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光伏分析报告
光
伏
分
析
报
告
白云电气集团战略投资部
2011年4月15日
一.光伏概况
(一)光伏概念
光伏(PVorphotovoltaic)是太阳能光伏发电系统(photovoltaicpowersystem)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,有独立运行和并网运行两种方式。
(二)光伏发电
光伏发电系统将太阳能电池输出的直流电能通过功率变换装置给负载供电(交流或直流),或向电网输出功率。
可分为离网型和并网型两种。
具体如下图所示:
1.离网型
2.并网型
Ø不可调度型
Ø可调度型(含储能装置)
二.光伏产业链
按照光伏产业链,可总结如下图:
光伏产业链源头是从蕴藏在大自然的硅石开始,而原料链的第一个环节就是金属硅的冶炼。
(一)金属硅环节
金属硅是用大自然界蕴藏极为丰硕的硅石来冶炼的。
硅石的成份是二氧化硅,也叫石英,纯度高则成为水晶。
从硅石到硅本质上是一个还原的进程,因此还要用到还原剂碳,碳有直接用煤炭的,也有效柴炭和焦炭的,近期光伏则主要用的是石油焦,原因其杂质纯度稿。
金属硅成型以后,产业链可分为两条线路,依照目前主流的技术线路是晶体硅的线路,而薄膜硅是另外一条线路。
(二)晶体硅线路环节
晶体硅光伏电池线路,是从金属硅开始,取得纯度更高的太阳能级的多晶硅,然后制作成电池的线路。
对于从金属硅到多晶硅的提纯,分为两个主流线路,一个是化学法,也就是目前主要应用的西门子法,它是将金属硅先转变成三氯氢硅,然后再进行分馏和精馏提纯,取得高纯度的三氯氢硅后,再还原而成。
另外一个方式,是物理法,目前统称为冶金法。
它是直接对金属硅通过一些手腕将杂质掏出而得名。
因为硅在整个提纯进程中未发生化学反映而得名。
化学法的纯度较高,但能耗和本钱也较高,污染处置本钱较大。
冶金法电耗低,本钱低,无污染,但目前的纯度还比西门子略低一些,但可应用于光伏电池。
多晶硅成型以后,晶体硅的工艺就比较一致,从多晶硅直接铸锭切片,然后制作电池;这就是多晶硅电池片的线路。
从多晶硅现制作成单晶,通过切片制作成电池,这就是单晶硅电池的线路。
电池片制得后,就是组件封装。
组件封装其实也包括许多材料,如白玻璃,EVA等。
(三)薄膜硅线路环节
薄膜硅通过采用金属硅制作成硅烷气,通过气相沉积技术在薄膜衬底上形成非晶硅薄膜,制作成PN结,形成薄膜电池组件。
硅可制作薄膜外,还有效碲化镉、砷化镓、和铜铟镓硒等材料作为原料。
由于大自然所包含的所有元素中,硅超过四分之一(27%),其余的元素很少,尤其是碲、镉、镓、铟等,都是电子行业和航天产业的极为宝贵的元素。
(四)光伏电站
光伏电站包括支架、汇流装置、配电装置、电线电缆、逆变器、追日系统等。
按照其产业链各细分市场的不同,产业链详细信息可总结如下:
多晶硅
硅锭/硅片
电池
组件
系统及光伏上网
行业价值说明
其价值占太阳能电池组件价值的较大比例,其价格变化显著影响电池组件价格。
硅片制备工艺不断提高,硅材逐渐降低。
目前,硅片切割厚度已经可以降至160mm,多晶硅用量降至8g/Up。
除硅材料和硅片外,其他太阳能电池成本及组件成本也大幅下降。
每个产业环节的增加值降低,这些均构成了太阳能电池组件最终价格的降低。
目前光伏发电单位投资总成本约为万元/kw,占总投资成本的70%左右。
成本结构
资源:
30-40%
晶硅:
30-50%
硅片:
60-70%
电池:
60-70%
组件:
60-70%
电力:
40-50%
电力:
20-60%
其他材料:
20%
玻璃:
5-10%
逆变器:
5-10%
设备:
15-20%
设备:
10-30%
人力/设备:
10-15%
人力/设备:
5-10%;其他材料:
10-20%
人力:
10-15%;电缆/其他:
10-15%
毛利率
50-60%
10-20%
20-30%
5-10%
5-10%
三.光伏行业相关政策
(一)各国光伏政策
序号
国家
政策名称
时间
描述
1
中国
太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法
2009年
2010年补助标准为:
对于建材型、构件型光电建筑一体化项目,补贴标准原则上定
为17元/瓦;对于与屋顶、墙面结合安装型光电建筑一体化项目,补贴标准原则上定
为13元/瓦
关于实施金太阳示范工程的通知
2009年
对并网光伏发电项目,原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助;其中偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助;对于光伏发电关键技术产业化和基础能力建设项目,主要通过贴息和补助的方式给予支持
新能源产业发展规划
2010年
到2020年,除水电外,可再生能源占中国一次能源消费比重有望从目前的%升
至6%以上。
另草案中提到,2011年太阳能发电、核能发电、风力发电的装机容量
规模将分别达200万千瓦、1,200万千瓦、3,500万千瓦。
光伏上网电价
2010年
预计将出台类似风电的细则,分类制定标杆电价,进一步明确补贴政策
2
西班牙
光伏上网电价补贴
2009年
对发电量小于100KWp的光伏系统,实行按KWh的价格,有效期为25年,25年后购电价格为KWh;100KWp-10MWp的光伏系统购电价为KWh,25年后为KWh;对大于10MWp的光伏发电系统,则采用KWh的价格,25年后为平均电价的4倍
光伏上网电价补
贴下调提案
2010年8月起
新增大型地面支架系统上网电价补贴额在原有基础上下调45%;大型屋顶系统下调25%,小型系统下调5%
3
美国
可再生能源鼓励政策投资税收抵扣法
2009年
对于使用太阳能光伏、燃料电池、地热以及其他太阳能发电技术的居民给予30%的税收抵扣,其中一套太阳能发电系统最高抵扣2000美元,太阳能光热最高2000美元。
对于商业企业,太阳能给予30%税收抵扣,同时给予5年的加速折旧期,没有封顶。
对于微燃气轮机最高每千瓦抵扣200美元。
千万太阳能屋顶计划
2012-2021年
每年将投资5亿美元补助太阳能屋顶计划,总安装量为30-50GW。
补贴方式为太阳能系统投资成本的50%,具体是不超过净安装成本的50%(剔除州政府补贴、税收优惠等),初始阶段大概美金/w,2018年大概美金/w
3
印度
尼赫鲁国家太阳能计划
2010-2011年
对光伏发电及太阳热能新上项目予以30%的资金支持和/或5%的低息贷款。
政府资助以项目的形式进行,并规定项目可以贷款或其他方式融资,但项目承担者的出资比例不能低于20%。
补贴峰值总功率在100kwp以内的系统以及小型电网及农村用
电250千瓦以内的项目
购电补贴法案
不详
对于小于20KW的光伏系统,政府回购电的价格为欧元/度,20年有效,每年递减5%;对于20KW-50KW的光伏系统,回购电价为欧元/度;而对于50KW-1MW的系统,电价为欧元/度;另外市场补贴上限设为1200MW。
4
意大利
FIT补助案
2011年
在2011年里每四个月将补贴额下调6%,并在随后的两年里进一步下调6%;2012年及2013年新的太阳光电系统安装则采取一次性下调6%补助费率。
未来3年的安装上限为30亿瓦。
在2011年里每四个月将补贴额下调6%,并在随后的两年里进一步下调6%;2012年及2013年新的太阳光电系统安装则采取一次性下调6%补助费率。
未来3年的安装上限为30亿瓦
5
日本
光伏屋顶计划
2011年
给予太阳能发电系统安装成本50%的补贴,分10年递减;商用银行给予低息贷款优惠等,税收返还等。
太阳能发电全部收购制度(拟)
针对太阳能发电的全部收购制度拟从2011年开始实施。
6
英国
可再生能源法
不详
到2010年,使用可再生能源电力必须强制达到%,并安排10亿英镑发展可再生能源技术,计划在10年内建设采用太阳能电池板的100万栋“绿色住宅”
7
韩国
新生、再生能源技术开发及利用普及计划
不详
技术扶持:
2008年对新生、再生能源技术开发的扶持资金总额达1994亿韩元,比2007年增长60%,其中对太阳能部门,决定每年给每个战略性技术研发项目拨款100亿韩元,最长扶持期长达5年
(二)欧洲各国对光伏电价的削减情形汇总
针对目前欧洲主要国家削减的光伏电价补助,对欧洲各国的情形汇总如下:
欧洲各国对光伏电价补贴的削减情况汇总(单位:
欧元)
序号
国家
系统类型
2009年
2010年
2011年
下降幅度(较2009年)
1
德国
地面
%
屋顶
西班牙
地面
%
屋顶
意大利
地面
屋顶
法国
地面(北部、南部)
屋顶
%
BIPV
希腊
陆地
海岛
(三)
欧洲主要国家2011年光伏政策预测
中投顾问按照欧洲2010年相关政策,对欧洲2011年光伏政策做出如下预测:
2011年欧洲主要国家光伏政策和新增装机容量变化的中投顾问预测单位:
万千瓦
序号
相关预测
国家
政策调整预测
2009
2010
2011E
1
德国
2010年7月和10月份两次下调了光伏发电上网补贴,累计下调补贴额度达到了16%,抑制国内光伏装机容量过快增长的目的基本上已经达到了,所以德国2011年继续下调光伏发电上网补贴的可能性不大,但是有可能会实施规定新增装机容量上限的法案
3800
7000
4000
2
法国
法国政府已于2010年9月1日开始将光伏上网电价的补贴削减了12%,小于3KW的私人住宅电价维持不变;从近期法国政府肯定会下调光伏发电上网电价补贴,下调幅度应该在20%之内
185
700
860
3
捷克
2010年10月底,捷克政府出台了一系列针对国内泡沫式光伏电站投资的惩罚式方案,该方案提出要对太阳能电站销售电力所得征收26%的“太阳能税”甚至还要追溯性征收之前免去的税收,2011年不太可能再次下调补贴
410
1000
425
4
西班牙
2009年以来西班牙将国内光伏上网电价的补贴下调了45%左右后,西班牙光伏市场迅速萎缩,所以2011年西班牙政府没有必要在进一步下调补贴
70
650
750
5
意大利
意大利政府已经明确表示,2011年1月-4月,规模5MW以上的光伏电站项目的上网电价补贴将下调%;2011年4月后,再下调一次
710
1500
1250
(四)国内政策
序号
省/市
发布部门
政策名
有效时间
相关政策要点
屋顶
安装补贴
BIPV
并网
1
江苏
省政府
江苏省新能源产业调整和振兴规划纲要
2009年-2011年
对光伏并网发电电价、光伏发电示范推广工程给予补贴
2
江苏
发改委
江苏省光伏发电推进意见的通知
2009年-2011年
2009、2010和2011年屋顶并网电站目标电价(含税)分别为元/千瓦时、3元/千瓦时和元/千瓦时
2009、2010和2011年建筑一体化并网电站目标电价(含税)分别为元/千瓦时、元/千瓦时和元/千瓦时
2009、2010和2011年地面并网电站目标电价(含税)分别为元/千瓦时、元/千瓦时和元/千瓦时
3
江苏宜兴
太阳能屋顶计划
2009-2010年
利用现有建筑近3万平方米的屋顶面积,总投资4800多万元,适时启动了光电屋顶示范项目。
该项目建成后装机容量将达兆瓦,预计年发电量将达到170万千瓦时。
2010年全部建成并网发电,项目总投资中,除20%的资本金由企业自筹外,其余资金全部由国家财政补助和融资解决。
省电力公司负责落实项目的并网事宜,全额收购所发电量。
4
江苏
扬中
太阳能屋顶计划
未明确
在屋顶面积800平方米以上、符合安装条件的各类建筑将推广太阳能光电建筑应用。
5
江西南昌
太阳能屋顶计划
未明确
南昌将启动“太阳能光伏屋顶项目”,初步选定在市政府大楼、南昌二中等公共建筑屋顶建太阳能电站。
投资建设10兆网光伏电站项目,项目总投资亿元,按系统设计寿命25年。
6
新疆
太阳能屋顶计划
未明确
新疆硅业有限公司厂区屋顶改造项目,屋顶面积为1224平方米,预计年发电量万千瓦时,装机容量达到千瓦。
7
浙江
省政府办公厅
关于加快光伏等新能源
2009年
太阳能建筑应用的补助由省建设厅、省财政厅帮助企业积极向国家争取。
实施百万屋顶发电计划,应用光伏发电的公共建筑、企业厂房、住宅小区等屋顶面积达100万平方米,形成50兆瓦以上的发电能力。
按照合理成本加合理利润的原则,由省物价局按规定积极向国家争取核准上网电价力争到2012年,光伏发电50兆瓦
8
浙江
杭州
太阳能屋顶计划
每年新增2万平方米用太阳能光伏发电的屋顶。
享受每瓦建设成本50%的资助;从2010年起设立3000万元的太阳能光伏应用推广专项资金。
有20万平方米的屋顶能用太阳能发电。
对列入市级“阳光屋顶”计划项目,按照每瓦实际建设成本的50%左右(15-20元/W)给予资助,以后每年递减5个百分点。
实施太阳能光伏发电上网电价补助。
9
山东省
经贸委、省节能办
加快新能源产业发展的
2009年-2011年
到2011年,全省太阳能光伏产业销售收入达到350亿元,光伏电池组件产量500兆瓦
山东省财政厅、省经贸委
山东省太阳能集热系统财政补贴资金使用管理暂行办法
2009年1月
10
山东市
山东济南市农业局、财政局
拨出600万专项资金补贴太阳能项目
2009年6月
济南市农业局、财政局拨出600万专项资金,面向济南市下辖的十个县市区推广太阳能进行补贴
11
上海
市政府
上海推进新能源高新技术产业化行动方案
2009年-2011年
到2012年,薄膜太阳能电池产能达到500兆瓦,硅基薄膜电池量产光电转换效率提高到10%,铜铟镓硒和碲化镉薄膜电池量产光电转换效率提高到13%,组件成本降低到每瓦1美元。
高效晶体硅太阳能电池产能达到1000兆瓦,高效晶体硅电池量产光电转换效率提高到18%和20%,厚度为150微米左右。
鼓励全社会积极投资太阳能发电项目,推动崇明生态岛建设及“平改坡”等方面的太阳能发电应用,特别是对到本市投资设厂的企业在其建筑物上建设太阳能发电项目给予补贴
12
河南
省政府
十一五规划
2006-2010年
13
宁夏
回族自治区区政府
十一五规划
2006-2010年
新建建筑太阳能与建筑结合技术应用率达到30%
14
北京
市政府
十一五规划
2006-2010年
15
广东
省政府
十一五规划
2006-2010年
16
广西
壮族自治区
十一五规划
2006-2010年
17
新疆
维吾尔自治区
十一五规划
2006-2010年
重点发展太阳能综合应用
积极开发风电、太阳能、地热、生物质能等绿色电力
18
江苏
十一五规划
2006-2010年
推出高效太阳能综合利用示范项目
19
浙江
十一五规划
2006-2010年
20
江西
十一五规划
2006-2010年
21
湖北
十一五规划
2006-2010年
科技部“十二五”能源战略将把支稳重点放在新能源产业上,具体包括智能电网、煤基清洁燃料、风电、太阳能四大领域。
对新能源产业的支持主要体此刻四个专项计划上。
今年3月初,863计划先进能源领域办公室在京组织召开了智能电网、煤基清洁燃料、风电、太阳能四个专项计划专家研讨会。
除上述四大领域之外,科技部还将在以下方面支持其他可再生能源的开发利用,具体包括新型太阳能电池和大型光伏电站,粮多元化利用,非粮燃料化学品等;在海洋能方面推动潮汐电站,地热能增强对地热资源的开发,开展适度规模的示范。
四.前景预测
2009年世界太阳能光伏产业受全世界金融危机冲击,进入了一轮阶段性低迷期,而2010年随着全世界宏观经济环境的慢慢好转,全世界光伏产业又迈入了一轮新的增加期。
2010年上半年全世界光伏行业大体上还处在恢复性增加期,而下半年则进入了常规增加轨道。
虽然与全世界光伏行业进展情形相关的许多数据当前还未出炉,可是从已经掌握的一些数据来看,2010年世界光伏电站新增装机容量将会实现翻番增加。
而按照目前2010欧洲各国对于光伏补助削减,估计201一、2012年全世界光伏将减缓进展。
2013会恢复性进展。
按照2006-2010年全世界光伏装机量的分析,如预测如下(单位:
MW):
中国光伏制造产业的特点及进展趋势中国光伏产业的进展带来了光伏产品制造本钱的快速下降。
推动了全世界光伏应用的进展。
随着原材料价钱的下降,电池转换效率的提高和光伏发电在全世界的推行应使劲度慢慢增强,光伏产品的价钱呈现快速下滑趋势。
据统计,1978年,太阳能光伏组件的价钱为78美元/瓦,进展到2010年,已下降到2美元/瓦以下。
全世界范围内,光伏产业持续向低本钱地域转移。
中国企业在推动光伏制造产业降低本钱方面发挥了重要作用,原辅材料和光伏设备的国有化程度不断提高。
“中国制造”的光伏产品不仅代表了低本钱和高质量,还代表了技术进步和创新。
现阶段中国光伏产业的进展也充满了机缘和挑战。
具体表现为:
产能迅速扩充,产业链垂直整合趋势明显。
以晶体硅电池制造企业为例,包括尚德、晶澳、英利、天合在内的多家企业不仅制定了宏伟的电池生产扩产计划,还向产业链上下游拓展,业务延伸最多晶硅材料、硅片、组件及系统安装等。
产业链尚未达到平衡,各环节利益分派呈现失衡状态。
由于受到技术、政策、资金等多项因素的影响,中国光伏产业链各环节仍存在不同程度的脱节。
为了打破光伏市场技术不同性相对较小的特点,行业领军企业都极为重视技术的积累进步和新产品的开发。
多家设备企业和原材料供给商也在致力于技术的更新换代,加大了在新兴技术方面的投资。
能够预见到,若干关键技术的冲破将会改变整个光伏产业的进展进程和竞争格局。
目前出现的7大主要行业趋势包括:
Ø薄膜技术的冲破将使得未来薄膜电池的市场份额不断扩大;
Ø安装与配套器件市场将在国际和国内市场都呈现出大幅度增加机缘;
Ø光伏设备行业正在向中国转移,存在大量扩张机缘;
Ø部份供给不足的辅材和设备在未来将成为投资热点;
Ø产品可融资性等更多综合性因素将成为未来光伏市场重要的竞争要素;
Ø若干强有力竞争对手的加入将改变未来光伏市场的竞争格局;
Ø新的颠覆性的技术可能会改变产业进展进程和竞争格局。
中国清洁能源的进展,按照中国电力的需求,可预测如下:
从2010年开始,光伏发电占全世界总电力的比例将不断上升。
2020年达到%,2030年升至%。
对比中国庞大的电力需求,中国要达到IEA技术线路图中提出的光伏发电比例的全世界平均水平,累计光伏安装量在2020年前需要达到60GW光伏,2030年达270GW。
实现这一值,需要在中国的能源政策和计划方面出现示范性的转变。
实际上,业内普遍猜想,在尚未发布的《新兴能源产业振兴计划》中,将对2020年中国光伏装机量设定20GW的累计装机目标。
这一目标值远低于世界平均水平。
另外,中国是全世界最大的光伏制造大国。
对于中国的许多地域来讲,光伏产业拉动了本地的经济进展,是重要的经济体。
据SEMI统计,至2010年末,中国大陆晶体硅电池的制造产能已达到21GW,并在2011年将进一步扩大至30GW。
由于国内市场迟迟未打开,中国光伏产业对国际市场依存度高,自2006年以来,中国光伏产品的出口比例一直在95%以上。
从全世界范围来看,短时刻内光伏应用需求的成长动力主要来自于各国政府对光伏产业的政策扶持和价钱补助。
虽然估计全世界对于光伏应用的政策支持将会继续维持强劲势头,但不能不正视的是:
国外补助政策或贸易保护的风险仍然存在。
要实现中国光伏产业的持续增加,除光伏企业需要增强自身竞争力之外,还需要相关政策的支持,以帮忙国内市场快速启动,降低整个产业的风险。
按照SEMI预测,在未来10年内,中国光伏发电本钱将会不断下降。
光照条件好的地域在2012年左右能够实现“一元一度电”。
五.国内外产业现状
(一)多晶硅产业现状
多晶硅价钱上升,市场供给偏紧,企业纷纷扩产应对,行业整体状况良好。
2009年4月以来,多晶硅的价钱一直在低位徘徊,可是从2010年下半年开始,国内外市场上多晶硅的价钱在需求推动下节节爬升,国内现货市场上的多晶硅价钱从上半年最低位时的50美元/千克迅速飙升到最高时的100美元/千克左右,当前又回落到了80美元/千克左右的水平。
应该说,国内多晶硅价钱上涨的根本原因就是下游硅片生产企业迅猛增加的需求与中国本土相对有限的多晶硅产能之间的矛盾。
正是在多晶硅价钱大幅上升的刺激下,国内许多光伏企业开始选择扩产来应对这种局面,这有可能引发多晶硅产能多余的担忧。
多晶硅是太阳能光伏产业的原材料之一,多晶硅进展水平高低对整个光伏产业有直接的影响。
最近几年来多晶硅的价钱波动幅度较大,该行业时常出现产能多余和供不该求的现象,显然多晶硅行业进展的还不够成熟。
面对多晶硅价钱企稳回升的趋势,国内光伏企业纷纷扩充产能,可是这批新增产能要等到2011年下半年才能对市场造成实质影响。
估计2010年全世界多晶硅产量约为万吨,需求为万吨,供要小于求,多晶硅价钱上涨应在情应当中。
固然这轮多晶硅价钱上涨的周期也是相关企业扩产的周期,那个周期大致会维持1年左右的时刻,这段时刻行业盈利水平将稳固在15-20万元/吨,毛利率维持在30%左右的正常水平。
(二)电池和组件产业现状
电池片和组件产能扩张较快,行业整体进展向好。
因为单纯经营太阳能光伏电池片业务,利润率较低,企业的抗风险能力弱,所以国内大多数本来主营业务为晶硅电池片的企业都在向产业链上下游扩张,进行垂直一体化建设,试图打通上下游光伏业务链,增强企业的综合竞争力。
天威英利就是这方面的代表,目前其也是国内垂直一体化建设做地最成功的企业,公司业务范围大体上涵盖了整个光伏产业链,这也是天威英利的盈利能力能长期居于行业前列的主要原因。
太阳能光伏电池片是国内光伏企业最具有竞争力的领域之一,而该板块的进入门坎相对较低,许多国内企业将进入光伏行业的冲破点选在了这一领域。
为了巩固自身的市场竞争地位,无锡尚德、天威英利等行业的先进入者,纷纷扩充自身产能,企图以规模经济效应来应对新进入者的竞争。
太阳能光伏电池片最为核心的两大技术指标就是电池片的厚度和光电转换效率。
在这两方面,2010年国内企业都取得了长足的进步。
目前国内企业制造的电池片已经能够达到160微米的厚度,固然这离理论上电池片最薄能够达到100微米左右还有专门大距离。
另一方面,国内企业所产光伏电池片的光电转换效率有了较大幅度提升,目前国内多晶硅电池片的平均光电转化效率处在17%——%区间,而国内主要光伏电池片生产企业的技术水平都已经大大超过了这一行业平均水平,如无锡尚德“冥王星”系列电池片的最高光电
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