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中国光伏行业发展历程、上下游产业链及主要产业政策分析

华经产业研究院 | 专注提供大中华区产业经济情报,为企业商业决策赋能。联系方式:15311860889(微信同号) 2022/09/23 10:28
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原文标题:2021年中国光伏行业PEST及发展现状分析:发展环境向好,增长势头迅猛「图」

一、光伏行业概况

太阳能发电技术是指通过水或其它介质和装置将太阳辐射能转换为电能的发电方式。当前,太阳能发电具有光伏和光热发电两种形式。光伏,是太阳能光伏发电系统的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。

利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的光电转换产业链条称之为“光伏产业”,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。

太阳能发电主要类别及介绍

新知达人, 中国光伏行业发展历程、上下游产业链及主要产业政策分析

资料来源:公开资料整理

最初光伏成本奇高,基本无法进行普及,产业本身发展缓慢。随着政府对改善能源结构的需求日益提升,在政府的鼓励和引导下,光伏产业在我国开始逐渐形成规模。具体发展历程如下:

光伏行业主要发展历程

新知达人, 中国光伏行业发展历程、上下游产业链及主要产业政策分析

资料来源:公开资料整理

二、光伏行业产业链

光伏发电在能源供应体系中占据越来越重要的地位,光伏相关产业也随之强大起来,已形成了从高纯度硅材料、硅锭/硅棒/硅片、电池片/组件、光伏辅材辅料、光伏生产设备到系统集成和光伏产品应用等完整的产业链条。光伏产业链包括硅料、硅片、电池片、组件、光伏电站等环节。具体来说,光伏产业链上游包括原料高纯度多晶硅材料、单晶硅和多晶硅的制造、硅片的生产;中游包括光伏电池,光伏组件以及逆变器环节;下游为光伏电站应用。

光伏产业链

新知达人, 中国光伏行业发展历程、上下游产业链及主要产业政策分析

资料来源:公开资料整理

三、光伏行业发展政策背景分析

从政策端来看,2021年以来电力市场化改革政策提速,加速还原电力商品属性。2021年2月26日国家能源局在《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知(征求意见稿)》中提出纳入保障性并网规模的项目由各省级能源主管部门以项目上网电价或同一业主在运补贴项目减补金额等为标准开展竞争性配置;此后发改委进一步颁布《关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知》,对于集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目中央财政不再补贴,已实现全面平价。

中国光伏发电上网电价部分政策梳理

新知达人, 中国光伏行业发展历程、上下游产业链及主要产业政策分析

资料来源:国家发改委,华经产业研究院整理

四、光伏行业发展社会背景分析

从社会环境来看,我国对清洁能源需求日益增长。近年来,中国对原油需求的增长早已打破了能源自给自足的供求格局,虽然2019年我国原油产量呈现正增长态势,但原油进口量也突破了5亿吨。自2019年我国原油对外依存度突破70%,远超50%的国际警戒线。发展新能源也提升到了国家战略高度,增强我国在世界能源市场中的竞争力,减轻潜在的国际局势动荡所带来的负面影响。

2013-2021年中国原油进口量与产量情况统计

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资料来源:国家统计局,华经产业研究院整理

与此同时,我国清洁能源消费占比持续提升,2021年水电、核电、风电及太阳能发电等清洁能源消费量占能源总消费量的25.5%。能源结构转型任重而道远,数字技术与电力技术的深化结合将成为推动光伏产业可持续发展及实现双碳目标的重要引擎。

2015-2021年中国能源消费量占比情况(单位:%)

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资料来源:国家能源局,华经产业研究院整理

五、光伏行业发展经济环境分析

得益于全球光伏产业装机不断上升,2021年我国光伏产品出口创历史新高。2021年我国光伏产品出口总额(硅片、电池片、组件)约284.3亿美元,同比增长43.9%。其中硅片、电池片、组件出口额分别为24.5亿美元,13.7亿美元,246.1亿美元,分别同比上涨,38.3%,38.2%,44.9%。其中光伏组件出口量约98.5GW,同比增长25.1%,出口额和出口量均创历史新高。电池片出口量约10.3GW,同比增长14%。硅片出口量约22.6GW,同比下降10.4%。

2017-2021年中国光伏产品出口总额及增速情况

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资料来源:CPIA,华经产业研究院整理

从出口地区分布情况来看,2021年光伏产品出口到各大洲市场均有不同程度的增长。欧洲市场增幅最大,同比增长72%。2021年欧洲成为最主要出口市场,约占出口总额的39%,硅片、电池片主要出口至亚洲地区。组件出口地区分布情况:荷兰、巴西、印度市场份额增长明显。

2021年中国光伏产品出口地区分布及增速情况

新知达人, 中国光伏行业发展历程、上下游产业链及主要产业政策分析

资料来源:CPIA,华经产业研究院整理

六、光伏行业发展技术环境分析

太阳能光伏电池(简称光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能。光伏电池技术共经历三代:第一代电池技术(2016年之前)为常规Al-BSF铝背场电池,背面沉积一层铝膜,电池效率损失来自于背面全金属的复合;第二代电池技术(2017至今)为单晶P型PERC及PERC+电池,背面形成氧化铝钝化层降低复合,是最具经济性的主流产品,第三代电池技术(开启产业化元年)为N型高效电池技术,包括TOPCon、HJT、IBC电池,其钝化接触技术减少金属电极和电池的接触复合。随着国内外需求开始转向高效产品以及“降本增效”提速,N型电池是下一步迭代发展的方向。

从分类上来看,按照电池片的材质,太阳能电池大致可以分为两类,一类是晶体硅太阳能电池,包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池;另一类是薄膜太阳能电池,主要包括非晶硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池及铜铟镓二硒太阳能电池等。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面,单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率低,但价格更便宜。因此多晶硅太阳能电池是目前主流的太阳能电池产品。

太阳能光伏电池分类

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资料来源:公开资料整理

从衬底类型来看,可将电池片分为P型电池片和N型电池片两类。P型电池原材料为P型硅片(掺杂硼),N型电池原材料为N型硅片(掺杂磷)。P型电池主要包括BSF(常规铝背场电池)和PERC(钝化发射极和背面电池);N型电池目前较主流的技术为TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)和HJT(本征薄膜异质结)。N型电池通过电子导电,且硼氧原子对造成的光致衰减较少,因此光电转换效率更高。

不同衬底类型电池技术和成本参数对比

新知达人, 中国光伏行业发展历程、上下游产业链及主要产业政策分析

资料来源:公开资料整理

七、光伏行业发展现状

1、全球

作为清洁能源的太阳能在电力装机结构中的渗透率正在提升。其主要原因在于(1)加快以光伏为代表的新能源建设已经日益成为全球主要经济体的政策共识;(2)近年来全球通胀导致的大宗商品价格高企使得太阳能作为一种能源具备了相当的经济性。从全球光伏装机容量来看,全球光伏新增装机保持逐年增长态势。据IEA统计,2021年全球光伏累计装机容量达到942GW,同比增长22.8%,新增装机容量为175GW,同比增长20.7%。

2016-2021年全球光伏累计及新增装机容量情况

新知达人, 中国光伏行业发展历程、上下游产业链及主要产业政策分析

资料来源:IEA,华经产业研究院整理

从全球光伏新增装机容量地区分布来看,2021年全球光装新增装机前10国家:中国(54.9GW)、美国(26.9GW、印度(13GW)、日本(6.5GW)、巴西(5.5GW)、德国(5.3GW)、西班牙(4.9GW)、澳大利亚(4.6GW)、韩国(4.2GW)、法国(3.3GW)。2021年进入全球前10的装机水平约为3GW,与2020年基本持平,是2019年所需水平的两倍前10国家约占全球年度光伏装机的74%,较2020年(78%)略有下降。

2021年全球光伏新增装机容量TOP10情况

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资料来源:IEA,华经产业研究院整理

2、中国

从光伏装机情况来看,我国光伏装机全球第一。据统计,2021年我国光伏累计装机容量为305.99GW,新增装机容量为54.88GW。2022年1-7月,我国光伏装机保持增长态势,累计装机容量达到343.51GW,同比增长26.7%,新增装机容量为37.73GW,同比增长110.3%。

2016-2022年中国光伏累计及新增装机容量情况

新知达人, 中国光伏行业发展历程、上下游产业链及主要产业政策分析

资料来源:国家能源局,华经产业研究院整理

从我国发电量结构情况来看,目前火电及水电占比较高,清洁型能源势头凶猛。据国家能源局数据,2021年我国光伏发电量1836.6亿千瓦时,同比增长29.25%,发电量占比为2.26%,2022年1-6月光伏发电量占比提升至2.79%。

2021-2022年中国发电量结构占比情况(单位:%)

新知达人, 中国光伏行业发展历程、上下游产业链及主要产业政策分析

资料来源:国家能源局,华经产业研究院整理

原文标题:2021年中国光伏行业PEST及发展现状分析:发展环境向好,增长势头迅猛「图」

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