东旭蓝天 2023 上半年收到光伏补贴 0.79 亿元,目前该企业经营现状如何?
中国光伏产业发展现状如何?
本文核心数据:中国光伏新增装机量;中国光伏累计并网容量;中国光伏发电占社会用电比重
供给——太阳能电池片产量逐年增加
2011年以来,我国太阳能电池片产量规模稳步提升。据中国光伏协会统计数据显示,2021年中国电池片产量为198GW,较2020年的135GW同比增长46.9%。2022年上半年,国内电池片产量约135.5GW,同比增长46.6%。
供给——光伏组件产量快速增长
单体太阳电池不能直接做电源使用,作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能电池组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。
得益于全球光伏需求增长的推动,国内企业在近年来持续加大组件环节的投资和技术革新,近10年来生产成本持续下降,自动化、数字化程度不断提升。据中国光伏协会统计数据显示,2021年,中国组件产量达到182GW,同比增长46.1%,以晶硅组件为主。2022年上半年,国内组件产量达到123.6GW,同比增长54.1%。
需求——中国光伏新增装机量波动扩大
据国家能源局统计数据显示,2017年,我国光伏发电新增装机容量为53.06GW,创历史新高。2018年,受光伏531新政影响,各地光伏发电新增项目有所下滑,全年新增装机容量为44.26GW,同比下降17%。受国家光伏行业补贴、金融扶持等政策影响,2020年及2021年光伏装机量大幅回升。2020年,中国光伏新增装机48.20GW,同比增长59%。2021年,中国光伏新增装机再创新高,达到54.88GW,同比增长14%。2022年1-9月,我国光伏累计新增装机52.60GW,同比增长106%。
需求——光伏累计并网容量达3.36亿千瓦
截至2022年第三季度,中国光伏发电累计并网容量达到3.58亿千瓦,其中集中式光伏电站21546.9万千瓦,分布式光伏14245.7万千瓦。
光伏发电占全社会用电量比重逐年上升
随着城镇化率和城乡居民电气化水平的持续提高,以及新一轮农网改造升级、居民取暖“煤改电”的大力推进,尤其在气温因素的作用下,冬季取暖和夏季降温负荷快速增长,带动了城乡居民生活用电快速增长。而光伏发电作为可再生清洁能源的一种,随着我国用电量的不断提升,发电需求也将不断增长,光伏发电需求量将逐渐扩大。2014-2022年,中国光伏发电量占全社会用电量比例逐年增长,2021年占比达到3.9%,2022年前三季度达到5.1%。未来,光伏发电有望成为推动我国实现能源变革的重要引擎之一。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国光伏发电行业市场需求与投资战略规划分析报告》
光伏发电国家最新政策2023年
2023年光伏补贴最新政策为市级财政按项目实际发电量给予补贴。
每个项目的补贴有一定的年限,补贴对象为法人单位或个人。为了鼓励新能源光伏发电用户给予一定的补贴,国家出台了很多光伏发电补贴政策。
光伏集中发电指导价将陆续制定,纳入国家财政补贴范围的一至三类资源区新建光伏集中发电厂,新增集中光伏电站上网电价原则上由市场竞争决定,不得超过资源区指导价。
房地产开发企业应当根据前款规定的技术规范,在建筑物的设计和施工中,为太阳能利用提供必备条件。对已建成的建筑物,住户可以在不影响其质量与安全的前提下安装符合技术规范和产品标准的太阳能利用系统;但是,当事人另有约定的除外。
光伏产业发展现状及发展趋势分析:
迈入“十四五”之后,在碳达峰碳中和目标的支撑下,新能源迎来全速发展的新周期,国家政策、地方规划密集出台,国有企业强势介入,直接推动光伏电站投资进入白热化。
大力发展光伏已经成为实现碳达峰碳中和的必然选择,以及国家促投资、扩内需、稳增长的重要政策工具。继2022年交出新增装机87.41GW创历史新高的成绩单后,2023年光伏装机有望进一步攀高,刷新世界纪录。
据不完全统计,2022年以来,已有69家公司跨界到光伏行业。从密度上来看,几乎每月都有企业宣布进军光伏领域,其中2月达到高峰,共有14家企业先后宣布进入光伏;4月、5月先后有10家企业向光伏领域聚集;除了9月仅有1家以外,其他月份宣布跨界光伏的企业均在3家及以上。
我国光伏产业现状及前景?
行业主要上市公司:隆基股份(601012);晶澳科技(002459);晶科能源(688223);通威股份(600438);天合光能(688599)等
本文核心数据:光伏发电板块上市公司研发费用;光伏发电相关论文发表数量
全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“solar pv”、“solar
photovoltaic”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。
光伏发电行业技术概况
1、技术原理及类型
(1)光伏发电行业技术原理
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,其发电原理如下。
(2)光伏发电种类
光伏发电一般分为两类:集中式发电和分布式发电,集中式发电主要为大型地面光伏系统;分布式发电主要应用于商业/工业、建筑屋顶。
2、技术全景图:主要为光伏电池技术路线
光伏发电行业的产业链中游为电池片、电池组件和系统集成,其中各类光伏电池技术为重点技术路线。根据半导体材料的不同,光伏电池技术主要包括晶硅电池、薄膜电池以及叠层和新结构电池(第三代电池)。
晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术,按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、HJT、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。
薄膜光伏电池分为硅基薄膜电池和化合物薄膜电池,以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等的化合物薄膜电池为代表。
叠层、新结构电池包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等。
光伏发电行业技术发展历程:电池技术路线演变拉动
光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的,从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池,如今光伏电池技术已发展至第三代,第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等,具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。
光伏发电行业技术政策背景:政策加持技术水平提升
近年来,我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策,通过政策指导,行业加快光伏发电技术的推广和革新,促进光伏发电产业的快速发展。
光伏发电行业技术发展现状
1、光伏发电行业技术科研投入现状
(1)国家重点研发计划项目
据已公开的国家重点研发计划项目,2018-2021年我国光伏发电技术相关国家重点研发计划项目共计15项。
注:2019年未公布光伏发电技术相关国家重点研发计划项目。
(2)A股上市企业研发费用
光伏发电行业经过多年发展,产品相对成熟,但行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看,2017-2021年,我国光伏板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,光伏板块上市公司研发总费用约281.13亿元。
2、光伏发电技术科研创新成果
(1)论文发表数量
从光伏发电相关论文发表数量来看,2010年至今我国光伏发电相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见光伏发电科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有18289篇光伏发电相关论文发表。
注:统计时间截至2022年8月。
(2)技术创新热点
通过创新词云可以了解光伏发电行业内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中近约5000条专利中最常见的关键词,其中,光伏组件、太阳能、光伏板、太阳能板、光伏发电、太阳能电池板、逆变器等关键词涉及的专利数量较多,说明光伏发电行业研发和创新重点集中于光伏组件和光伏板等领域。
(3)专利聚焦领域
从光伏发电专利聚焦的领域看,目前光伏发电专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于太阳能、光伏板、太阳能电池、光伏组件等。
主要光伏电池技术对比分析
从技术水平来看,硅、砷化镓、磷化铟、碲化镉和铜铟硒多元化合物(铜铟镓硒是其典型代表)是可选光伏材料中综合性能的最佳集合。而它们各方面性能的优劣,直接导致了目前光伏电池技术百花齐放的现状。
注:平均转换效率均只记正面效率。
光伏发电行业技术发展痛点及突破
1、光伏发电行业技术发展痛点
(1)硅基光伏电池:P型电池转换效率低
由于电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益,因此光伏电池的光电转换效率十分重要,光电转换效率的提升主要依靠技术更新换代。现阶段,晶硅光伏电池面临着转换效率较低的问题,尤其是P型电池。
据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH),PERC电池的理论极限效率为24.5%,PERC产线的量产效率已经达到23%,逐步逼近理论极限效率。
(2)薄膜电池量产转换效率低
薄膜光伏电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合(BIPV)等特点,但薄膜电池面临着量产转换效率低的问题,性价比较低。
2、光伏发电行业技术发展突破
(1)N型电池技术突破P型电池极限转换效率
相较于P型电池,N型电池技术少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好且温度系数小,转换效率更高。面临P型电池逐步逼近理论效率极限,N型电池技术能够突破P型电池的理论效率极限并达到更高转换效率。据中国光伏行业协会(CPIA),2022-2023年N型电池技术的平均转换效率就可以达到PERC电池的理论极限效率(24.5%)。
(2)钙钛矿电池可实现高转换效率
钙钛矿电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三代太阳能电池,钙钛矿材料的吸光能力强于晶硅材料,因此钙钛矿电池能够实现高转换效率。除了拥有高转换效率,钙钛矿电池还具备价格低、投资小、制备简单等优势。
光伏发电行业技术发展方向及趋势:降本增效
2022年8月,工信部五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》,提出通过5-8年时间,在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术,包括推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化,开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用等。
可见,未来光伏发电技术将向着降本增效方向发展,一方面由于现有光伏电池逐渐逼近最高理论转换效率,因此更高转换效率的电池将成为光伏电池技术发展方向;另一方面,光伏组件转换效率的提升以及制造成本的降低,是降低光伏电站建设成本,并最终降低光伏发电成本的关键因素。
「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。
以上数据参考前瞻产业研究院《光伏发电行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。
光伏发电行业现状和未来发展趋势?
行业主要上市公司:隆基绿能(601012)、晶澳科技(002459)、天合光能(688599)、通威股份(600438)、协鑫集成(002506)等等
光伏发电爆发式增长
我国太阳能光伏行业虽起步较晚,但发展迅速,尤其是2013年以来,在国家及各地区的政策驱动下,太阳能光伏发电在我国呈现爆发式增长,据国家能源局统计数据显示,2017年,我国光伏发电新增装机容量为53.06GW,创历史新高,2018年,受光伏531新政影响,各地光伏发电新增项目有所下滑,全年新增装机容量为44.26GW,同比下降17%。受国家光伏行业补贴、金融扶持等政策影响,2020年及2021年光伏装机量大幅回升。2020年,中国光伏新增装机48.20GW,同比增长59%。2021年,中国光伏新增装机再创新高,达到54.88GW,同比增长14%。
据国家能源局统计数据显示,2013年以来,我国光伏发电累计装机容量增长迅速。2013年,全国光伏发电累计装机容量仅为19.42GW,到2019年已经增长至204.58GW。在2013-2019年,全国光伏发电累计装机容量已超过10倍增长。截至2021年,全国光伏发电累计装机306.56GW,同比增长21%。
光伏发电占全社会用电量比重逐年上升
随着城镇化率和城乡居民电气化水平的持续提高,以及新一轮农网改造升级、居民取暖“煤改电”的大力推进,尤其在气温因素的作用下,冬季取暖和夏季降温负荷快速增长,带动了城乡居民生活用电快速增长。而光伏发电作为可再生清洁能源的一种,随着我国用电量的不断提升,发电需求也将不断增长,光伏发电需求量将逐渐扩大。2014-2022年,中国光伏发电量占全社会用电量比例逐年增长,2021年占比达到3.9%,2022年前三季度达到5.1%。未来,光伏发电有望成为推动我国实现能源变革的重要引擎之一。
全球/中国光伏装机容量增长预测
根据《中国光伏产业发展路线图(2022-2023年)》,2022年,全球光伏新增装机初步统计达到230GW;其中,国内光伏新增装机87.41GW,同比增加59.3%。2023年全球新增光伏装机将在280-330GW之间,中国新增光伏装机在95-120GW之间;到2030年,全球新增光伏装机将在436-516GW之间,中国新增光伏装机在120-140GW之间。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国光伏发电行业市场需求与投资战略规划分析报告》。
光伏电站如何提高收益?
1月12日,东旭蓝天安轩科技隆重举行了光伏电站无值守运维系统联合研发暨战略合作签约仪式,以加快推进光伏电站无值守运维系统联合研发、示范和项目研究成果的推广应用。国家发展和改革委员会能源研究所研究员王斯成,国发节能环保集团董事长郭留成、经营计划部总经理李芳芳、项目管理部总经理贾振山,上海交大学生创新中心陈江平教授、技术转移中心总经理刘南楠、技术转移中心副主任郭作鹏,中建材浚鑫科技副总经理王伟,东旭蓝天副总裁徐永邦、副总裁兼安轩科技董事长蒋永国、运维中心总经理贾岭,安轩科技总经理王军,以及光伏行业企业领导和代表们出席本次签约仪式。
签约现场
此次签约仪式共两项,第一项为国发节能环保发展集团有限公司、上海交通大学学生创新中心、安轩科技和宝山钢铁股份有限公司四方达成一致,签订战略合作协议,联合研发、应用和申报“大型光伏电站无值守智能运维系统”,提高大规模光伏电站运维智能化、集成化管理水平;第二项为中建材浚鑫科技、安轩科技在光伏智能运维机器人应用及电站运维相关服务领域开展战略合作,就中建材浚鑫科技旗下光伏电站的运维清洗业务形成合同能源管理的合作关系。
国发、上海交大、宝钢、安轩四方签约
中建材浚鑫、安轩双方签约
签约仪式之前,王斯成老师深度解析了电价补贴下调形势下的光伏行业发展趋势,他表示,“2017年,光伏行业发展取得了骄人的成绩,累计新增装机52GW左右,分布式光伏新增装机约20GW。此外,过去10年中光伏价格下降迅速,预计今年组件平均价格可达2.6-2.7/W。”
国家发展和改革委员会能源研究所研究员王斯成
在对光伏行业的蓬勃发展感到欣喜的同时,王斯成也提出了存在的隐忧,他表示真正制约光伏市场发展的因素不在于电价,而在于市场空间、补贴资金不足、弃光限电问题以及技术创新等方面。王斯成介绍到,“目前配额制问题仍是无解,“十三五”规划能否顺利实施,都影响着光伏市场空间。而原被寄予厚望的绿证自愿认购,其成果远未达预期,补贴资金拖欠问题仍难以解决,据统计,截止到2017年底补贴拖欠已达1100亿元,预计到2020年拖欠额将达3000亿元。弃光限电问题相对上述问题而言,比较容易解决,2017年11月13日,国家能源局、国家发改委正式下发《解决弃水弃风弃光问题实施方案》,明确按年度实施可再生能源电力配额制,并在2020年全国范围内有效解决弃水弃风弃光问题。领跑者计划的实施有效推动了技术的发展创新,第三批领跑者企业竞争将非常激烈,预计2018年格尔木领跑者基地竞价有可能降到0.4元/kWh以下。”
补贴的逐渐下调,促使企业加强技术创新,努力提升光伏电站发电量及收益率。光伏电站的运维是整个光伏电站生命周期中重要的一个环节,安轩科技总经理王军介绍到,部分光伏电站出现实际发电量低于预期、设备故障频发、运维过程中人身安全事故等现象,目前的运维现状存在安全风险高(如工商业彩钢瓦屋顶)、巡检不到位、灰尘清洗难等问题。针对上述分布式光伏电站运维行业痛点,安轩科技于2017年6月率先推出“分布式光伏电站无人值守运维方案”,通过线上智能化运维平台和线下智能运维机器人的有效结合,实现分布式光伏电站的高效、智能、自动化运维,提高电站收益率。
安轩科技总经理王军
王军介绍到,灰尘对组件的发电量影响非常大,如国外的一些数据显示,在西班牙灰尘造成的发电量损失达25%,印度某大学测算的结果显示,灰尘造成的发电量损失平均可达17-25%。而安轩科技智能运维机器人可实现无水源有水清扫,此外还能进行污染源收集分析、雨水灰尘监测以及热斑、EL检测。据了解,安轩科技自主研发的光伏电站智能运维机器人,目前已应用于接近1GW光伏电站,实测数据显示,其机器人应用在分布式光伏电站平均可提升年发电量17%,应用在西部地区电站年发电量可提升11%,应用在江苏等地的渔光互补项目中可提升年发电量19%左右。
随后,东旭蓝天运维中心总经理贾岭介绍了分布式光伏电站无值守运维系统在东旭蓝天旗下光伏电站的应用情况。据了解,东旭蓝天目前已装机并网的电站约1GW,包括21个屋顶分布式电站和27个地面电站。通过对某电站12月份实时发电量测算发现,每天的发电量提升比率在8-26%之间。此外,机器人清洗对发电量的提升比率还与组件安装倾角有关,倾角越小,发电量提升比例越大。
东旭蓝天运维中心总经理贾岭
据悉,东旭蓝天于2017年6月入股安轩科技,通过战略布局人工智能产业使其原有的智慧能源解决方案实现升级,提高智慧能源板块的市场开拓能力和核心竞争力,而对于安轩来说,通过此次并购从此进入了快速发展阶段,未来安轩科技将积极借助东旭蓝天在品牌、平台、资金、市场等方面的资源优势,充分发挥自身技术优势,将人工智能、机器人、互联网等高新技术与整个能源行业高效融合,实现互联网+智慧能源的战略布局,引领电站运维产业向智能运维方向升级。
作者:饶丽霞