光伏行业研究报告

  中国光伏领域消费市场、生产市场、出口市场与日俱增，预计未来中国光伏装机新增容量至少还有10倍以上的增长空间。

  观点二：降本增效驱动下，光伏组件已呈现出明显的大尺寸、薄片化趋势，这大多数表现在硅片、前盖玻璃与光伏电池方面，且这种趋势仍在继续。

  观点三：家用场景的光伏使用占比在急剧扩大，分布式光伏装机量将持续高速增长。

  光伏是太阳能光伏发电系统的简称，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，主要由太阳能电池板，控制器和逆变器三大部分所组成，光伏发电是新能源发电的一种，相比其他发电方式，光伏发电是直接将太阳能转化为电能，可利用资源更多。

  随着近年来全球对气候问题的重视，各国政府及机构陆续制定了更为积极严格的零碳排放行动计划。中国、美国欧盟等国家将在2050/2060年达到碳中和，法国、德国、英国、日本、韩国等13个国家已立法明确此目标。

  碳中和目标下，光伏发电作为一种清洁发电资源大受推广。技术的进步同时促使光伏发电成本迅速下降，从2009年到2021年，光伏发电度电成本降低90%，全面领先其他可再次生产的能源和化石能源技术，成本竞争优势不断凸显。

  随着近年来全球对气候问题的重视，各国政府及机构陆续制定了更为积极严格的零碳排放行动计划。中国、美国欧盟等国家将在2050/2060年达到碳中和，法国、德国、英国、日本、韩国等13个国家已立法明确此目标。

  碳中和目标下，光伏发电作为一种清洁发电资源大受推广。技术的进步同时促使光伏发电成本迅速下降，从2009年到2021年，光伏发电度电成本降低90%，全面领先其他可再次生产的能源和化石能源技术，成本竞争优势不断凸显。

  随着近年来全球对气候问题的重视，各国政府及机构陆续制定了更为积极严格的零碳排放行动计划。中国、美国欧盟等国家将在2050/2060年达到碳中和，法国、德国、英国、日本、韩国等13个国家已立法明确此目标。

  碳中和目标下，光伏发电作为一种清洁发电资源大受推广。技术的进步同时促使光伏发电成本迅速下降，从2009年到2021年，光伏发电度电成本降低90%，全面领先其他可再次生产的能源和化石能源技术，成本竞争优势不断凸显。

  2、政策牵引光伏发展，2023-2027四年光伏装机将新增355.5GW

  我国是全球碳排放量最大的国家，迅速推动清洁能源和电力替代是未来十年实现“2030年前碳达峰”目标的关键任务。电力系统的低碳改造成为实现碳中和的关键步骤。包括提高零碳能源在发电中的比例，大幅度减少煤炭发电。

  当前，光伏行业的每一个景气大周期都是由区域政府的产业扶持计划带来的。比如：2001-2005年发达国家的“光伏屋顶计划”推动了光伏电站建设的兴起；2007-2010年欧洲光伏补贴刺激了行业的大爆发；2013-2017年中国的固定电价政策带动全球光伏装机量的再次腾飞。

  因此，推动光伏行业市场化是当前的重中之重，党的二十大报告提出，“推动能源清洁低碳高效利用，推进工业、建筑、交通等领域清洁低碳转型”。《2030年前碳达峰行动方案》等政策也鼓励扩大光伏用地—引导使用未利用地建设光伏项目；加快开发分布式光伏创新“光伏+”模式，强调与建筑、交通和工业的结合；加强光伏相关的投资强度，持续推进户用光伏的并网与补贴。

  2022年6月1日，国家发改委等九部委联合印发《“十四五”可再次生产的能源发展规划》，提出快速推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电太阳能发电基地。

  此外，全国各地均给出了光伏发展目标，全力推动光伏行业发展。截至目前为止，30个省市自治区已明确“十四五”期间风光装机规划。根据目前公开信息数据显示,其中26个省市自治区光伏新增装机规模超406.55GW，2023-2027四年将新增355.5GW。

  据不完全统计，2021年初至2022年12月，我国光伏规划扩产项目超过480个，2022年近一年新上市光伏相关企业高达15家。

  截止到2022年，全国光伏产业共有35895家企业，占全国企业的0.11%；山东省、江苏省和江西省光伏产业公司数位列全国前三，分别有5397、4094和3225。

  同时，有必要注意一下的是，中国光伏产业的出口亮眼。2022年我国光伏产品出口规模第一次超过500亿美元达到512亿美元，同比增长约80%。

  2022年欧洲市场依旧是中国光伏产品的主要出口国家，并且出口规模增幅最大，同比增长114.9%约占出口总额的46%，占比继续提高。

  在政策和市场的双驱动下，光伏产业有望迎来加快速度进行发展，根据《太阳能革命》的预测，到2040年中国伏新增装机规模大约要达到1100GW-2000GW，并且必须连续安装30年才能对全球能源转型形成有效支撑。

  尽管光伏技术持续进步，但光伏电池的转换效率仍然普遍偏低。大部分产品的效率在15%-20%左右，远低于其他可再次生产的能源技术，如风能或水力发电。

  从光伏产业链来看，光伏产业链上游包括单/多晶硅的治炼铸锭/拉棒/切片等环节。基本的产品是中游组件的原材料，包括硅片/银浆/纯碱/石英砂等。

  中游主要为构建光伏电站所需的组件和部件，包括太阳能电池生产、光伏发电组件封装等环节。其中，电池是中游光伏组件成本中最主要的构成部分，占比超过50%，其次是占比12%的边框、8%的玻璃、5%的胶膜、4%的背板、4%的焊带等其他组价。

  其中电池片是光伏发电的核心部件，其技术路线和工艺水平直接影响光伏组件的发电效率和常规使用的寿命。而硅片占电池片成本比重达到62%~66%，因此，硅料是光伏发电的核心原材料。

  图表13：晶硅太阳能电池技术路线、硅片大尺寸、薄片化能够有效解决降本增效问题

  硅片用于晶硅电池中，硅片的大小直接决定晶硅组件功率，硅片尺寸越大功率越大，此外，大尺寸技术可有效提升组件功率、降低物流成本和电站安装成本等，降低终端度电成本，助力光伏产业降本增效，成为光伏发电行业技术发展的新趋势。根据CPIA数据，2022年182mm及以上大尺寸硅片市占率由2021年45%增长至82.8%，预计未来大尺寸硅片占比将继续提升。

  硅片尺寸的增加，能提高电池及组件生产线的产出量，降低生产所带来的成本，同时能直接提升组件功率，助力光伏组件进入500W及600时代，是降低度电成本的有效途径。随着硅片尺寸的扩大，大尺寸新型组件可带来硅片、电池、组件、BOS等多环节成本下降，进而提升大尺寸组件的产品竞争力。根据德国弗劳恩霍夫太阳能研究所针对天合光能210（G12）、182（M10）和166（M6）系列组件的度电成本的测算，使用大尺寸组件产品的光伏系统度电成本均有一定下降，其中210-665W组件较166-450W组件度电成本下降幅度达8.32%。

  同时，2021年以来硅料价格不断攀升，硅片薄片化、大尺寸化的成本优势进一步凸显，通过降低硅片厚度，减少单位硅料消耗以此来降低生产所带来的成本。自2021年下半年以来，硅片大尺寸及薄片化进程开始加速，根据CPIA的数据，2022年182mm和210mm尺寸的硅片占比从2021年的45%提升至82.8%；2022年行业主流P型硅片厚度从2021年的170μm减少至155μm。

  大尺寸、薄片化和电池转换效率的提升对单位装机耗硅量产生了显著的影响，呈现出下降的趋势。首先，大尺寸硅片的生产使得单次拉晶过程能够产出更多的硅片，由此减少了拉晶次数和相应的材料消耗。这不仅提高了生产效率，还降低了单位硅片的成本。

  其次，硅片的薄片化也是降低耗硅量的一个主要的因素。通过减薄硅片的厚度，可以在保证性能的前提下减少硅材料的用量。这种薄片化技术不仅节约了原材料，还降低了生产的全部过程中的能耗和成本。

  与硅片大尺寸、薄片化对应的是前盖玻璃的大尺寸和薄片化趋势。根据中国光伏行业协会统计，目前，双玻组件主要是采用厚度为2.0mm玻璃，2022年随着双面组件份额提升，厚度为2.0mm的前盖玻璃市占率达到39.7%，而厚度3.2mm的前盖玻璃市占率下隆至59.3%。

  硅片和盖板玻璃的大尺寸带来的是整个光伏电池的大尺寸化。一方面，大尺寸电池能大大的提升光伏组件的功率和效率。随着电池尺寸的增大，其受光面积和电流的传导距离也会相应增加，来提升了光伏组件的输出功率和转换效率。这对于提高光伏电站的发电量和降低度电成本具备极其重大意义。另一方面，大尺寸电池能够更好的降低光伏组件的生产所带来的成本。随着电池尺寸的增大，单片光伏组件所需的电池片数量会相应减少，由此减少了光伏组件的生产所带来的成本和人力成本。同时，大尺寸电池还能大大的提升光伏组件的生产效率，逐步降低生产成本。

  此外，大尺寸电池还能够在一定程度上促进光伏产业的标准化和规模化发展。随着大尺寸电池成为行业标准，光伏组件厂商能更加方便地进行规模化生产和采购，来提升生产效率和减少相关成本。同时，标准化和规模化的发展也有助于提高光伏产业的整体竞争力和推动行业的健康发展。

  从接网形势来看分布式光伏发电：分布式光伏系统通常连接到低压电网或近距离的用电负载，供给当地用电需求，并将多余的电力注入电网。集中式光伏电站则连接到高压输电线路，将大量发电的电力送往更远的地方，如城市或区域的用电中心。

  2022年由于硅料供给紧张，主产业链价格一路攀升，对价格较为敏感的集中式装机不及预期。依照国家能源局数据，2022年我国光伏新增装机达87.41GW，同比增长59.3%，其中：集中式装机新增达36.29GW，同比增长41.8%；分布式装机新增达51.11GW，同比增长74.5%，占比58.5%，已经连续两年超过集中式电站，主要是工商业分布式新增装机高增，装机达25.85GW，同比增长236.5%。

  分布式光伏发电站近两年的加快速度进行发展离不开政策支持。据十四五规划，城镇屋顶光伏行动-重点推进工业园区、经济开发区、公共建筑如政府大楼、交通枢纽、学校医院等屋顶光伏开发利用行动，“十四五”期间新建工业园区、新增大型公共建筑分布式光伏覆盖率达到50%以上。能源局牵头的“千家万户沐光行动”统筹农村屋顶或集中场地开展分布式光伏建设，建成1000个左右光伏示范村。“光伏+”综合利用行动——利用新能源车充电桩、高速公路服务区，5G基站和数据中心，农光互补等形式推动光伏发展。同时重点利用铁路边坡、高速公路、主干渠道、园区道路和农村道路两侧外空闲土地资源，推进分布式光伏或小型集中式光伏。

  在此背景下，2021年6月，国家能源局综合司下发了《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》。目的是推动整县（市、区）屋顶分布式光伏建设，以实现资源整合、集约开发、削减电力尖峰负荷、节约优化配电网投资和引导绿色能源消费等多重效益。

  据统计，中国大陆共有2843个县区，相对于已经获批的676个项目来说，整县推进分布式光伏还有着广阔的拓展空间。我们通过分别测算公共机构、厂房及农村居民屋顶分布式光伏最低安装规模，全国屋顶分布式光伏安装规模空间超过850GW。

  2021下半年以来，电价市场化改革叠加电力供需偏紧，多省工商业电价上浮较大。对于工商业主而言，电价调涨将导致其生产经营成本增加，分布式光伏项目折扣电价的经济性优势得以凸显，业主装机需求亦逐步提升。对于运营商而言，电价调涨将扩大分布式光伏项目收入，项目盈利性亦显著提升。

  向前看，2023年电力供需或仍然偏紧。据国网能源研究院发布的《2023年中国电力供需形势分析报告》，在疫情防控优化、经济恢复向好、气温正常偏高等用电有利条件的支持下，预计今年全国全社会用电量约为9.25万亿千瓦时，同比增速约为7%。同时，国网能源研究院联合国家气候中心举办的2023年中国电力供需形势分析预测报告发布会亦指出今年夏季气温或仍偏高，冬季气温较往年持平但仍有阶段性强降温的可能性。我们大家都认为在用电需求增速上行且季节性气温变动较大的情况下，今年电力供需格局或仍偏紧，分布式光伏优势有望维持。基于此，本报告拟对2022-2030年我国住宅及工商业存量建筑面积进行测算。首先，我们根据第7次人口普查中“人均住房建筑面积”和“家庭户人口”两项估算2020年各省住宅存量面积，并根据国家统计局披露的住宅竣工面积计算2019-2022年各省住宅存量面积。我们假设目前各省各类建筑的存量面积与2020-2022年各类建筑的竣工面积比例相同，从而估算出2019-2022年各省各类建筑的存量面积。

  假设未来工商业建筑每年新增面积均为过往3年年新增面积的平均值，考虑到“房住不炒”或为长期主线年住宅新增面积为过往3年新增面积平均值的80%，对2023-2030年各省住宅、工商业建筑（含商用建筑、工业建筑）存量面积进行测算。根据测算结果，2030年时，我国住宅、工商业建筑存量面积分别有望达到738和243亿平方米。

  图表25：2022-2030 年我国住宅及工商业存量建筑面积测算（亿平方米）

  图表26：2022-2030 年我国住宅及工商业存量建筑面积测算（亿平方米）

  为对我国存量建筑潜在装机能力进行测算，我们参考第七次人口普查结果，假设住宅/商业建筑/厂房/仓库的房屋层数分别为7/5/2/1，从而估算出2030年时我国住宅和工商业建筑可用屋顶面积分别有望达到105和102亿平方米。我们参考中国光伏协会数据，2022年166mm72片p型PERC多晶黑硅组件功率已达到425W，功率密度约为214.2W/m2。考虑到组件安装存在间隙且安装倾角对发电影响较大，我们假设实际功率密度为组件功率密度的65%，即约140W/m2。

  根据上述假设，我们测算2030年时我国户用和工商业分布式光伏装机空间分别有望达到1476和1428GW（如图表26）。