伏成本自2009年以来共下降80%,欧美部分地区的光伏发电已可以同传统发电方式同台竞争。阿联酋的光伏项目招标中,最低价格降至2.42美分/kWh;德国的光伏招标平均价格也达7.41欧分/kWh;迪拜一座800 MW的太阳能发电厂,其发电成本将仅为2.99美分/kWh,远低于当地燃煤发电厂的价格。平价上网在全球范围内已是大势所趋。
1.3 产业技术竞争激烈
为掌握产业发展主导权,欧美日等厂商纷纷选择发展高效低成本晶体硅太阳电池技术或薄膜太阳电池技术,以实现差异化竞争优势。
在高效晶体硅太阳电池方面,欧盟正筹划“百万千瓦级先进光伏制造工厂计划”(X-GWp)项目以发展HIT太阳电池规模化生产技术;美国Solar City公司和碲化镉薄膜巨头First Solar公司分别通过收购中国杭州赛昂和美国Tetrasum公司进军高效HIT太阳电池领域;德国Q-cells、台湾昱晶、德国Solarworld等企业则采用PERC技术改造现有生产线以提高太阳电池效率。
在薄膜太阳电池技术方面,美国First Solar的CdTe的薄膜组件实验室转换效率达到22.1%,量产平均转换效率达到16.1%,产业化转换效率越来越接近晶体硅太阳电池水平;CIGS薄膜太阳电池的实验室转换效率已刷新至22.6%,柔性CIGS产线最高转换效率达到16.1%。
薄膜太阳电池产业链相对简单,在大规模实现产业化后能显著降低生产成本。此外,PREC、HIT、IBC等高效晶体硅太阳电池生产技术开始受到越来越多的关注。尽管高效太阳电池与薄膜太阳电池的市场占有率有限,但随着技术发展逐步成熟,未来高效太阳电池与薄膜太阳电池技术有很大的发展前景。
1.4 前沿技术不断突破
在光伏前沿技术研究领域,新型光伏技术层出不穷。钙钛矿太阳电池的实验室转换效率在7年内从3.8%跃升至22.1%(0.1 cm2),提升速度远超其他新概念太阳电池;量子点太阳电池技术主要集中在日本,日本东京大学尖端科学技术研究中心通过72倍聚光实现了26.8%的单元转换效率;新南威尔士大学开发了分光式聚光发电系统,将不同波长的光线分别入射到硅基太阳电池和化合物太阳电池,实现了40%的转换效率。也有不同研究机构在开发有机太阳电池,德国Heliatek使有机多结太阳电池的转换效率达到13.2%的世界纪录,虽然其光电转换效率不高,但其具有低成本、柔性化、轻薄化的特点,也有广泛的应用领域和巨大的商业价值。
一旦这些前沿光伏技术实现产业化生产,很可能会影响目前以晶体硅太阳电池为主导的产业化技术格局。因此,我国亟需加强在前沿光伏技术领域的基础研究积累。
2 国内光伏产业发展现状与趋势
2.1 高效产品需求不断扩大
2015年,国家推出光伏“领跑者”计划,促进先进技术产品的推广应用,并采用竞争性方式配置市场资源。从计划实施情况看,业主基本全部选用涉及PERC、黑硅、MWT、n型双面等高效太阳电池技术的产品。从已结束招投标程序的某“领跑者”基地的中标结果来看,采用单晶转换效率20.3%以上、多晶18.8%以上高效太阳电池的产品占88%以上,选用的单晶及多晶太阳电池最高效率分别达21%和19.6%以上,高效光伏产品成为“领跑者”市场主流。
未来高效光伏产品的市场需求将逐步扩大:
1)部分省市,如宁夏、青海等,已要求普通电站的技术指标参照“领跑者”项目的产品技术指标要求;为推动技术进步,预计其他省市也将相继跟进。
2)在国家大幅下调光伏电站补贴费率的情况下,不存在弃光限电、电网送出、土地等问题的“领跑者”项目成为市场热点,拉动高效产品市场需求。
3)国家能源局计划在“十三五”期间额外设置指标规模,以支持已具备规模化量产能力,但由于成本偏高、市场认知度低等阻碍,产能尚未释放的先进技术产品,也将推动先进技术产品的规模化量产。
2.2 创新成为行业发展主题
“十三五”期间,国内光伏市场将很难维持“十二五”期间的高速增长态势,而转向每年稳定的新增市场规模,传统的通过单一扩大生产规模以取得产业发展优势的发展模式也难以为继,要求行业和企业通过加强创新提高全行业发展水平。
1)技术创新方面:发展PERC、黑硅、MWT、n型等高效太阳电池生产技术,发展双玻、双面、抗PID等组件技术,扩大应用固定可调、平单轴、斜单轴等跟踪系统、柔性支架、带SVG功能的组串、集散等逆变器产品,推动生产线智能化改造,提高差异化竞争能力,进一步降低产品生产成本与光伏发电成本。
2)系统集成创新方面:通过多种举措提高系统PR值。
3)应用模式创新方面:创新分布式光伏应用商业模式并推广,扩大分布式光伏应用规模。
4)光伏产品创新方面:探索可与光伏融合的产品领域,如汽车、农业生产工具、消费电子等,拓展光伏应用市场。
2.3 分布式应用成为发展重点
分布式光伏发电具有“就近发电、就近使用”的特点,是光伏发电应用的最优形式。《电力发展“十三五”规划》提出,到2020年底,太阳能发电装机容量达到110 GW,其中分布式光伏发电将达到60 GW。截至2015年年底,我国累计光伏装机量为43.18 GW,其中集中式电站为37.12 GW,分布式为6.06 GW。据此测算,“十三五”期间,集中式及分布式装机平均每年需分别新增2.58 GW与10.79 GW,分布式光伏应用的市场空间更大。
同时,集中式电站在快速增长后其弊端已慢慢显露出:
1)由于阶段性装机量过剩,甘肃、新疆、青海等地区已出现严重的弃光限电等问题。2015年,全国弃光率达12.6%,其中甘肃甚至达到30.7%。
2)东部地区用地政策不明确,乱征税、多征税问题严重,增加光伏电站的运营成本与风险。特别是《关于支持新产业发展促进大众创业万众创新用地的意见》(国土资规[2015]5号)中关于光伏用地问题的政策规定:“光伏、风力发电等项目建设占用农用地的,所有用地部分均应按建设用地管理”,一旦严格执行,东部地区将基本丧失光伏电站的建设空间。
3)国家将大幅下调地面集中式电站的光伏补贴费率,大型光伏电站的投资意愿将受到一定影响,而对于分布式的下调幅度则相对较小。
4)相对于地面集中式电站,分布式光伏发电不存在补贴拖欠的问题。
2.4 光伏发电服务体系亟待完善
我国的光伏电站建设,特别是分布式光伏应用推广,普遍存在“融资难、融资贵”的问题,商业贷款时间周期短,未有与光伏电站运行寿命相匹配的金融资金支持;过桥资金基本选用融资租赁,但利率高企,企业财务负担较重。究其原因,是缺乏一套能保证光伏电站寿命期内运行性能质量与发电量的担保机制。因此,亟待探索建立一套由电站设计商、EPC、融资机构、保险机构、检测机构、运维企业等多种主体合作的商业模式。该商业模式一是可降低企业电站建设及运营沟通成本、时间成本和财务成本;二是可保证电站质量,推动行业规范发展;同时,要求金融机构创新适合光伏电站建设与运营的金融产品。
3 结论
综上所述,在市场倒逼和国内外行业竞争下,我国光伏企业需转变以规模化降成本的传统发展思路,而应响应国家有关供给侧改革的战略部署,加强技术研发投入,以“创新”发展重塑企业发展优势,巩固我国光伏产业国际领先地位。在市场拓展上,大型地面电站由于弃光限电、土地资源有限、土地政策等问题未来发展空间有限,企业应更加重视分布式项目的开发,但要注意防范风险、保证质量、创新商业模式,切勿伤害市场的有序健康发展。
光伏信息
2016年全球光伏累计安装量将达295 GW
研究与咨询公司GlobalData表示,全球光伏市场的安装量预计将从2015年的约225 GW增至2016年的294.69 GW;在年光伏安装量方面,中国仍将成为全球最大市场。
该公司的研究报告指出,2015年中国的新增光伏安装量为15.13 GW;截至2015年底,累计安装量达43.48 GW。自2011年以来,中国光伏安装量已增长了近13倍。
GlobalData电力部业务主管Ankit Mathur表示,2016年第一季度,中国新增光伏安装量为7.14 GW,其中集中式光伏电站占6.17 GW,分布式光伏占970 MW。这一数字主要得益于国家对于促进绿色能源发展和调整以煤等化石能源为主要能源结构的努力。由于2016年6月30日之前并网光伏发电项目将获得比2015年光伏上网电价更高的收益,2016年上半年中国光伏安装量激增。
根据中国的“十三五”规划,2020年光伏装机目标为150~200 GW,并致力于将焦点由规模的扩张转向质量与效率的提高。“十三五”规划同样致力于非化石可再生能源消耗占比在2020年达到15%、2030年达到20%。
尽管由于上网电价降低,2016年第三季度中国国内光伏安装量需求下降,但国务院出台了《能源发展战略行动计划(2014~2020)》,致力于强化国内能源发展整体战略,控制单位GDP能源消耗的增长,推动更高效的绿色能源生产与消耗,并通过一系列的措施与目标更有效地改进能源产业竞争力。
“新的光伏安装量补贴和分布式光伏电价补贴标准,将随着时间的推移日益减少,以便于促进科技的发展和改善光伏发电行业的市场竞争力。”Ankit Mathur说道。
2016-12-06
江华(1983—),男,硕士,主要从事光伏产业及市场发展方面的研究。jianghua@ccidthinktank.com