2022年光伏指数研究报告

第一章行业概况

光伏指数指通过一定的技术手段实现太阳能向电能的转换利用。该主题主要太阳能领域:发电、装备、太阳能电池及材料等相关公司。

光伏产业指数是指将主营业务涉及光伏产业链上、中、下游的上市公司股票作为待选样本,选取不超过50家最具代表性公司作为样本股,反映光伏产业公司的整体表现的指数。从指数设计的概念上看,光伏产业指数主要暴露于光伏的龙头股票。也涉及了中非合作、丝绸之路等外贸概念,主要是因为光伏产业与出口的关系密切。

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。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

原理:在太阳光照射到PN结上时,PN结吸收光能激发出电子和空穴,在PN结中产生电压,称为“光生伏特效应”或简称“光伏效应”。简单的说就是光伏效应就是把“光”转化成了“电”的过程。

目前光伏发电主要的有两个大的技术方向,即晶硅光伏和薄膜光伏。其中晶硅光伏又可以分为多晶硅和单晶硅,其市场占有率高达85%以上,是光伏发电的绝对主流。

第二章商业模式和技术发展2.1光伏产业链

光伏产业链包括硅料、切片、电池片、电池组件、应用系统等5个环节。上游为硅料、硅片环节;中游为电池片、电池组件环节;下游为应用系统环节。从全球范围来看,产业链6个环节所涉及企业数量依次大幅增加,光伏市场产业链呈金字塔形结构。

图光伏产业链结构图

资料来源:联讯证券

上游:晶硅原料,硅棒,硅锭,硅片的拉切

中游:硅片的串焊,封装

下游:光伏系统产品以及应用

根据CPIA预测,政策共振情形下,年全球光伏新增装机或达GW,同比增速增长42%,较年装机增速(+31%)继续抬升。全球装机需求继续向上+上游扩产提升供给,全年产业链或呈现“量升价跌”,景气中枢有望维持高位。

国内装机增速“前高后低”,根据国家能源局年光伏发电新增并网容量预测(+GW)、-光伏装机季节性分布(历史上光伏装机呈现较强的季节性),预计3Q22光伏装机同比增速上行;光伏招标略领先于新增装机,6月光伏招标量高位回落,指引4Q22国内装机增速回落压力较大;出口方面,欧洲分布式光伏需求增长提速,REPowerEU计划草案提出年屋顶光伏发电量增加15TWh,美国对东南亚光伏组件(国内头部企业均有产能布局)实行24个月关税豁免;硅料涨价可能影响排产情况,倒逼原材料降价,叠加3Q22硅料新增产能进一步释放,预计产业链从“量价齐升”转向“量升价跌”。

2.2商业模式

分布式光伏要针对客户进行贴身服务,因地制宜去定制化服务,具有高效、灵活等特点,因此成为我国光伏产业的新风口,目前,分布式光伏开始向大规模的商业化阶段迈进。

分布式光伏的商业模式

(1)分布式光伏即自有屋顶的单位或个人,自己投资拥有电站。资金来自银行小额贷款。收益主要来自节省的电费、多余电量上网、获得补贴。难点在于既有建设资金又有积极性的业主少。

(2)合同能源管理模式,即能源公司投资建设、管理、维护、运营。资金来自银行贷款或租赁融资。该模式下,能源公司可向用电户收取折扣电费,多余电量可上网,还能获得补贴,同时需要向建筑物业主支付租金和向银行偿还贷款利息。

(3)网络众筹募集方式,能源公司投资建设、管理、维护、运营,但资金靠募集众多投资人资金取得投资回报或赎回。收益主要来自向用电户收取折扣电费,多余电量可上网,还能获得补贴,同时需要向建筑物业主支付租金和向银行偿还贷款利息。难点在于政策不明朗,操作难度大。

(4)“个人屋顶光伏电站租赁”模式,能源公司设计、融资、安装、监测一体化服务,资金主要依靠融资。能源公司的收益来自收取租赁费偿还本息,分享返现、税收补贴;终端用户可与能源公司签订采购合约,并支付租赁费分享收益。

“互联网+光伏”的商业模式

(1)光伏材料产品B2B电商平台:光伏制造产业在全球市场里占据主导地位,完全有可能诞生这么一个光伏材料产品B2B电商平台,让光伏材料产品能够得到快捷销售。如该平台发展成熟,有了大数据积累,让光伏电站投资商头疼的材料质量控制问题将迎刃而解。

(2)光伏系统B2B+B2C服务平台:该平台可以让想要安装光伏系统的家庭业主或工商业业主,能方便快捷地享受到一站式光伏系统安装并网服务。在高额光伏发电补贴下,一个个可以建成光伏系统的闲置的无价值的屋顶或地面,突然成了香饽饽。该平台的出现,可以将供需双方有效对接起来,将会大大缓解目前的窘境,使得光伏电站的落地速度加快。

(3)光伏电站交易平台:在光伏电站的整个生命周期里,会有4-6次左右的交易转手。每一次交易,都是承担高风险要求高收益的资本向承担低风险要求较低收益的资本转手,最终,光伏电站会沉淀在承担低风险的四大资产管理公司、养老基金、共同基金等长线资本里。光伏电站交易平台记录了光伏电站的大数据,即后续的交易,都可以低成本地成交,而非目前每次都高成本地成交(重复的尽职调查),电站收益无端被耗散。

(4)光伏金融平台:光伏产业发展到一定阶段,光伏电站被广泛熟悉,光伏电站风险被有效甄别和定价,光伏金融平台的出现,不可避免。光伏电站投资是资本密集型业务,对资金极度饥渴。除了银行贷款融资外,融资租赁、产业基金、股权众筹等众多创新的光伏融资方式,将会刺激光伏金融平台的出现。

当前,我国户用光伏已从补贴驱动走向平价上网,行业发展迈向独立成长阶段,长期前景仍被市场看好。一方面,相较海外市场,当前我国户用光伏的市场渗透率相对较低,伴随整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点工作的推进,有望在全国开启一个万亿级新增市场,支撑行业实现发展新跃升。地区性政策的鼓励,也促进了户用光伏行业的发展。

相比集中式光伏发电,户用光伏规模更小、建设快捷、对土地要求更低,在一系列利好政策推动下,应用规模快速扩张,商业模式日渐成熟,正在成为推动我国光伏发电行业乃至整个新能源行业发展的重要一极。

年新建项目国家补贴政策还未明确,户用光伏平价上网已被业内认为是大势所趋。据不完全统计,截至1月底,已有北京、浙江、江苏等省(市)的二十多个地区提出了分布式光伏新增项目电价补贴、补助或奖励政策,部分地区还为户用光伏项目设置了专项补贴,以期吸引更多社会资本进入当地户用光伏市场。再加上持续下行的行业建设成本、丰富的农村地区屋顶资源,均将为行业后续发展持续注入动力。

图户用光伏地区性鼓励措施一览表

资料来源:资产信息网千际投行

户用光伏商业模式

对于居民日常生活而言,户用光伏并非必需品。其发展节奏主要取决于两点,一是居民是否拥有投资清洁能源、使用清洁能源的环保理念。二是户用光伏项目的收益模式,是否吸引居民将其当做收益稳定的标的进行投资。历经多年探索,当前我国户用光伏行业的商业模式主要分为经销商、系统集成商、全国性平台和租赁四类模式。

(1)经销商模式:按照光伏企业类型一般又可以分为两大类。一类是本身具有较强竞争力的一线光伏企业,通常单独建立户用光伏事业部,以该板块独立上市为奋斗目标,下设几大区域中心及各省分部,经销商和母公司为相对独立的合作关系。另一类是光伏二、三线品牌,一般以公司总部所在地为主要目标市场并向外辐射。

(2)系统集成商模式:多由经销商进化而成。在学习了安装施工技术、掌握了一定拿货渠道并具备质量鉴别能力后,部分经销商进一步深入,形成系统集成模式。此类模式拥有更强的自主品牌意识、市场销售动力和组织扩张冲动,往往在区域市场内享有更高市场占有率。

(3)全国性平台模式:即通过打造全国性平台,供应具有价格竞争力的光伏发电系统产品,向用户提供贷款、保险等金融服务,完成除市场开发、安装施工外的全部工作。此类模式代理商无须自己承担囤货风险,直接通过平台将产品供应至用户端。

(4)租赁模式:是户用光伏发展时间最长的模式,主要是光伏企业在不同地区开展业务时,通过与在当地拥有较强资源、较好人际关系网络的团队合作,进行市场开发及安装施工等。

表光伏指数主营结构(单位:万元)

资料来源:资产信息网千际投行Wind

2.3技术发展

近年来,在技术进步的推动下,我国光伏发电产业取得快速发展,产业规模和技术水平均达到世界领先水平。放眼“十四五”时期,精心谋划、提前布局,加强光伏技术创新与产业升级,是提升核心源动力,推动光伏发电高质量、低成本、大规模发展的重要保障。

世界光伏发电技术发展现状

大力发展可再生能源已成为全球能源革命和应对气候变化的主导方向和一致行动。近年来,光伏发电作为重要的可再生能源发电技术取得了快速发展,在很多国家已成为清洁、低碳并具有价格竞争力的能源形式。年全球新增光伏发电装机1.27亿千瓦,累计装机规模达到7.07亿千瓦。

晶体硅电池仍是光伏电池产业化主流技术,新型电池发展迅速。光伏电池作为光伏行业的核心部件,根据工艺和原材料不同主要可分为晶体硅电池、薄膜电池、钙钛矿电池、有机电池等。其中,晶体硅电池由于其转换效率高、原材料来源丰富、无毒无害等优点,占据了光伏电池规模化生产与应用的主体。

近年来,PERC(发射极钝化和背面接触)技术的广泛应用,进一步推动晶体硅电池转换效率的提高。另一方面,以钙钛矿电池为代表的新型电池成为世界范围内的研究热点,转换效率快速提升,实验室最高转换效率已接近晶体硅电池,产业化进程逐步推进,但其在大面积应用、器件稳定性等方面仍面临挑战。

光伏系统精细化水平不断提升,应用模式多样化。光伏系统子阵容量不断增大,伏光伏系统应用比例已经逐步超过伏系统,并网安全性、可靠性标准不断提高,光伏电站发电能力与电能质量不断提升。“光伏+农业”“光伏+畜牧业”“光伏+建筑”“光伏+渔业”等复合应用形式规模不断扩大,微电网、智能电网等光伏发电与电网的深入融合逐步成为电力行业新业态。

我国光伏发电技术现状

“十三五”期间,在产业规模快速扩大的带动下,我国光伏发电技术取得快速发展,光伏电池、组件等关键部件产业化量产技术达到世界领先水平;生产设备技术不断升级,基本实现国产化;光伏发电系统成套技术不断优化完善,智能化水平显著提升。

光伏电池组件技术快速迭代,产业化制造水平世界领先。到“十三五”末,我国光伏电池制造环节基本实现了从传统“多晶铝背场”技术到“单晶PERC”技术的更新换代,主流规模化量产晶体硅电池平均转换效率从“十三五”初期的18.5%提升至22.8%,实现跨越式发展。

TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)、HJT(异质结)、IBC(背电极接触)等新型晶体硅高效电池与组件技术产业化水平不断提高,头部企业多次刷新产业化生产转换效率世界纪录,已具备规模化生产能力与较强的国际竞争力。钙钛矿等新一代高效电池技术保持与世界齐头并进,研究机构多次创造钙钛矿电池实验室转换效率世界纪录,部分企业已开展产业化生产研究,并多次刷新产业化生产组件转换效率纪录。

光伏发电制造设备水平明显提升,基本实现国产化。我国光伏设备实现了从低端向高端发展,产品定制化程度不断提高,高产能与高效自动化能力不断提升,自动化、数字化、网络化程度的提升推动光伏制造向光伏智造转变。多晶硅硅片、电池片、组件各环节生产装备已基本实现国产化。

光伏发电系统技术不断优化,智能化运维助力发电能力提升。大量新技术被应用于光伏电站整体设计以及系统级优化。光伏支架跟踪系统、伏电压的采用有效提高了光伏发电系统的实际发电能力;智能机器人、无人机、大数据、远程监控、先进通信技术等已在电站运行中使用。

“十四五”光伏发电技术发展方向及发展目标

据预测,为实现碳达峰、碳中和目标,到年,我国光伏发电装机需要达到9~10亿千瓦;到年,则需要达到30~35亿千瓦。光伏发电在迎来空前发展机遇与发展空间的同时,也面临诸多挑战,光伏发电技术创新将成为应对这些挑战的关键因素。

加强技术创新,提高土地综合利用价值,促进光伏大规模发展。据测算,我国太阳能可开发潜力可达千亿千瓦量级,但考虑生态红线与基本农田因素,约44%的国土面积不能用作光伏等新能源项目开发,国家林业和草原局等部门对新能源开发要求日趋规范。在新形势下,迫切需要进一步提高光伏发电单位面积发电能力,减少光伏发电项目建设用地需求,同时加强土地综合利用,提高土地利用效率。

一方面,通过新材料、新技术的应用,提高光伏电池组件转换效率,提升光伏组件单位面积的发电能力;另一方面,不断优化光伏发电系统设计与建设水平,开展应用模式创新,加强光伏电站全生命周期的智能化管理和运维,提高光伏电站的发电效率。

光伏发电并网性能进一步提升,满足高渗透率应用要求。随着光伏发电在电网中渗透率的不断提高,电力系统将迎来安全、稳定、电能质量、经济性等多方面的挑战。作为构建以新能源为主体的新型电力系统的重要组成部分,提升光伏发电功率预测精度、提高光伏系统主动支撑与抵御电力系统扰动等涉网性能将成为重要研究方向。

分布式光伏与其他领域的融合发展将成为未来光伏发电重要的组成部分。

在稳步推进规模化光伏基地建设的同时,光伏建筑一体化、光伏与交通、新基建设施融合发展等新型应用形式对光伏产品性能、光伏发电系统提出了新的要求,需要结合特异性场景应用条件,持续推动光伏发电相关技术的发展。

健全光伏发电全生命周期绿色产业链。伴随着近年我国光伏发电装机规模的快速增长,生命期满光伏组件回收问题也日益受到


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