需求持续高增长,比价效应突出,光伏平价时代来了?

细说光伏 2023-04-21
3373 字丨阅读本文需 8 分钟

从补贴走向平价上网,中国光伏产业开始进入提质增效发展阶段。

光伏的发展伴随着不断优化升级的技术,提高转换效率,以及逐渐成熟的建设使用降低度电成本。一步步成为清洁能源中最先出圈的选手,预计2025年中国光伏累计装机量将达约700GW。成为主要的清洁能源发电方式。

一、全球碳减排,大力发展新能源

首先,大的环境,碳减排在过去两三年已经上升到了全球战略的新高度,不论是欧洲、中国还是美国,对于碳减排这一块,全球都有一个比较大的共识。

原因就是气候变化全球升温带来的巨大的潜在风险,全球变暖以后,海平面提升对于全球生存环境的影响。另外一方面,到现在这个阶段,大家对于环境质量的要求也越来越高。所以各个层面对于碳减排的共识还是非常一致的。最早是巴黎协定,后面中国政府也提出了2030年碳达峰、2060年碳中和,欧盟和美国也都提出了相应的目标,还是有非常强的共识的。

第二个,从发电结构和能源结构的角度来看,发电端是碳排放可以减排的一个重要来源,另一个是交通端,还有一些工业领域和其他小的应用领域。

所以碳排放最有效的措施就是电力的清洁化、能源的电力化,这两个角度效果最为直接,也最有潜力。

从发电结构的比例来看,目前还是煤炭和天然气占绝对的主导。全球来看,煤炭大概占了36%,天然气占了23%左右。水电作为新型能源,大概能占15%,核电大概10个点左右,风电大概六七个点,太阳能三四个点,再是其他。中国煤炭的比例会更高一点,大概占了60%多,天然气比较少,水电还可以,核电、风电、光伏这些也都有,这是2021年的数据。

2022年的数据,新能源的比例还是会有一个小幅提升,因为这几年新能源有了快速的发展,向清洁能源转型的速度还是提升比较明显的。

从电力结构的角度,只要清洁能源的比重提升,占全球碳排放20%多的发电端对碳减排的效果还是非常直接的。

还有能源的电力化,因为最终要看一次能源的消费结构。一次能源的消费结构来看,国内非化石能源的消费比重还是只有17%,静态来看,这个比例还是偏低一点,主导的也还是煤炭、石油,比例会明显高一些,还有天然气的比例也会比较高。全球来看都是这样,中国因为天然气资源少一点,所以主要是煤炭主导的机构。

能源消费电力化一定意义上也是间接降低对于煤炭、石油、天然气的依赖。电力结构如果清洁能源化,就是提升绿色能源的比重。所以要减排,最直接的方式就是大力发展新能源,全球都是这个方向。

二、中国光伏产业从补贴走向平价上网,进入提质增效发展阶段

1975年,中国光伏开始从“上天”到“落地”,宁波、开封先后成立了太阳电池厂。

20世纪70-80年代期间,国内各地企业开始研发太阳能电池。

20世纪90年代国内引进多条太阳能电池生产线,光伏电池生产逐步进入发展期。

2005年中国光伏第一股无锡尚德在美上市。“金太阳工程”启动以及随后的补贴政策等推动了中国光伏产业开始进入高速发展期阶段。中国光伏行业经历过20年的风云变幻,如今傲立于世界之巅。

电源结构低碳化转型速度日益增速。在工业/建筑/交通/日常生活等不同场景的电力需求都在不断增加。随着清洁能源大规模发展,其在终端能源消费比重不断提高。

清洁能源的发电包括光伏/核能/风能/水能/氢能/生物质能。现阶段风能发电占比较高(2022年约占16%),未来光伏将依托于应用方式成熟、资源分布广泛、技术不断优化等优势,在2050年有望成为装机量占比最大的清洁能源发电方式。

2023主要变化特点:光伏的发展之路正从“1”向“N”的爆发式增长。2023年光伏产业链整体产能释放,呈上升趋势。

三、工艺技术进步助力降本提质,光伏已实现发电侧平价

光伏以制造业的方法解决能源困境。能源一直是影响人类生存与发展的重要议 题。传统化石能源是资源行业,如何解决传统能源短缺带来的各种问题是当下的重要 课题。光伏作为一种可再生新能源提供了切实可行的解决方案,无论从资源、技术, 还是从产业基础和经济性来看,都是当下最好的选择。光伏本质是利用半导体材料的 光生伏特效应,将取之不尽的太阳能转换为电能的过程,其整个产业链包括硅料-硅片 -电池片-组件-逆变器-电站。从全产业链来看,除了电站环节具有一定的资源属性之 外,其他所有环节都属于制造业,这样就使得能源问题不再受限于资源的有限性,转 而用制造业的方式得以解决。因此光伏是未来发展的必然方向,具有非常光明的发展 前景。

工艺技术进步推动行业降本增效。与资源型行业不同,制造业极为注重提质增效 与成本控制,追求经济效益最大化。而成本的每一次阶梯式下降,都来源于工艺技术 的迭代升级。光伏产业在近二十年的快速发展中,见证了一轮又一轮的技术变革,包 括:晶硅取代非晶硅、单晶取代多晶、PERC 技术取代 BSF 技术、金刚线切割取代砂 浆线切割,可预期的 N 型电池取代 P 型电池,以及中远期的异质结电池、钙钛矿电池 等技术路径。每一次技术变革都带来成本的下降和效率的提升。硅片、电池的制造成 本快速下降,电池效率也在一步步地提升,根据中国光伏业协会的数据,TOPCon 电 池、HJT 电池及 XBC 电池 2022 年的平均转换效率都达到了 24.5%以上。技术进步大 幅降低了光伏发电成本,吸引了更多企业进入光伏领域,而行业内越多企业进行竞 争,技术进步的步伐也越快。

光伏行业平准化度电成本已降至化石能源成本区间。业内通常使用平准化度电成 本 LCOE(Levelized Cost of Electricity)来衡量光伏电站整个生命周期的单位发电成 本,该指标将项目生命周期内的成本与发电量折现,得到发电成本,并与其他能源相 比较,在全投资模型下,LCOE 与单位投资成本及发电小时数有关。根据国际能源可 再生机构的数据,2010 年光伏系统的 LCOE 为 0.381 美元/kWh,为多种可再生能源中 最高的,至 2020 年,光伏系统的 LCOE 已降至 0.057 美元/kWh,降幅超过 85%,降 幅最大,而光伏的 LCOE 也来到化石能源成本区间,真正实现了光伏发电侧平价,在 2021 年新增的可再生能源电力中,近三分之二的光伏发电成本低于二十国集团 (G20)中全球最廉价的燃煤发电成本,光伏在成本端已极具竞争力。

四、 光储一体化弥补光伏短板,光伏比价效应突出

光伏发电存在不可避免的不稳定性和消纳问题。风光等可再生能源发电受到季 节、天气及地域条件的影响,具有不连续性、不稳定性,发出的电力波动大,调节性 差,对电网提出了较高要求,一方面电网存在接入困难的问题,高比例的可再生能源 电力会给电力系统运行带来一定的压力和安全性、稳定性问题;另一方面光伏发电消 纳存在困难。根据全国新能源消纳监测预警中心发布数据,2022 年 1-12 月,全国弃风 率约 3.2%,全国弃光率约 1.7%,部分偏远地区弃风光率比较高,如西藏弃光率近 20%。

光储一体化解决光伏短板,强制配储政策推动快速发展。光伏发电要想取得长期 的快速发展,必须解决不稳定问题和消纳问题,光储一体化提供了可行的解决方案, 搭配储能,能够有效解决光伏系统在发电侧、输配电侧和用户侧的痛点,是未来必然 的发展趋势。目前,国家层面陆续出台储能相关政策,《关于进一步推动新型储能参 与电力市场和调度运用的通知》明确新型储能可以作为独立储能参与电力市场;《“十 四五”能源领域科技创新规划》公布了储能技术路线图;《“十四五”新型储能发展实施 方案》成为推动储能规模化、产业化及市场化的核心指导方案。各省也在出台强制配 储政策文件并给予相应的补贴。从一系列政策中可以看出,大部分地区要求连续储能 时长为 2 小时,比例不得低于电站装机规模的 10%。此外,全国各地也按照装机规模 或总投资额给予相应的补贴,帮助储能系统的快速发展。

组件降价叠加储能成本下探,光储一体化经济性展现。光储一体化目前最大的困 难是成本问题,强制配储政策只是一种过渡性的暂时政策,储能的发展最终还是要从 政策驱动转为经济驱动。2023 年,光伏产业链降价,给储能腾挪出投资空间,另一方 面,储能产业链上游原材料(碳酸锂等)降价,也降低了储能的投资成本。后续随着 钠离子电池、钒液流电池等新技术、新工艺的发展,储能的综合成本预期下行。预期 未来光储一体化将展现出足够的经济性,光伏的不稳定性和消纳问题将被解决,光伏 发电的短板将被补齐。

欧洲能源危机导致全球化石能源价格中枢上移。欧洲地缘政治环境,导致能源紧 张程度维持,不确定性增强,能源价格中枢显著抬升。

光伏经济性显现。光伏本质上是使用制造业的手段解决资源问题的方法,化解了 人类社会化石资源有限的难题,而制造业成本的下降依赖于技术水平的提升,早期光 伏行业还处于补贴时代,政府通过补贴的方式鼓励光伏企业的发展,近年来光伏发电 在技术进步的推动下不断实现降本增效,光伏行业平准化度电成本已降至化石能源成 本区间,与传统能源相比,光伏已具备经济性优势,进入了平价时代。另一方面,俄 乌战争推高了传统能源价格,由于欧洲电力结构较为脆弱,其市场电价与天然气价格 相关度较高,天然气的大幅提价,带来了欧洲市场电价的飙升,光伏成为了最优替代 方案。光伏的消纳问题决定了光伏能否具备长期发展的潜力,光储一体化能够解决光 伏发电的短板,后续随着光伏产业链的降价及储能的快速发展,在各国政策的大力支 持下,光储一体化将成为必然的发展趋势。综上,光伏需求增长空间大,将保持快速 增长。

文章来源: 艾瑞网,聪明投资者,未来智库

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