光伏发电行业发展概况及市场发展潜力分析

光伏发电行业发展概况及市场发展潜力分析

能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济发展和社会进步的重要资源.太阳能与煤炭、石油、天然气、核能等矿物燃料相比,具有以下优点：

普遍性太阳能遍布地球各个角落，可直接开发和利用，不需要开采和运输。无污染太阳能是世界上最清洁的能源之一，其开发和利用都不会产生污染。丰富性太阳能是世界上可供开发的最大能源，据统计，每年到达地球表面上的太阳辐射能量相当于约130万亿吨标准煤。长久性根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命约为几十亿年，从这个角度看，太阳的能量是用之不竭的。

太阳能发电是人类直接利用太阳能资源的一种形式.其中,光伏发电就是利用光伏组件的光伏效应,直接将太阳能转化为电能的发电手段.

（一）光伏发电产业链

光伏发电产业链主要分为：上游的晶硅、晶片、光伏玻璃、铝合金、电子元器件等原材料；中游的光伏组件、光伏支架、光伏电力电子产品等光伏发电设备；下游的光伏电站EPC承包商及光伏电站.光伏发电产业链图

（二）光伏发电流程

（三）行业发展驱动因素

（1）技术创新：驱动光伏产业转型升级的关键因素

技术进步与创新,是光伏产业投资成本减少、发电效率提升、度电成本下降的永恒驱动力,并已成为行业发展的共识.

一方面,光伏组件转换效率不断提高,有效提升了发电效率,并能够在一定装机容量条件下减少对土地、组件资金的投入,降低光伏发电成本.2018年5月9日,高效P型单晶电池转换效率达到23.95%,再次打破世界纪录,并获得中国科学院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心的测试认可；另一方面,技术进步有效降低了光伏组件的生产成本和价格.晶硅光伏组件现货价格（周平均）由2012年初的0.95美元/W下降至2017年末的0.31美元/W,降幅达67.37%.

未来,伴随光伏行业的相关技术不断取得新突破,光伏发电的成本将进一步下降,并能够持平或低于化石能源电力成本,逐步实现平价上网,推动光伏发电行业可持续发展.常规晶体硅电池平均转换效率单位：%

（2）政策支持：光伏发电行业实现平价上网的重要保证

为应对环境污染,改善能源结构,提高能源自给率和可再生能源利用率,世界各国纷纷推出新能源战略.太阳能作为最重要的清洁能源之一,得到了包括中国在内的各国政府在产业发展上的大力支持,纷纷采取政策优惠、财政补贴等方式予以扶持.其中,财政补贴是最常见的扶持政策,主要可以分为三类：①对安装光伏系统直接进行补贴,如日本；②对光伏发电的上网电价进行设定,如德国；③将前述两种政策混合执行,如美国加利福尼亚州.

现阶段,光伏发电全面推行平价上网仍有难度,但在政府大力支持和技术突破创新的背景下,平价上网已逐渐成为现实.中国在2012年前后明确提出光伏行业的发展目标,并在“十三五”期间不断深化市场化改革,通过财政补贴促进光伏产业有序健康可持续发展,并确定了已建电站项目补贴20年不变的政策依据,以高度稳定的政策支持,引导社会资本高效进入光伏发电、材料生产、科技研发等领域,成为国内光伏行业成长、发展与壮大的重要保证.

近年来,国家发改委、国家能源局等部门在光伏电力消纳、电站建设及接入支持、土地等非技术性成本下降等方面不断加强政策支持力度,有利于促进国内光伏行业健康有序可持续发展.

（3）社会基础：国际国内环保意识在社会经济发展过程中不断提升与深化

随着工业化、城市化的快速发展,全球温室效应、环境污染等问题愈发严重,国际社会正不断尝试以机制协调、规则制定、技术与资金支持等途径,推动全球环境问题的解决.中国在经济社会快速发展的过程中,存在“高耗能、高污染、高排放”的问题,在政府部门、相关机构与环保人士的大力宣传与倡导下,国民环保意识不断提升,为国内清洁能源的利用与开发奠定了良好的社会基础.

巴黎协定为全球应对气候变化行动作出安排,中国坚守并持续落实相关承诺,坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,大力推进绿色低碳循环发展,采取有力行动应对气候变化,将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现,非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右.2016年10月27日,国务院印发了关于“十三五”控制温室气体排放工作方案的通知（国发〔2016〕61号）,明确提出“到2020年,单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%,碳排放总量得到有效控制”的主要目标,在“加强能源碳排放指标控制”的同时,“大力推进能源节约”,“加快发展非化石能源”.

（四）光伏发电行业发展概况

（1）全球光伏发电行业发展概况

①可再生能源重要性不断提升,光伏发电渐成新能源发电主流

以光伏发电、风力发电为代表的新能源行业逐渐成为替代传统化石能源的重要主力军.一方面,传统化石能源不可再生,且已探明储存量难以支持人类社会的可持续发展；另一方面,新能源具有清洁、可再生等特性,是未来经济社会发展的重要能源动力.全球能源消费中可再生能源所占比从2002年的0.8%升至2017年的3.60%,且至2040年,全球太阳能发电量预计将占总发电量的20%以上.到本世纪末,太阳能发电占比将进一步提升至60%以上.全球能源消费中可再生能源占比

②光伏发电装机规模不断扩大,市场潜力大

受益于中国、印度等新兴市场的需求,以及美国、日本等欧美国家的传统光伏市场需求,全球光伏发电装机规模呈现飞速增长态势.截至2017年末,全球累计光伏装机规模达399.61GW,较上年末增长31.98%.未来全球光伏发电市场规模仍将保持20%的增速；到2030年全球光伏累计装机量有望达到1,721GW,到2050年将进一步增长至4,670GW,发展潜力巨大.全球光伏发电装机容量

③亚欧光伏市场前景广阔,中国装机规模最大

从累计装机来看,截至2017年末,欧美地区仍是光伏发电市场的主要分布区域,累计装机规模排名前十的国家中,除中国和印度外,其余八个均为欧美发达国家.此外,前十大国家累计装机规模占全球总规模的85.90%,且中国累计装机规模最大,占全球总量的32.6%,约为美国的2.6倍.2017年末光伏发电累计装机容量前十大国家单位：GW

从新增装机来看,2017年全球光伏发电新增装机规模排名前十的国家依次为：中国、美国、印度、日本、土耳其、德国、澳大利亚、韩国、英国和巴西,前述十个国家的新增装机容量占全球当年全部新增装机量的90.10%,是决定全球光伏发电市场规模增长的主导地区.其中,中国作为最大的新增装机国,2017年新增装机量占全球当年总新增量的50%以上.2017年光伏发电新增装机容量前十大国家单位：GW

④现阶段光伏发电行业发展仍需政策支持

目前,光伏发电平均成本仍高于传统火电成本,行业发展仍需要政策支持和财政补贴.因此,政府的财政状况及对光伏发电的补贴力度直接影响光伏产业的增长情况.以德国为例,1990年其制定的“1,000户屋顶计划”拉开了德国太阳能产业蓬勃发展的序幕；1998年,德国政府进一步提出“10万屋顶计划”,极大地刺激了德国以及全球光伏产业；2000年,德国通过了可再生能源法,并于2004年、2008年、2012年对该法案进行了三次修订,明确了光伏发电强制上网电价,使德国光伏装机容量快速增长,并一举成为世界光伏标杆国家.与此同时,随着光伏电站装机成本的下降,德国政府也在逐渐削减上网电价补贴,装机容量增速逐渐趋于稳定.

近年来,中国、美国、日本等国家光伏装机容量发展迅速,逐渐成为全球光伏发电产业发展的重要引擎.而欧洲部分国家,如希腊、西班牙,由于国内财政状况恶化,削减了光伏补贴,导致装机容量增长相对缓慢.

⑤光伏发电细分市场不断演化,地面电站占主流

按照光伏发电市场的应用划分,光伏发电市场主要可分为住宅建筑应用、非住宅建筑应用和地面电站三类市场.2013年以前,建筑应用市场（包括住宅建筑应用和非住宅建筑应用）曾是光伏发电市场的主要类型,市场份额占据光伏发电市场的一半以上；2013年以来,以中国和印度为代表的国家加大了对光伏电站的补贴力度,较大装机规模的地面光伏电站投入运营,其占比逐步攀升至50%以上.2009-2017年全球光伏发电市场按应用类型细分情况

（2）中国光伏发电行业发展概况

①市场规模：中国光伏发电行业步入飞速增长期,发电量比重不断提升

2012年以前,全球光伏装机量的增长主要来自于欧洲国家（如德国、意大利）,中国光伏电站装机规模增长较慢；2012年之后,中国及其他亚洲国家逐渐成为全球光伏装机规模增长的主要贡献者.2013-2017年,中国光伏发电累计装机容量年增长率均高于50%,复合增长率高达68.15%；截至2017年末,国内光伏发电累计装机容量达130.48GW,已提前完成太阳能发展“十三五”规划提出的“2020年,太阳能发电规模达到1.1亿千瓦以上,其中分布式光伏6,000万千瓦、光伏电站4,500万千瓦、光热发电500万千瓦”中光伏电站累计装机规模105GW的发展目标.中国光伏装机规模

②技术进步：技术创新推动成本加速下降,平价上网超预期

光伏发电产业在中国的快速发展与组件价格的快速下降和积极的政策导向密不可分.在上游产能扩张和技术革新的推动下,近年来光伏电站的建设成本呈现大幅下降趋势,其中,占到电站建设成本约一半的光伏组件价格显著下降.晶硅光伏组件现货价格（周平均）由2012年初的0.95美元/瓦下降至2017年末的0.31美元/瓦,降幅达67.37%.晶硅光伏组件现货价格变动现货价（周平均价）：晶硅光伏组件单位：美元/瓦

技术加速进步有望促进平价上网提前来临.以领跑者项目为例,已出现平价上网项目（格尔木、德令哈中标价格已出现低于当地脱硫煤电价的情况）；同时,以HIT、HJT等新技术为例,在不改变支架形态的基础上,发电小时数也可实现较大提升.领跑者项目投标电价单位：元/kWh项目规模（MW）最低中标电价①最高中标电价当地脱硫煤电价②差值（①-②）最低投标电价达拉特5000.340.360.28290.05710.32大同5000.40.450.3320.0680.36白城5000.410.450.37310.03690.39寿阳5000.440.480.3320.1080.44泗洪5000.490.530.3910.0990.48海兴5000.440.480.3720.0680.44宝应5000.460.490.3910.0690.46渭南5000.480.540.35450.12550.48格尔木5000.310.340.3247-0.01470.31德令哈5000.320.360.3247-0.00470.32

③政策支持：补贴政策20年不变,但补贴标准逐步降低

国家大力支持包括光伏、风电等在内的可再生能源开发与利用,通过财政补贴、政策优惠等途径扶持新能源发电行业的成长与发展,并最终实现平价上网的目标.标杆上网电价是光伏行业发展的重要风向标,近年来,国内标杆上网电价下降明显,一是对光伏行业竞争发展格局产生了深远影响,二是对光伏企业的成本控制、运营管理和研发能力提出更高要求；三是倒逼尽早实现平价上网.Ⅰ类资源区新建的光伏电站标杆上网电价已由2016年的0.80元/kWh下降至2018年5月31日之后的0.50元/kWh,降幅明显.

虽然光伏补贴“退坡”明显,但对于已取得相应补贴标准的光伏电站,其补贴标准20年不变,政策支持的稳定性较高.一方面,光伏财政补贴的稳定性保证了国内光伏发电行业的飞速发展；另一方面,通过指导装机规模和制定行业标准等方式,引导国内光伏发电行业朝着健康有序、科学创新的方向发展.2013年7月4日,国务院颁布关于促进光伏产业健康发展的若干意见（国发[2013]24号）,其中在“七、完善支持政策”中明确指出：“上网电价及补贴的执行期限原则上为20年”.2013年8月26日,国家发改委发布的关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知（发改价格[2013]1638号）中明确指出：“光伏发电项目自投入运营起执行标杆上网电价或电价补贴标准,期限原则上为20年”.

④电站类型：分布式光伏电站规模增长提速,未来或成新增装机主力军

相较大型地面式光伏电站,分布式具备输配电损耗低、调峰性能好、系统独立易操作、土建和安装成本低等优势.2017年7月19日,国家能源局发布关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见（国能发新能[2017]31号）,明确指出：到2020光伏指导装机规模合计86.5GW,分布式装机不受规模限制；此外,根据国家发展改革委、财政部、国家能源局于2018年5月31日发布的关于2018年光伏发电有关事项的通知（发改能源[2018]823号）,其明确指出：2018年“安排1,000万千瓦左右规模用于支持分布式光伏项目建设”.2012-2017年中国分布式光伏电站累计并网容量（GW）

中国分布式光伏电站发展呈现出爆发式增长态势.截至2017年末,中国分布式光伏电站累计并网容量为29.66GW,是2012年末的12.90倍,且近两年的年均增长率超过100%.分布式发电在光伏应用市场中的市场份额预计将在未来几年中快速提升,并在2020年达到峰值,约为45%,随后逐渐稳定.不同类型光伏应用市场变化趋势

⑤地区分布：光伏新增装机分布的地域特征明显,与光伏电站应用需求相匹配从地区分布来看,华东和华中等中东部地区的新增装机量近年来增速明显,西北地区增速下降.2017年,华东地区新增装机14.67GW,占全国总新增装机规模的27.7%；华中地区新增装机为10.64GW,占全国的20%；而西北地区新增装机0.06GW,同比下降36%.未来伴随“弃光限电”问题缓解、平价上网稳步推进、非技术性成本下降、特高压电网建设,以及产业转移带来中西部地区用电需求增长,以及生态文明建设等,西北地区光伏电站建设需求仍有较大潜力.2017年全国不同地区光伏发电新增装机对比（单位：GW）

⑥弃光状况：光伏发电弃光问题有所缓解,但仍面临反弹压力

2017年11月13日,国家发展改革委、国家能源局印发解决弃水弃风弃光问题实施方案,明确提出到2020年在全国范围内有效解决弃水弃风弃光问题的总体目标.同时,2017年政府工作报告也将有效缓解弃水弃风弃光状况作为一项重要任务,通过加大本地消纳、扩大电力外送和跨省跨区交易、形成弃风弃光预警机制等多种方式,中国光伏发电弃光问题有明显改善.甘肃、新疆、青海等弃光重灾区情况明显好转,2017年的弃光率分别为20.80%、21.60%和6.20%,且在并网装机规模增长的前提上,弃光电量仍有不同程度的减少.但随着光伏发电装机规模的快速增长,当地电力消纳能力逐渐饱和,特别是在热电机组调节能力差的供暖季,局部地区仍或面临弃光反弹压力.西北地区弃光电量与弃光率单位：亿千瓦时

（五）市场竞争格局

（1）光伏电站运营

近年来,中国大力扶持光伏产业的成长与发展,民营资本同步且快速地进入行业发展过程之中,有效促进并推动了中国光伏电站运营行业的多元化、可持续发展,并在一定程度上降低了行业集中度,民营光伏电站运营企业市场地位和竞争力显著提升.截至2014年末,中国光伏电站运营商的CR10（规模排名前10企业的装机规模合计数占行业总装机规模的比重,即行业集中度）为46.40%；截至2017年末,中国光伏电站运营商的CR10降至约29.63%.但随着中国光伏发电行业逐渐步入高质量发展阶段,行业“头部效应”预计将更加明显,行业集中度可能会有所提升.

截至2017年末,中国光伏电站运营商主要有国家电力投资集团有限公司、协鑫新能源控股有限公司、中节能太阳能股份有限公司、中国华电集团有限公司和晶科电力科技股份有限公司、中国三峡新能源有限公司、中国华能集团有限公司等,其中,晶科电力以2.71GW的装机规模位列全国光伏电站运营商第5位.具体情况如下表所示：单位：GW序号企业名称光伏发电装机规模（截至2017年末）1国家电力投资集团有限公司①11.662协鑫新能源控股有限公司②5.993中节能太阳能股份有限公司②4.024中国华电集团有限公司③2.815晶科电力科技股份有限公司2.716中国三峡新能源有限公司④2.67中国华能集团有限公司③2.438浙江正泰电器股份有限公司②2.319中国广核集团有限公司④2.3110北控清洁能源电力有限公司②1.7611联合光伏（常州）投资有限公司④1.5912顺风国际清洁能源有限公司②1.513江苏林洋能源股份有限公司②1.314北京京运通科技股份有限公司②1.0515江苏爱康科技股份有限公司⑤1.0416中国大唐集团有限公司③1.0117浙江芯能光伏科技股份有限公司⑥0.6818特变电工新疆新能源股份有限公司③0.5419江苏中利集团股份有限公司⑦0.4620深圳市拓日新能源科技股份有限公司②0.421深圳珈伟光伏照明股份有限公司②0.3822深圳市兆新能源股份有限公司②0.22

（2）光伏电站EPC

中国作为新增光伏装机规模最大的国家,光伏EPC业务市场规模庞大,且国内企业凭借着在技术、经验、人才等方面的不断积累,国际竞争力快速提升,并逐步进军境外光伏EPC市场.根据2016年全球“光伏电站EPC行业领军企业30强”,中国光伏企业共13家入围30强名单,分别为特变电工、中利腾晖、十一科技、信义光电、上海太阳能有限公司、顺风光电国际、正泰太阳能、晶科电力、东方日升、中国电力建设集团公司、国电光伏、阳光电源.其中,晶科电力全球排名第15位,国内排名第8位.

（六）行业发展影响因素

1、有利因素

（1）资源丰富：中国拥有丰富的太阳能资源

中国太阳能资源十分丰富,适宜光伏发电的国土面积和建筑物受光面积大.一方面,黄土高原、冀北高原、内蒙古高原等太阳能资源丰富地区占到国土陆地面积的三分之二,具备大规模开发利用太阳能的资源潜力；另一方面,河南、湖北和江西等中部地区,以及浙江、山东、江苏等东部沿海地区太阳能资源也比较丰富,且可用于发展分布式光伏电站的建筑物面积较大.

下表为全国太阳辐射总量等级和区域分布情况：名称年总量(MJ/m2)年总量(kWh/m2)年均辐照度(W/m2)占国土面积主要地区最丰富带≥6,300≥1,750约≥200约22.8%内蒙额济纳旗以西、甘肃酒泉以西、青海100oE以西大部分地区、西藏94oE以西大部分地区、新疆东部边缘地区、四川甘孜部分地区很丰富带5,040-6,3001,400-1,750约160-200约44.0%新疆大部、内蒙额济纳旗以东大部、黑龙江西部、吉林西部、辽宁西部、河北大部、北京、天津、山东东部、山西大部、陕西北部、宁夏、甘肃酒泉以东大部、青海东部边缘、西藏94oE以东、四川中西部、云南大部、海南较丰富带3,780-5,0401,050-1,400约120-160约29.8%内蒙50oN以北、黑龙江大部、吉林中东部、辽宁中东部、山东中西部、山西南部、陕西中南部、甘肃东部边缘、四川中部、云南东部边缘、贵州南部、湖南大部、湖北大部、广西、广东、福建、江西、浙江、安徽、江苏、河南一般带<3,780<1,050约<120约3.3%四川东部、重庆大部、贵州中北部、湖北110oE以西、湖南西北部

（2）市场需求：清洁能源发电需求大,光伏行业步入飞速增长期

节能减排作为约束性指标已纳入中国“十三五”规划,单位GDP能耗和单位GDP碳排放在“十三五”期间将分别进一步下降15%、18%,大力推动新型清洁能源的开发与利用成为中国经济发展与结构转型的必然选择.在电力生产领域,伴随光伏装机规模的飞速发展,光伏发电量占中国总电力生产的比重不断提升,为节能减排社会效益目标作出较大贡献.

2013-2017年,中国光伏发电量由90亿千瓦时增长至967亿千瓦时,年均复合增长率为81.05%；发电量占比由0.17%增长至1.49%,累计提高1.32个百分点.2013-2017年中国各类能源发电量占比

（3）政策支持：政府产业政策大力支持光伏发电行业有序发展

为进一步推进节能减排和可持续发展,中国政府近年来出台了一系列支持光伏产业发展的政策,通过财政补贴、政策扶持等方式提升产业整体发展水平.2013年以来,国务院及各部委密集推出各项产业支持政策,对光伏电站建设实施备案制,进一步规范上网电价.同时,工信部制定了光伏制造行业规范,并对符合规范条件的企业进行检查和公告,引导光伏制造产业有序健康发展.2016年,国家能源局发布太阳能发展“十三五”规划,提出继续扩大太阳能利用规模,不断提高其在中国能源结构中的比重,推进光伏发电产业发展等.

此外,中国新一轮电力体制改革正在逐步放开发电用电计划,建立优先发电制度,推进售电侧开放和电价形成机制改革,构建现代竞争性电力市场.在新的电力体制环境下,可再生能源将获得优先发展和公平参与的市场交易机会,并通过提高电力系统灵活性,逐步解决常规能源与可再生能源的利益冲突与矛盾,扩大清洁能源的消纳市场.分布式光伏电站作为潜在的售电主体,将会在更加灵活、多元的电力市场机制中获得发展.

（4）技术进步：技术进步与成本下降有效增强行业整体竞争力

中国光伏发电产业成长迅速,技术成本下降明显,产品更新换代速度不断加快.从2007年到2017年,中国光伏发电度电成本累计下降了约90%.其中,2017年国内多晶硅片、电池片和组件的价格分别同比下降了26.1%、25.7%和33.3%,光伏发电成本已降至7元/瓦左右,组件成本已降至3元/瓦左右.

技术进步有效降低了国内光伏发电的度电成本,并已形成较为清晰的成本下降技术路径,如硅片薄片化、电池高效化、组件半片及双面化.