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光伏发电

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编辑次数: 6 次  更新时间: 2014-04-01 14:32:24

 由于目前太阳能光伏电池80%以上是以单晶硅或多晶硅为原材料生产的,这里就以晶体硅太阳能光伏电池生产为主,产业链各环节如下:晶体硅原材料生产-晶体硅片制备-太阳能光伏电池制造-太阳能电池组件生产-太阳能光伏产品生产-太阳能光伏电池系统应用。

光伏发电行业产业链及价值链

光伏发电产业链结构分析

由于目前太阳能光伏电池80%以上是以单晶硅或多晶硅为原材料生产的,这里就以晶体硅太阳能光伏电池生产为主,产业链各环节如下:晶体硅原材料生产-晶体硅片制备-太阳能光伏电池制造-太阳能电池组件生产-太阳能光伏产品生产-太阳能光伏电池系统应用。

图表1:太阳能光伏发电产业链
太阳能光伏发电产业链

 

资料来源:前瞻产业研究院光伏发电产业研究小组整理

(1)太阳能光伏产品

太阳能光伏产品是以太阳光为能源,通过太阳能电池组件接受太阳辐射,将光能转换成电能,并在控制器的管理下不断向蓄电池充电,控制器根据设定的程序将蓄电池中的电能释放出来向用电设备供电。

太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中,单晶和多晶电池用量最大。

(2)光伏发电系统

光伏发电系统通常可分为独立光伏发电系统、光伏并网发电系统以及互补型光伏发电系统。光伏阵列、电能变换器和控制系统是必不可少的,在很多电能变换和控制策略方面,三者都有类似和通用的部分。

 

光伏发电产业价值链分析

2011年,光伏发电产业链各环节按增加值所占比例,从大到小排序依次是组件、多晶硅、电池片、硅片。由下图可以看出,2012年8月以来,光伏组件的增加值有减少趋势,电池片和硅片的增加值略有增长,多晶硅增加值则维持不变。

图表2:光伏产业链各环节增加值对比(单位:美元/W)
光伏产业链各环节增加值对比(单位:美元/W)

 

资料来源:前瞻产业研究院光伏发电产业研究小组整理
图表3:光伏发电产业微笑曲线
光伏发电产业微笑曲线

 

资料来源:前瞻产业研究院光伏发电产业研究小组整理

从成本构成来看,无论是在硅片还是组件环节,都是原材料所占的比重最大。在电池环节,除了硅片外的其他材料占比相对较小。光伏组件所用原材料主要包括多晶硅料、硅片、电极浆料、EVA、背板等。在组件环节,原材料的成本主要体现在背板、EVA、玻璃和框架上。因而,原材料成本的降低将是实现光伏发电平价上网的一个重要途径。

图表4:晶体硅硅片、电池和组件的成本构成分析(单位:美元/W)
晶体硅硅片、电池和组件的成本构成分析(单位:美元/W)

 

资料来源:前瞻产业研究院光伏发电产业研究小组整理

图表5:晶体硅组件(不含电池)的成本构成分析(单位:%)

图表5:晶体硅组件(不含电池)的成本构成分析(单位:%)

 

资料来源:前瞻产业研究院光伏发电产业研究小组整理

光伏发电行业政策环境分析

光伏发电产业政策

2012年2月,为贯彻落实《工业转型升级规划(2011-2015年)》、《信息产业"十二五"发展规划》及《电子信息制造业"十二五"发展规划》,促进太阳能光伏产业可持续发展,工业和信息化部制定了《太阳能光伏产业"十二五"发展规划》。

规划中提高"十二五"发展重点包括:

(1)高纯多晶硅

支持低能耗、低成本的太阳能级多晶硅生产技术。在现有的基础上,通过进一步的研究、系统改进及完善,支持研发稳定的电子级多晶硅生产技术,并建立千吨级电子级多晶硅生产线。突破高效节能的大型提纯、高效氢气回收净化、高效化学气相沉积、多晶硅副产物综合利用等装置及工艺技术,建设万吨级高纯多晶硅生产线,综合能耗小于120度/公斤。

(2)硅碇/硅片

支持高效率、低成本、大尺寸铸锭技术,重点发展准单晶铸锭技术。突破150-160微米以下新型切片关键技术,如金刚砂、钢线切割技术,提高硅片质量和单位硅材料出片率,减少硅料切割损耗。

(3)晶硅电池

大力发展高转换率、长寿命晶硅电池技术的研发与产业化。重点支持低反射率的绒面制备技术、选择性发射极技术及后续的电极对准技术、等离子体钝化技术、低温电极技术、全背结技术的研究及应用。关注薄膜硅/晶体硅异质结等新型太阳能电池成套关键技术。

(4)薄膜电池

重点发展非晶与微晶相结合的叠层和多结薄膜电池。降低薄膜电池的光致衰减,鼓励企业研发5.5代以上大面积高效率硅薄膜电池,开发柔性硅基薄膜太阳电池卷对卷连续生产工艺等。及时跟进铜铟镓硒和有机薄膜电池的产业化进程,开发并掌握低成本非真空铜铟镓锡薄膜电池制备技术,磁控溅射电池制备技术,真空共蒸法电池制备技术,规模化制造关键工艺。

(5)高效聚光太阳能电池

重点发展高倍聚光化合物太阳能电池产业化生产技术,聚光倍数达到500倍以上,产业化生产的电池在非聚光条件下效率超过35%,聚光条件下效率超过40%,衬底剥离型高倍聚光电池转化效率在非聚光条件下效率超过25%。突破高倍聚光太阳电池衬底玻璃技术、高效率高倍聚光化合物太阳电池技术、高倍率聚光电池测试分析和稳定性控制技术等,及时发展菲涅尔和抛物镜等配套设备。

(6)BIPV组件

重点发展BIPV组件生产技术,包括可直接与建筑相结合的建材、应用于厂房屋顶、农业大棚及幕墙上的双玻璃BIPV组件、中空玻璃组件等,解决BIPV组件的透光、隔热等问题,设计出美观、实用、可直接作为建材和构件用的BIPV组件。扩大建筑附着光伏(BAPV)组件应用范围。

(7)光伏生产专用设备

支持还原、氢化等多晶硅生产设备,大尺寸、低能耗、全自动单晶炉,吨级多晶硅铸锭炉,大尺寸、超薄硅片多线切割机,硅片自动分选机等关键生产设备。支持多槽制绒清洗设备、全自动平板式等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)、激光刻蚀机、干法刻蚀机、离子注入机、全自动印刷机、快速烧结炉等晶硅太阳能电池片生产线设备和PECVD等薄膜太阳能电池生产设备。促进光伏生产装备的低能耗、高效率、自动化和生产工艺一体化。

光伏发电补贴政策

2012年10月26日,国网正式对外发布支持分布式光伏电站建设及光伏发电并网的有关意见,并公布分布式光伏发电站接入电网的相关标准。该意见的最大亮点在于,针对单个并网点装机容量在6兆瓦以下,且接入电压在10千伏以下的光伏项目,将减免包括调试、检测等在内的服务费用。同时,满足上述条件的光伏发电站接入电网的投资将由国家电网负责,也即免去接入费。分析认为,国网的这次让利举动,将极大促进分布式光伏发电站在国内的应用,并对光伏组件、逆变器、蓄电池等与分布式光伏发电有关的行业带来实质性的利好。

一般说来,由于分布式发电接入电网需要进行线路改造,因此电网会向接入方收取一定的接入费。而为了系统运行的安全稳定,分布式发电还需要电网作为后备电源,为此需向电网缴纳一定数额的备用容量费。目前分布式发电成本远高出一般的火力发电标杆电价,再加上不菲的接入费与备用费,大多数分布式电站只能选择离网运行。光伏并网一个接入点的价格是42万元,以1兆瓦的项目为例,接入点需10个以上,仅接入费用就是400多万元。发达国家普遍制定了分布式电源并网的收费标准,但中国只有上海等少数几个地区制定了接入费与备用费的收取标准,目前上海分布式电源接入电网的收费依据项目容量而定,最低为40万元。

随着免接入费政策的实施,更多离网分布式光伏发电站将选择并入电网。由中国电科院牵头编写的《光伏电站现场组件检测规程》、《光伏电站逆变器效率检测技术要求》、《光伏电站逆变器电磁兼容性检测技术要求》三项电力行业标准初稿,已通过专家初稿审查通过,这将进一步完善国内光伏发电领域关键技术标准体系。

此次国家电网对6兆瓦以下光伏发电站免收接入费,是对已进入冰冻期许久的光伏产业的绝对支持。上述政策一旦实施,将推动光伏发电特别是整个光伏行业链的复苏,受益的将包括上游的多晶硅、中游的组件、下游的逆变器和蓄电池以及合同能源管理等多个行业。目前,从事光伏组件、电池、硅片的上市公司有海润光伏、向日葵和超日太阳等。在逆变器方面,阳光电源生产的光伏逆变器,在业内拥有极高的市场占有率。除此之外,通过光伏建筑一体化,从事合同能源管理的泰豪科技等公司,也将随着分布式光伏发电站并网规模的扩大,从中获得实质收益。

光伏发电行业发展状况分析

中国光伏产业发展"十二五"目标已进行新的调整,从之前公布的光伏发电装机容量21GW,扩大到35GW。2011年,我国光伏发电装机容量突破3GW,2012年突破7GW。按照新的光伏产业发展目标,2013-2015年,我国每年新增的光伏装机容量应约达10GW,这样的速度全球少见。新目标下,分布式光伏发电和并网光伏发电也将基本平分35GW的目标。

图表6:我国"十二五"期间光伏新增装机容量及预测(单位:GW)

图表6:我国"十二五"期间光伏新增装机容量及预测(单位:GW)

 

资料来源:前瞻产业研究院光伏发电产业研究小组整理

具体内容详见前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

光伏发电行业国际知名企业

美国First Solar

德国Q-Cells

台湾茂迪

日本Sharp

台湾昱晶能源

日本Kyocera

美国Sun Power

光伏发电行业国内领先企业

尚德电力控股有限公司

英利绿色能源控股有限公司

晶澳太阳能有限公司

天合光能有限公司

阿特斯阳光电力集团

韩华新能源(启东)有限公司

东营光伏太阳能有限公司

浙江昱辉阳光能源有限公司

晶科能源控股有限公司

常州亿晶光电科技股份有限公司

 

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