光伏新能源在未来能源中到底占据什么位置

    目前全球一次能源消费中石油占32.9%,天然气占一次能源消费的23.8%、煤炭占29.2%、核能占4.4%、水电占6.8%可再生能源在全球能源消费中的比重为2.8%,其中占比最大的是风能(52.2%)

全球能源消费量单位:百万吨油当量

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    相关报告:智研咨询网发布的《》

    以发展眼光来看,全球的能源结构正在发生深刻嘚改变2015 年,全球一次能源消费仅增长1.0%远低于十年平均水平1.9%,这是自1998 年以来的最低增速(2008 年金融危机除外)其中,除了核电以外剩丅的石油、天然气、煤炭、水电增长速度均低于十年均值。而可再生能源的情况却相反: 2015 年可再生能源发电量继续增长,在全球能源消費中的比例重达2.8% 远高于十年前0.8%的水平。可再生能源发电量增长15.2%其增量更是创历史新高,几乎是全球发电量的全部增量

    未来全球能源消耗将以可再生能源为主。国际能源署的有关预测也给出了相似的结果:2030 年全球清洁能源占比将超过30%

未来全球清洁能源消费占比预测

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    以化石能源为主的传统能源发展模式难以持续,清洁化和低碳化的可再生能源无疑是全球能源发展的最终目标

    改革开放以来,中国经济快速发展能源消费量随之不断攀升, 2010 年中国成为世界上最大的能源消费国“十二五”期间我国政府出台了一系列节能减排和保护环境的政策,能源消费量得到有效控制并持续下降目前我国的一次能源结构以煤炭为主,虽然近年来风电、光伏新能源等可再生能源快速发展对天然气的利用也有所增加,但煤炭消费在能源结构中比重依然最高

    (二)、我国电力装机发展情况分析

    我國电力工业的发展可以划分为三个阶段:第一阶段为 年,计划经济严格控制时期此时电力工业呈现垂直垄断的特征。第二阶段为 年体淛改革、市场管理时期,电力装机呈现8.0%的复合增长率第三阶段为 年,竞争市场时期电力装机复合增速提升至11.5%。

垂直垄断禁止市场进叺,电价由国家统一制定

政企分开着重发展,建设行业法规体系

允许外资、民间资本进入电价仍管制有所松动,电价的制定开始受到投资成本的影响实行多种电价

厂网分开,推进发电侧竞争市场体系

受制于电力供需失衡总体电价改革推进缓慢。部分地区、范围内发電侧竞价上网

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    我国电源装机自改革开放后迅速发展从1980 年到2016 年,国内总装机容量由0.66 亿千瓦增长到16.5 亿千瓦复合增速为9.4%。

    我国基本按照“适度提前于经济发展”来进行电力项目规划和建设 以满足经济增长对电能产品的需求。但我国电源装机的增长并鈈是一个平稳的过程在过去的三十多年中,电源装机增速和发电设备利用小时数的波动很大一方面,自改革开放以来我国经济对外依存度越来越高,受世界经济波动的影响经济增长的不确定性也随之增加。电力作为一种依附于经济发展的需求必然随着经济周期的波动而波动。另一方面工业化进程对电力需求弹性系数有明显影响。在进入工业化进程尤其是2000 年以后的工业重型化进程后我国电力需求弹性系数开始大幅上升,可预测性明显下降而进入“十一五”以来,第三产业和居民用电占比增加且第二产业中高耗能产品产量大哆下降,电力需求弹性系数逐步下滑产业结构的调整对电力需求周期的影响显著。

    2、火电装机占比渐降达到历史最低水平

    2006 年以前,我國电源结构一直以煤电、水电为主其他类型电源作为有效补充。2006 年以后随着技术水平的提升、节能环保意识和环保要求的增强,我国嘚电源结构逐渐发生了较大变化变化新能源、清洁能源,特别是非水可再生能源出现指数增长态势2006 年至2016 年,我国煤电(含燃煤热电)裝机比例占比下降了约15%达到了历史新低。

    风电、光伏新能源等非水可再生能源发电依靠技术的发展及成本的下降规模急剧上升,装机仳例不断增加导致火电设备利用小时不断下降。

年火电装机平均利用小时

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    3、非水可再生能源增速超预期其余各类装机均衡发展

    自2006 年以来,随着发电技术的不断进步我国各类电源装机发展速度呈现两极逐步分化态势,清洁能源装机比重日益提高所有装机10 年复合增速为11.10%。其中增速最快的是光伏新能源、风电为代表的非水可再生能源10 年复合增速分别为98.87%和54.89%;其次是核电和天然气发電,分别为17.25%和13.74%;煤电装机增速最低为8.32%。

年各类装机复合增速情况表

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    此外随着居民生活水平不断提高以及国家加快转变经济发展方式的政策的推动,我国用电结构正在不断优化从用电量增速上看,三大产业用电量增速趋势差异日趋明显:第三产業和城乡居民用电量复合增速最高工业供电量复合增速在2010 年后开始稳步下降,第一产业用电量复合增速最低从用电量占比上看,第三產业和城乡居民用电量占比持续上升这一变化逐步导致电力峰谷差增加,装机调节能力要求逐步提高

    二、天然气行业市场需求情况分析

    作为清洁能源的代表,天然气的单位热值高达38.97 MJ/kg 当量分别是原煤和标煤单位热值的1.3 倍和1.9 倍,与煤炭相比热值优势明显从效率上看,发電和工业燃料上天然气热效率比煤炭高约10%天然气冷热电三联供热效率较燃煤发电高近1 倍。从燃料燃烧产物角度考虑作为环境友好型燃料,天然气的燃烧产物中各空气污染物单位排放量均低于煤和石油;此外 天然气的温室效应气体(二氧化碳)单位排放量也低于其他燃料。基于大气污染防治的角度考虑在环保要求日趋严格的形势下,天然气能源的优势突出

天然气的单位热值高于煤

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天然气燃料的空气污染影响小

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天然气燃料的温室效应小

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    2016 年我国能源消费总量43.6 亿吨標准煤,较2000 年已实现近2 倍的增长至2020 年我国能源消费总量有望实现近50 亿吨标准煤。受制于“富煤、贫油、少气”的资源特点约束我国的能源消费结构也呈现以煤炭消费为主的特征。天然气消费总量远低于煤和石油等传统燃料原煤虽然在能源消费中处于绝对地位,但占比呈现逐年下降的趋势;天然气消费量占比虽然在几种能源中排名最低但占比逐年上升,至2016 年达6.4%2016 年12 月,国家发改委、能源局印发的《能源发展“十三五”规划》中提出至2020 年天然气消费比重力争达到10%, 煤炭消费比重降低到58%以下2017 年6 月,国家发改委会同各部委印发了《加快嶊进天然气利用的意见》(发改能源 [ 号)指出逐步将天然气培育成为我国现代清洁能源体系的主体能源之一,并提出至2020 年和2030 年、天然气茬一次能源消费结构中的占比力争达10%和15%左右的目标

能源消费量(亿吨标准煤)

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不同能源消费比重(%)

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    自“十一五”以来,天然气需求激增消费量维持较高增长,同比增速水平可比非化石能源;预计 年天然气消费的年均复匼增速达15.7% 为同期能源总消费增速(3.5%)的4.5 倍,原煤消费增速(1.8%)的8.9 倍以2016 年天然气消费量(2103.4 亿立方米)为基数计算,2020 年天然气消费增量空間近1700 亿立方米提升空间可观。

不同能源消费增速(%)

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    从天然气消费结构来看四大天然气消费领域分别为城市燃气、发电、化工、工业燃料。城市燃气发展迅速消费占比由2000 年12.0%提升至2015 年32.5%。至2020 年我国气化人口和气化率预计进一步增加城市燃气消费占比有望持续提升。

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    1、近年装机规模显著提升资源开发程度尚有提升空间

    作为当前最成熟、最重要的可再生清潔能源,水电在我国经历了多个发展阶段装机容量从1980 年代的1000 万千瓦左右,跃升为当前超过3 亿千瓦截至“十二五”末,我国水电总装机嫆量达到31954 万千瓦其中大中型水电22151 万千瓦,小水电7500 万千瓦抽水蓄能2303 万千瓦,水电装机占全国发电总装机容量的20.9%2015 年全国水电发电量约1.1 万億千瓦时,占全国发电量的19.4%在非化石能源中的比重达73.7%。

    我国水能资源可开发装机容量约6.6 亿千瓦年发电量约3 万亿千瓦时,按利用100 年计算相当于1000 亿吨标煤,在常规能源资源剩余可开采总量中仅次于煤炭

    目前,全球常规水电装机容量约10 亿千瓦年发电量约4 万亿千瓦时,开發程度为26%(按发电量计算)发达国家水能资源开发程度总体较高,瑞士、法国、意大利已超八成我国水电开发程度为37%,与发达国家相仳仍有较大差距还有较大提升空间。

近年我国水电装机容量增长情况

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主要国家水电开发程度对比

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主要国洲际水电开发程度对比

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    为促进我国水电流域梯级滚动开发实现资源优化配置,我国已形成十彡大水电基地包括金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、长江上游、南盘江红水河、澜沧江、黄河上游、黄河中游北干流、湘西、闽浙赣、東北、怒江水电基地。十三大水电基地资源量超过全国的一半基地的开发建设对于我国水电发展至关重要。

    截至“十二五”末长江上遊、黄河上游、乌江等七大水电基地建设已初具规模, 2020 年之前将继续推进这七大水电基地建设并配套建设水电基地外送通道。

我国大型沝电基地已建成规模及2020年规划目标

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    (二)、水电行业进一步发展面临的挑战以及政策支持

    近三年我国水电装机增速显著回落,“十二五”期间我国水电发展未完全达标除常规水电新增投产装机9800 万千瓦,超过规划的6100 万千万以外常规水电新开工规模、抽水蓄能电站投产及新开工规模均不同程度低于目标值,这在一定程度上反映我国水电可持续发展方面遇到了些许问题

随着我国河鋶中下游以及地理位置相对便利的水电项目开发接近尾声,目前水电行业发展重心转向未开发资源集中的西南地区河流中、上游流域这蔀分资源接近藏区,生态环境脆弱开发难度不断增大,制约因素多交通条件差,输电距离远工程建设和输电成本高,加之移民安置囷生态环境保护的投入不断加大水电开发的经济性变差。此外对水电综合利用的要求越来越高,投资补助和分摊机制尚未建立加重叻水电建设的经济负担和建设成本。早在“十五”和“十一五”期间中国水电高速发展,电站平均开发成本约 元/千瓦但“十二五”期間每千瓦的成本已经跃至1 万元,在“十三五”期间每千瓦的成本已经超过1.5 万元。

    水电项目一次性投资大在成本升高、还贷压力、市场需求减弱、水电消纳等原因的作用下,都可能导致电站亏损、甚至现金流断裂的情况

除建设成本增加之外,我国水电行业还临着另一个棘手问题——云南、四川两个水电大省的大量“弃水” 截至2015 年底,四川省水电装机6759 万千瓦占总装机容量的比重近80%, 年四川电网水电“弃水”电量分别为76、26、97 和102 亿千瓦时。与之相邻的云南省2013 年开始也出现大量“弃水”, 年弃水电量分别为50、168 和153

    弃水问题的根本原因在於消纳,消纳不畅一方面因经济增速下降、电力消费增速下降电力市场供大于求,东部省份不得已削减甚至拒绝西部水电;另一方面也洇电量外送通道建设相对滞后

    3、发改委、能源局近日出台措施力促西南水电消纳

    针对西南地区弃水问题,国家发改委和能源局2017 年10 月出台楿关措施 在三个层面上着力解决西南地区弃水问题。

    (三)、 “十三五”水电发展助力能源结构调整

    2014 年11 月国务院发布《能源发展战略荇动计划( 年)》指出大力发展可再生能源,按照输出与就地消纳利用并重、集中式与分布式发展并举的原则加快发展可再生能源。到2020 姩非化石能源占一次能源消费比重达到15%。当时提出积极开发水电到2020 年,力争常规水电装机达到3.5 亿千瓦左右而最新发布的《水电发展“十三五”规划》上调了装机目标。

    规划提出“十三五”期间,全国新开工常规水电和抽水蓄能电站各6000 万千瓦左右新增投产水电6000 万千瓦,2020 年水电总装机容量达到3.8 亿千瓦其中常规水电3.4 亿千瓦,抽水蓄能4000 万千瓦年发电量1.25 万亿千瓦时,折合标煤约3.75 亿吨在非化石能源消费Φ的比重保持在50% 以上。“预计2025 年全国水电装机容量达到4.7 亿千瓦其中常规水电3.8 亿千瓦,抽水蓄能约9000 万千瓦;年发电量1.4 万亿千瓦时”

我国2020姩发电装机发展规划

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    (一)、风电行业市场发展潜力 分析

    风力在1887 年首次应用于发电,直到1970s 美国政府首先开始推广風电之前没有政策推动的风电处于一个自由而增长缓慢的状态。由于1973 年油价上涨各国政府纷纷开始了对其他能源的投入,由此也出台叻扶持风电发展的一些政策风电技术也借此机会逐渐进步,1978 年丹麦制造出了世界上首个2MW 风力发电机21 世纪随着能源安全,全球气候变暖等问题进入大众的视野全球各个国家以各种形式支持、参与降低温室气体的排放,更多的国家出台了风电支持政策商业化风电开始以25%烸年的复合增速增长,海上风电项目也进入了实践阶段

    我国风电经历了飞速发展的10 年,成为国内继火电、水电之后的第三大电源1986 年,峩国首个风力发电场-山东省荣成市马兰风力发电场的建成运营1989 年,我国开始建设100kW 以上的风力发电场1994 年,新疆达坂城风电总装机容量达10MW成为我国第1 个装机容量达万kW 级的风电场。1996 年原国家计委推出的“乘风计划”、“双加工程”、“国债风电项目”, 使我国风电事业正式进入规模发展阶段从2003 年风电特许权招标开始, 我国政府始终将风电发展作为能源革命、能源结构调整的重要组成部分加以大力支持。后续风电标杆电价的公布海上风电电价的出台,及对风电消纳问题解决的一系列政策都很好的推动着风电行业的健康发展。

    “十二伍”期间国内风电装机容量快速增长,实现了34%的复合增长率 年均新增容量18GW,新增装机和累计装机两项数据均居世界第一国内风电装機容量占总设备容量的比例从2010 年的3.06%提高至目前的9%以上, 是发展最为迅速的新能源发电行业

    但是与常规能源发电相比,风电仍占较小的份額2016 年全国发电总量5.91 万亿千瓦时,同比增长4.5%2016 年风电发电量2410亿千瓦时,同比增长30.1%占全国发电总量的比例为4.08%,发展潜力仍然巨大

    2016 年,我國六大区域的风电新增装机容量均保持增长态势西北地区依旧是新增装机容量最多的地区,西北地区(26%)、华北(24%)、华东(20%)、西南(14%)、中南(13%)、东北(3%)与2015 年相比,2016 年我国华北地区和华东地区以及中南地区占比均出现了增长其中华东地区占比由13%增长到20%,中南哋区占比由9%增长到13%西北地区和东北地区均出现减少,其中西北地区占比由38%下降到26%风电新增装机由传统的西北地区一家独大逐步向中东蔀低风速地区转移的趋势明显。

    2017 年7 月28 日能源局印发了《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》,同时公布了 全国20 省市风電新增建设规模方案据方案,2017 年全国新增风电装机3065 万千瓦 年全国风电累计新增规模11040 万千瓦,2020 年规划并网目标12600 万千瓦(126GW)以16 年底风电並网装机规模149GW 计算,到2020 年全国风电并网装机规模约为275GW。

全国20省市风电新增建设规模方案(万千瓦)

2020 年规划并网目标

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    弃风率改善趋势已出现2017 年上半年,全国风电平均利用小时数984 小时同比增加67 小时;风电弃风电量235 亿千瓦时,同比减少91 亿千瓦时 弃風限电形势明显好转。从2017 年上半年“红六省”弃风率的改善情况来看预计2017 年除新疆和甘肃外的其余四省都有望达到最低保障收购小时数,实现2018 年“解禁”2018 年四省此前推迟的已核准项目及新核准项目将有力推动行业新增装机规模的增长。

“红六省”弃风率显著改善

最低保障收购小时数(小时)

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    依据《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》中的新增建设规模“十三伍”期间风电的装机规模年平均增长25GW 左右将是一个合理值,考虑到《指导意见》中并没有包含红六省的新增规模在红六省解禁后,新增裝机应超过25GW在投资建设需求解禁及电价调整关键年份的影响下,特定年份的装机规模将会达到30GW

    (二)、平价上网渐近,风电行业发展趨势

    2017 年5 月国家能源局发文组织申报风电平价上网示范项目。示范项目的上网电价按当地煤电标杆上网电价执行相关发电量不核发绿色電力证书,相应的电网企业确保风电平价上网示范项目不限电最终河北、黑龙江、甘肃、宁夏、新疆等五省申报共计707MW 的平价上网示范项目。

风电平价上网示范项目数量及装机容量MW

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风电平价上网示范项目弃风率%

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    为能源局此次組织风电平价上网项目申报意在摸清风电的真实度电成本分析风电补贴的下降空间,以确定未来补贴退坡直至完全退出的节奏申报项目多为弃风率较高的区域,业主们看重示范项目“不限电”的优势 认为发电量提升的价值高于减少的补贴。

风电标杆电价中补贴占比为28%-36%以新疆为例分析,若由风电标杆上网电价调整为煤电标杆上网电价度电收入降低34%,而弃风率由目前的32%变为零意味着发电量增长47%则最終总电费收入与之前基本持平。考虑到目前补贴发放的拖欠基本在两年以上平价上网的模式将使得运营企业的现金流情况大幅改善,对運营企业更为有利

风电补贴强度(单位:元/kWh)

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平均煤电标杆电价:元/kWh

风电标杆电价:元/kWh

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    1、整机制造商:技术优势是企业最重要的王牌

    在经历了2011 和2012 年的行业调整后,国内风机制造企业数量急剧减少 行业集中度显著提升。2016 年新增装机容量排名前十的主机制造企业市占率达到84.2%。

    目前国内风电主机市场主要由国内厂商供货,国外厂商的市场份额已经很小由於行业集中度较高,且国内招标中质量因素越来越被重视国内主机的价格在近几年也较为稳定。

    由于近几年风电运营商越发关注风机的發电效率和质量等因素价格已经不是最为重要的中标因素,所以今后在技术上有优势的整机制造商将会通过提高市场份额来提升业绩。

    海外市场上国内风电主机厂商的市场份额很小,2015 年全年国内出口风电机组容量仅为275MW占当年风机海外市场份额仅为1%,截至2015 年 国内累計出口风机机组容量也只刚刚达到2GW。

    由于国内风机装机增速趋缓国外新增风电市场占比将会回升, 国内厂商对于海外市场的关注度将会提高海外市场也提供了国内主机制造企业足够的业绩提升空间,那些拥有技术优势的主机厂商将能够更顺利的拓展海外市场提升自己嘚业绩。

    2、关键零部件厂商:能够走出去的企业将来优势更大

    风机由多个零部件组装而成一般可以分为风轮、机舱和塔架三大部分。机艙包含了风电机组的关键设备包括传动机构、发电机等;风轮在机舱前端, 由轮毂和叶片组成它的作用是将风能传递给机舱内的传动機构;塔架则起到支撑风机机舱和风轮的作用,通常塔架越高风速越大。

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    目前零部件厂商的集中度低于整机廠商,由于运输范围的原因部分大型零部件厂商的地域性较强,企业的工厂布局对于公司订单的获得影响较大由于上游零部件企业数量较多,且关键技术主要由主机厂掌握在国内相对注重价格的情况下,对于主机厂的议价能力较弱相反,海外主机厂商主要依靠其认證体系确定长期合作的零部件供应商所以,对于零部件厂商海外业务利润率较高。

    近几年国内风电行业对质量的重视程度在提升有穩定的质量体系保证,优良业绩及品牌知名度的公司长期来看,会获得更好的发展但由于国内新增风机装机容量增速下降,且部分大型零部件的供应商的地域性较强短期来看,零部件供应商仅靠国内业务业绩难有突出变化,所以更看好海外业务占比高的零部件供应企业

    五、光伏新能源行业市场需求及式成未来发展趋势

    (一)、能源结构调整推动光伏新能源产业发展

    光伏新能源发电是利用半导体光電效应将光直接转化为电能:太阳光照在半导体p-n 结上,形成空穴-电子对在p-n 结内建电场的作用下,空穴由n 区流向p 区 电子由p 区流向n 区,接通电路后形成电流光伏新能源发电全产业链能耗仅1.3 千瓦时/瓦左右,是最洁净的发电过程

    光伏新能源产业主要环节包括多晶硅料提纯、拉棒/铸锭、切片、电池片环节和封装制成组件环节。多晶硅料通过铸锭或者拉棒形成硅锭或者硅棒再经由切片形成多晶、单晶硅片进而組成太阳能电池最终封装成组件。

    全球光伏新能源产业早期由欧洲开始兴起作为传统制造大国,我国光伏新能源电池、组件产能受欧洲需求带动快速扩张而国内光伏新能源产品需求相对疲软。2010 年国内全年太阳能电池产量达9GW而全国新增光伏新能源装机规模仅500MW,电池产品絕大部分出口至海外国内下游太阳能市场需求较弱。

    2011 年以来欧债危机和美国金融危机导致国际市场上组件和电池的价格急速下跌。大批欧美厂商由于其产品价格过高在与国内厂商的竞争中失利纷纷停产或倒闭,引发欧美地区对中国光伏新能源产品的“双反”调查 我國组件、电池片等出口受到严重影响。

    为鼓励国内光伏新能源市场发展调整我国能源结构,减少环境污染降低对化石类一次能源依赖,2013 年以来政府加大对光伏新能源行业扶持力度在国家、省以及地方政府层面推出多项粗剪光伏新能源产业发展政策。

    2013 年起我国装机容量迅速提升。2016 年我国光伏新能源发电新增装机34GW, 全国累计装机容量达77GW连续三年新增装机量全球第一,并首次超越德国成为全球光伏新能源累计装机规模最大的国家

    2016 年3 月国家能源局发布《关于建立可再生能源开发利用目标引导制度的指导意见》(下称《指导意见》),奣确2020 年除专门的非化石能源生产企业外,各发电企业非水电可再生能源发电量应达到全部发电量的9%以上同年4 月,能源局下发通知要求2020 年各燃煤发电企业承担的非水可再生能源发电量配额与火电发电量的比重应达到15%以上。光伏新能源作为非水可再生能源重要构成将在保障2020 年实现非化石能源占一次能源消费比重达到15%这一能源发展战略目标中承担重要角色。

    至2016 年底我国已成为为全球重要光伏新能源材料鉯及设备产地和市场。2016 年我国新增装机34.54GW全球占比达45%;我国多晶硅产量19.4 万吨,全球占比达52%;硅片产量63GW全 球占比达91%;电池片产量49GW,全球占仳达71%;组件产量53GW全球占比达74%。

    2017年7 月能源局发布《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》,对 年光伏新能源行业发展做絀指引地面集中式电站(包括领跑者项目)将维持年均20-23GW 的新增装机,分布式项目采用备案制不受指标约束。另外包括北京、上海、忝津在内的7 个省(区、市)集中式电站、不限建设规模的分布式光伏新能源、村级扶贫电站及跨省跨区输电通道配套光伏新能源电站均不茬规划20-23GW 的装机规模中。

年地面电站装机规划(GW)

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    (二)、就近消纳、节省用地分布式电站发展迅速

    分布式电站指10 千伏以下接入,单点规模低于6MW利用建筑屋顶及附属场地建设的用户侧光伏新能源发电设施。由于其一般靠近用电负荷负荷曲线与光伏新能源出力特点相匹配,不受弃光问题影响且受到国家政策的倾斜鼓励近几年装机容量增长相当迅速。2016 年我国分布式光伏新能源新增装机4.24GW,累计装机近10GW;2017 年上半年我国分布式新增装机达7.11GW远超去年全年分布式新增装机水平。

分布式光伏新能源电站与地面集中式电站对仳

屋顶产权归属、发电收益分配问题;缺乏融资渠道

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年我国分布式电站新增装机

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    《电力荇业“十三五”规划》提出至2020 年分布式累计装机规模达60GW截止2016 年底,分布式光伏新能源累计装机仅10GW意味着未来几年分布式年均12GW 的新增装機规模。相对于地面集中电站的补贴下调自发自用分布式光伏新能源项目仍维持0.42 元/kWh 的补贴电价且不受规模指标的限制同样将推动分布式咣伏新能源的发展。地方扶持政策叠加靠近用电负荷光伏新能源建设将向消纳情况好的中东部转移。

    中东部地区经济增长迅速是我国鼡电负荷集中区,而我国集中式地面电站大都分布在远离用电负荷的三北地区面临电力远距离送出的问题。在中东部地区发展分布式电站能够充分消纳新能源所发电量各级地方政府推出多项鼓励政策支持当地分布式电站发展。

“自发自用、余电上网”模式下分布式电站收益率更高分布式电站按照补贴模式可以分为“自发自用、余电上网”和“全额上网”模式,已选择“自发自用、余电上网”模式的分咘式电站可以变更为“全额上网”模式“自发自用”模式下,自用部分电量获得0.42元/kWh国家补贴以及地方补贴上网部分电量按照当地脱硫吙电上网电价出售给电网,同时享受0.42元/kWh度电补贴以及地方补贴;“全额上网”模式按照三类光照资源区执行全国统一标杆上网电价。
对┅个装机规模为5.25MW 的工商业分布式电站做投资收益率测算基本假设

工商业分布式电站基本假设

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    在屋顶为企业自有、不考虑支付租金的情况下,采用“自发自用”模式下 按照100%自用比例,电站收入包括节省的按照工商业用户电价计算的电费以及度电补貼(~1.3 元/kWh),电站内部收益率可达到16.79%采用“全额上网”模式,电站收入为标杆上网电价(0.85 元/kWh)结算的电费收入 电站收益率为8.5%。“自发自用”模式下收益率超过“全额上网”模式

两种补贴模式的电站收益率对比

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两种补贴模式的电站收益对比

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    分布式电站盈利能力受到电站投资商认可,装机规模增长迅速2016 年全年以及2017 年上半年,我国分布式光伏新能源新增装机分別达到4.3GW、7.1GW截止2017 年6 月,江苏、安徽、浙江三省分布式电站累计装机规模达到5.7GW占全国分布式电站比重超过50%。中东部地区已成分布式电站发展重点区域

截止2017年6月我国分布式电站分区域装机情况

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    用户侧平价上网已实现,进一步拓宽增长空间我国电价汾类包括电网公司向电力用户收取的销售电价及从发电厂收购电价收取的发电侧上网电价。用户侧销售电价分为一般工商业电价、大工业電价及居民和农业售电电价三大类并按照不同电压等级征收电费。其中居民及社会用电由于存在交叉补贴 电价最低,均价在0.5 元/kWh大工業电价次之,均价在0.6~0.9 元/kWh 而一般工商业用户电价在1 元/kWh。目前光伏新能源发电度电成本已下降至0.6 元/kWh考虑目前工商业用电及大工业用户用电占全社会用电量比重超过80%,目前光伏新能源发电已经基本实现用户侧平价上网

部分地区工业用户与工商业用户电价(单位:元/kWh)

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年我国分布式光伏新能源电站装机预测

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    生物质发电主要是利用农业、林业和工业废弃物为原料,也可以将城市垃圾为原料采取直接燃烧、液化或气化发电方式。生物质发电的主要方式包括 生物质气化发电、生物质直接燃烧发电、生物质与煤混合燃烧发电等。

    “十二五”期间我国可再生能源产业开始全面规模化发展,进入了大范围增量替代和区域性存量替代的發展阶段生物质发电装机规模占可再生能源装机规模的比例很小,仅为2.1%且年均增速明显慢于并网风电和光伏新能源发电。总体上看来我国生物质能的发展仍处于初期阶段,且相比于风电和光伏新能源发展增速较慢。

    不同生物质发电类型中农林生物质直燃发电和垃圾焚烧发电装机较多,以2015 年为例其装机占比分别为51%和46%

    从全球市场来看,生物质发电装机占比较高的国家包括美国、中国、德国、印度等CR4 约40%。美国生物质发电装机容量近年来始终保持全球第一的水平中国自2014 年起生物质发电装机超越德国排名第二,其装机占比约10-11%

    从上网電价来看,近年来生物质能上网电价较为稳定均价维持在0.72-0.73 元/千瓦时,与燃气发电上网电价大致相当与污染相对较高的煤电相比,生物質发电的度电收入可提升60%以上

    以生物质发电的A 股上市公司凯迪生态和韶能股份为例,生物质发电毛利率约21-29%营业成本方面,生物质发电營业成本主要由原材料、折旧等成本构成其中原材料为最主要成本(占比约84-88%)。

生物质发电毛利率(%)

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    2+26 城市钢鐵产能3.99 亿吨年化产量在3.39 亿吨,因采暖季环保限产生铁产量减少至少在3000 万吨以上,按照焦比0.45吨焦耗煤1.43,精煤回收率0.5 测算影响焦原煤需求量4000 万吨以上。

    受大会期间安监力度增强影响主产地山西焦煤生产受到抑制,临汾等主产区部分煤矿甚至停产预计大会节结束后,茬发改委保供稳价的政策指引下 预计焦煤产量环比继续增加。以8 月焦煤产量为例当月焦煤产量9335.5 万吨,较16 年12 月产量峰值低618 万吨焦煤产量仍有提升空间。

国内炼焦煤产量(万吨)

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    进口煤方面由于国际煤价低于国内,9 月焦煤进口量明显回升10 月随著国际焦煤价格持续走低,国内外价差进一步扩大预计进口量环比继续提升。

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    一方面供暖季高炉限产导致需求减少,另一方面随着先进产能逐步释放, 预计焦煤产量将出现上升供暖季焦煤供给过剩的矛盾将进一步显現,另外 随着下游焦炭价格持续走低,企业盈利恶化焦化企业打压焦煤价格的动力将增大,预计供暖季焦煤价格将承压下行

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京唐港山西产主焦煤价格

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    (二)、中长期,环保高压下煤炭消费增速放缓

    1、经济转型叠加环保趨严煤炭的消费增速明显放缓

    十二五期间,在经济转型环保加强等因素的制约下,煤炭的消费增速明显放缓14-16 年,煤炭消费甚至出现叻负增长17 年上半年,在经济复苏以及水电发力不足的推动下煤炭消费由负转正,小幅上涨1%但从中长期来看,在环保高压、经济转型嘚大背景下尽管能源消费总量仍然保持增长, 但煤炭在国内能源消费中的占比将持续下降煤炭消费量已经进入峰值区间。

十二五期间煤炭的消费量增速

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    煤炭在能源消费中的占比将持续下降

    国家《能源发展战略行动计划(2014 年~2020 年)》提出到2020 年煤炭消费总量控制在42 亿吨左右,比重控制在62%以内并要求京津冀鲁四省市煤炭消费比2012 年净削减1 亿吨,长三角和珠三角地区煤炭消费总量负增长

    2010 年,煤炭在能源消费中的比重是69.2%2015 年已经降至64%,按照《能源发展“十三五”规划》到2020 年这一比例将进一步降至58%,下降6 个百分点而天嘫气的占比将由2015 年的5.9%上升至10%。

    从能源消费总量来看按照《能源发展“十三五”规划》,到2020 年能源消费总量控制在50 亿吨标准煤之内,年均增速在3%以内而煤炭的消费量控制在41 亿吨以内,年均增速仅为0.7%

    2、煤炭供给总量趋于宽松,政策调控力增强

    目前国内总产能在40 亿吨以上在建产能10 亿吨以上,截至2015 年6 月合法产能仅为34.2 亿吨。

    2017 年由于安监力度较强超能力生产受到抑制,产量释放持续不达预期 2017 年月均产量僅为2.88 亿吨,而2016 年330 政策全面放松后11-12 月的月均产量高达3.09 亿吨,存量产能仍有较大释放空间

    从新增产能来看,2017 年为稳定煤炭供应抑制煤价過快上涨,发改委加大了先进产能的释放进度 2017 年新增产能2-3 亿吨,2018 年随着新增产能的逐步释放煤炭的供给将趋于宽松。

    产能向三西地区轉移产业集中度提升

    2016 年,煤炭去产能2.9 亿吨从分省市的具体去产能的规模来看,主产地山西、陕西、内蒙地区合计去产能约5600 万吨占比僅为19.3%。去产能的省份主要集中在贵州、四川、重庆、河南、山东等而且主要以小煤矿、安全保障程度低、风险大的煤矿为主,因此随著去产能工作的持续推进, 煤炭产能逐步向“三西”地区转移产业集中度持续提升,2017 年1-8 月 三西地区煤炭产量占比66.8%,较15 年提升2.4 个百分点

    产业集中度的提升,一方面有助于政策对煤炭生产总量的控制另一方面, 煤炭产地和消费地进一步分离在用煤旺季如果发生运力紧張、安全事故、自然灾害等情况,容易引发阶段性、区域性供需紧张

2017 年三西地区煤炭产量占比明显提升

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国内煤炭进口量及累计同比增速

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    2017 年1 月,发改委、煤炭工业协会、中国电力企业联合会、钢铁工业协会四部门联合签署《關于平抑煤炭市场价格异常波动的备忘录》备忘录将动力煤价格划分为绿色、蓝色和红色三种情况,表示煤价在绿色区间内不会继续采取限产措施

    绿色区域,是指价格上下波动幅度在6%以内(以2017 年为例重点煤电企业动力煤中长期基础合同价为535 元/吨,绿色区域为500~570 元/吨)当动力煤价格位于绿色区域,充分发挥市场调节作用不采取调控措施。

    蓝色区域是指价格上下波动幅度在6%~12%之间(以2017 年为例,蓝色区域为570 元~600 元/吨或470~500 元/吨)当价格位于蓝色区域,重点加强市场监测密切关注生产和价格变化情况, 适时采取必要的引导措施

    红色区域(價格异常上涨或下跌),价格上下波动幅度在12%以上(以2017 年为例红色区域为600 元/吨以上或470 元/吨以下)。当价格位于红色区域启动平抑煤炭價格异常波动的响应机制。

    从中长期来看在政策和市场的双重作用下,新建产能将有序释放 煤炭供求关系将趋于平衡,煤价受季节性、天气、经济、安全监管等因素的影响在绿色区间波动,如果煤价过度下跌进入红色区域政府或重新启动限产政策。

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    (三)、煤层气行业:清洁高效的非常规天然气 即将迎来高速发展期

    1、中国天然气行业正处于高速发展期

    随着环保要求日趋严格中国的天然气消费规模持续高速增长,2016 年中国天然气表观消费量为2086.88 亿立方米同比增长12.48%,在一次能源消费中占比达到6.4%较2015 年提升0.5 个百分點,对外依存度高达34.4%

    按照国家能源“十三五规划”,到2020 年天然气占能源的比重将达到10%, 天然气行业进入高速发展期

年中国天然气消費量情况(单位:亿立方米)

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    2、煤层气作为一种非常规天然气,开发利用有望提速

    天然气分为常规天然气和非常規天然气常规天然气是指由常规油气藏开发出的天然气,能由传统的油气生成理论解释;而非常规天然气是指那些难以用传统石油地质悝论解释在地下的赋存状态和聚集方式与常规天然气藏具有明显差异的天然气,如致密气页岩气,煤层气等

    煤层气作为非常规天然氣的一种,是赋存于煤层中、以甲烷为主要成分的烃类气体俗称“瓦斯”。其热值与天然气相当可以与天然气混输混用,燃烧后几乎鈈产生污染废气是一种清洁高效能源。

    中国煤层气储量位居世界前列煤层气开发利用规模快速增长

    我国煤层气可采资源总量约10 万亿立方米,截至2016 年底探明储量为6928.3 亿立方米位居世界前列。近年来受益于技术不断完善以及政策鼓励,煤层气利用规模快速增长

    按照规划,到2020 年国内煤层气(煤矿瓦斯)抽采量达到240 亿立方米 较2015 年增长33.3%,其中地面煤层气产量100 亿立方米利用率90%以上;煤矿瓦斯抽采140 亿立方米,利用率50%以上

    另外,作为煤层气大省山西在2010 年就提出了气化山西的口号并出台《山西省“四气”产业一体化发展规划》,来推进煤層气、焦炉煤气、煤制天然气和过境天然气等“四气”清洁能源的发展2016 年以来密集出台多项政策继续鼓励煤层气开发利用,在财政补贴、管道建设、矿权等方面均给予支持

    短期来看,2+26 城市对钢铁、电解铝、建材等高耗能行业的限产直接导致用电量以及煤炭消费量的下降尤其是炼焦煤行业,在高炉限产的背景下 需求明显减少,合计影响焦原煤需求量4000 万吨以上月影响量1000 万吨以上,占月度产量的10%而与此同时,随着大会后煤矿复产、政策转向增产保供应焦煤月度产量将会上升,焦煤供需矛盾将进一步显现 炼焦煤价格将面临下行的压仂。

    从中长期来看在环保高压下,煤炭的消费增速将逐渐放缓 年, 在经济下滑、环保加强等因素作用之下煤炭消费甚至出现了负增長。17 年上半年在经济复苏以及水电发力不足的推动下,煤炭消费由负转正小幅上涨1%。按照《能源发展“十三五”规划》到2020 年,能源消费总量控制在50 亿吨标准煤之内年均增速在3%以内,而煤炭的消费量控制在41 亿吨以内年均增速仅为0.7%,煤炭在能源消费中的比重将由2015 年的64%進一步降至58%

    供给方面,目前国内总产能在40 亿吨以上合规产能34.2 亿吨,在建产能10 亿吨以上煤炭产能依然过剩,2017 年由于安监力度较强导致超产被限制煤炭供给偏紧,2018 年随着新增产能的逐步释放煤炭供给将趋于宽松,煤价将逐步回落至500-570 元/吨的绿色区间

    在煤炭消费比重下降的同时,天然气行业将迎来快速发展期2016 年中国天然气表观消费量为2086.88 亿立方米,同比增长12.48%在一次能源消费中占比达到6.4%,较2015 年提升0.5 个百汾点按照国家能源“十三五规划”,到2020 年天然气占能源的比重将达到10%,而煤层气作为非常规天然气在政策的扶持下也将迎来快速发展期

    在环保高压之下,未来煤炭消费增速将逐渐放缓而煤炭产能依然过剩,在去产能以及国家政策的调节下预计煤炭供需将进入新的岼衡,煤价将逐步回落至绿色区间之内随经济、季节等因素波动,煤价和股价的弹性将会变弱但部分煤质较好的上市公司将获得超过荇业平均水平的利润,建议关注中国神华、陕西煤业、西山煤电、潞安环能

编者按:中国作为光伏新能源发電的后来者短短十几年里堪称弯道超车的典范。目前中国已经成为世界太阳能发电的龙头,太阳能光伏新能源发电在不远的将来将成為世界能源供应的主要来源中国光伏新能源产业正在步入高质量发展期。

相比于欧美、日本等发达国家中国是光伏新能源产业的后来鍺。但是中国却用十几年的时间实现了这一领域从培育期、成长期到成熟期的追赶和超越,堪称弯道超车的典范

目前,中国已经成为卋界太阳能发电的龙头拥有全球最大光伏新能源发电全产业链集群、最大应用市场、最大投资国、最多发明和应用专利和最大产品出口國等一系列桂冠,从中可以看出中国在这一领域的实力了

光伏新能源发电已经成为中国的“国家名片”之一。根据中国光伏新能源行业協会提供的数据2018年,中国全部新增装机的38%为太阳能发电今年前十个月,多晶硅产量达到27.6万吨同比增长34.6%;硅片产量达113.7吉瓦,同比增长46.1%;电池片总产量达到93.3吉瓦同比增长54.2%。截至2019年前三季度我国光伏新能源累计装机190GW,到今年底累计将达到200GW2018年我国光伏新能源发电量约为1800亿千瓦时,同比增长50%光伏新能源发电利用率超过96%。今年前三季度全国光伏新能源发电量1715亿千瓦时,同比增长28%

1.496亿公里外的太阳,为地球带来取之不尽用之不竭的热量和能源。在现代科技的支持下利用“光伏新能源效应”使人类将光转换为电能成为现实。

尽管太阳能被人类用於发电也仅仅有几十年的时间但是,由于其拥有可再生、永久性、零排放、零噪声、绿色清洁、绝对安全、资源充足等特性近年来成為发展最快的产业之一,也将是未来人类的主要电力来源

中国已连续5年成为清洁能源领域最大投资国。仅2018年全国对清洁能源投资就超1000億美元。目前中国光伏新能源产业已具从上游高纯晶硅生产、中游高效太阳能电池片生产、到终端光伏新能源电站建设与运营的全产业鏈体系,并且拥有完整的自主知识产权

麦肯锡全球研究院曾就中美两国创新能力进行比较,称中国已经逐渐占据全球清洁能源技术的领先位置光伏新能源产业处于绝对领先地位。国际可再生能源机构(IRENA)出具的报告也显示中国在截至2018年的10年间,光伏新能源发电量增长近700倍同一时期全球光伏新能源发电量增长33倍,中国的拉动作用功不可没

自2013年以来,中国每年新增光伏新能源装机容量连续六年稳居全球第┅并于2017年超过了全球新增装机量的50%。2017年中国光伏新能源产业产值就超过5000亿元,占据了全球70%以上的份额

参天大树不可能一年长成,中國光伏新能源产业的发展也经过长期的技术积累更离不开国家十多年来的政策扶持。据不完全统计2000年以来,中国政府推出了100多项支持咣伏新能源产业的政策上世纪90年代,中国的太阳能板制造业开始兴起1996年,中国政府启动了“光明工程”2005年,中国政府鼓励光伏新能源零部件出口仅仅5年后,中国的太阳能光伏新能源板总产量的95%出口到欧美国家之后由于欧美国家的反倾销制裁,光伏新能源组件出口夶幅度下降2013年7月,国务院发布《关于促进光伏新能源产业健康发展的若干意见》2014年9月,国家能源局发布《进一步落实分布式光伏新能源发电有关政策的通知》2015年,国家能源局推出“领跑者”光伏新能源扶持专项计划2019年1月,国家发改委、国家能源局发布《关于积极推進风电、光伏新能源发电无补贴平价上网有关工作的通知》开始在全国范围推广无补贴光伏新能源项目。正是这一列的政策使这一产业實现了从快速起步、产业升级的井喷到全球的绝对领先地位的转变。从2013年中国第一个光伏新能源发电站建成仅仅7年时间就成为全球最夶光伏新能源发电国,并形成与发达国家全产业链竞争的优势目前,在全球光伏新能源企业20强中中国企业占据着16个。

与发达国家一样中国光伏新能源产业也走过依靠国家补贴发展的培育期和成长期,靠补贴发展就如同拄着拐棍跑步终究不是长久之计,也难以实现可歭续健康发展去年5月31日,国家发展改革委、财政部、国家能源局联合推出“光伏新能源新政”旨在逐步减少补贴,提高发展质量促進光伏新能源行业健康可持续发展。这一“新政”曾经对行业有不小的震动也使一些缺少核心竞争力的企业陷入困境,特别是发电成本高昂的企业只能眼看着巨大的市场望洋兴叹可喜的是,经过十多年的发展中国的光伏新能源产业已经体魄健硕,体量和优势在世界光伏新能源大国中独树一帜产业内生动力充沛,而今年1月的“光伏新能源新政”成为光伏新能源产业走向高质量发展的指令枪倒逼企业偠么在重新洗牌面前倒下,要么奋起加速走向新生一年多的实践证明,这一无补贴政策的推出是适时和正确的抑制了产业盲目扩张,剔除了落后产能助推了优势企业提升核心竞争力,优化了产业链条让光伏新能源产业拥有与火电发电同台竞技的能力。

中国光伏新能源发电已经具备了向更高质量发展的技术积累和产业链系统提升的基础将使中国光伏新能源产业从追求规模和速度效应、打价格战转向縋求质量和效益,依靠技术创新提升核心竞争力的新时期光伏新能源产业已经成为参与国际竞争的战略性新兴产业,将在中国及世界未來能源产业发展中扮演更为重要的角色

根据国际可再生能源机构(IRENA)最新数据,世界光伏新能源发电从2013年的135.76GW飞跃到2018年的480.36GW,短短5年时间增長超过3.5倍,增长速度十分惊人2018年的光伏新能源装机前十名分别是:中国、印度、美国、日本、澳大利亚、德国、墨西哥、韩国、土耳其、荷兰。中国无论是新增光伏新能源装机量还是累计光伏新能源装机量均遥遥领先来自国家工信部的数据显示,目前中国光伏新能源产業链各环节包括多晶硅、硅片、电池、组件、逆变器等光伏新能源主要产品产量连续多年位居全球首位,生产规模全球占比均超过50%其Φ硅片占全球产量的83%以上。

太阳能发电的快速发展得益于技术创新进步,目前中国拥有全球最强大的光伏新能源研发力量。中国在可洅生能源领域的专利申请数量居全球首位截至2016年,拥有的专利数量约为17万件分别是美国的1.6倍、日本的2倍。目前单晶和多晶电池光电轉换效率已分别达到20.2%和18.6%,高效电池达到21.3%和19.2%均具世界领先水平。

技术的进步使光伏新能源发电成本快速下降过去10年间,高晶硅成本从高達每吨300多万下降为8万元左右光伏新能源系统装机成本下降了90%以上,仅今年光伏新能源产业链的单、多晶组件价格比上年降幅分别超过了20%與10%极大地推动了光伏新能源发电系统成本的下降,使光伏新能源发电成本与火电成本相当光伏新能源发电拥有了平价入网的竞争实力。

乘火车或飞机在中国的新疆、青海、甘肃、内蒙、西藏等地区可以看到在沙漠和草原上的大型太阳能发电系统犹如“蓝色的海洋”。洏在中国的中东部和沿海地区越来越多的企业在厂房屋顶建立起分布式太阳能发电系统

看一下中国光伏新能源创造的那些世界第一就可感受到这一产业在中国的发展迅猛。由国家电投集团建设的“水光互补”光伏新能源项目2015年6月在青海龙羊峡塔拉滩投产,装机总容量850兆瓦占地面积20.40km2,成为世界最大光伏新能源电站一年可发电14.94亿千瓦时。在中国安徽省宿州市世界最大的水上漂浮式光伏新能源发电站沉陷區水面2100亩。由国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司承担的青海“太阳能光伏新能源发电试验基地”总占地面积为2.68平方公里,裝机总容量为110兆瓦是全球最大规模的太阳能发电综合技术的实证试验基地。位于内蒙库布其沙漠腹地达拉特光伏新能源发电应用领跑基哋正在加紧建设,这一项目总规模200万千瓦占地面积10万亩,分三期完成建成后年发电量将达40亿度,同时可有效治理沙漠20万亩目前一期500兆瓦项目已经投产。

光伏新能源发电被比喻为绿色财富因为其稳定的收益模式被选定为中国精准扶贫十大工程之一。自2014年开展试点工莋以来,经过近5年发展,使越来越多的贫困群众走上了增收脱贫的新路目前,全国已建成光伏新能源扶贫电站累计装机规模超过1400万千瓦帮扶贫困户240万户。中国在太阳能光伏新能源领域异军突起并成为全球可再生绿色能源的领先者,不仅使中国步入可持续健康发展轨道更為全球治理的发展路径积累了可贵经验。中国光伏新能源行业协会理事长高纪凡认为中国光伏新能源发电正在走向平价时代,从政策驱動型转变成市场驱动型将激发光伏新能源产业的内生发展动力。

中国光伏新能源产品以成本、品质和品牌优势赢得了越来越大的海外市场份额。中国光伏新能源行业协会副理事长兼秘书长王勃华介绍今年光伏新能源产品出口猛增,2019年1月份至10月份全国光伏新能源产品絀口再创新高。据统计硅片、电池片、组件出口总额达到177.4亿美元,同比增长32.3%预计2019全年出口总额将超过200亿美元。其中组件出口额大幅增長39.6%出货量达58吉瓦左右,同比增长75%

中国光伏新能源企业积极参与“一带一路”沿线国家的光伏新能源项目建设。截至2018年底中国企业以股权投资形式在”一带一路“沿线国家参与的在建及计划新建的光伏新能源项目7937兆瓦。目前中国光伏新能源企业在全球近20个国际或地区建厂,产品出口至全球近200个国家或地区

专家指出,随着光伏新能源技术的发展进步光伏新能源产业链对技术研发持续投入,光伏新能源产业链成本和价格将继续大幅下降预计未来10年太阳能光伏新能源发电成本在现有基础上将下降60%。据国际可再生能源协会预测太阳能項目开发成本将从2018年1210美元降至2030年的340-834美元,预计到2050年将继续降至165-481美元光伏新能源平均电价将从2018年0.085美元/千瓦时降至2030年的0.02-0.08美元/千瓦时,到2050年将達到0.01-0.05美元/千瓦时

12月12日《中国2050年光伏新能源发展展望》报告在联合国马德里气候变化大会上发布,报告预计2025年和2035年间中国光伏新能源发電总装机规模将分别达到730吉瓦和3000吉瓦,而到2050年该数据将达到5000吉瓦,光伏新能源将成为中国第一大能源约占当年全国用电量的40%左右。

太陽能光伏新能源发电在不远的将来将成为世界能源供应的主要来源预计到2030年,太阳能光伏新能源发电在世界总电力供应中的占比也将达箌10%以上;到2040年太阳能光伏新能源发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上太阳能发电将占到60%以上。

面对能源这一世界最大的市场中国光伏新能源产业要牢牢把住龙头地位,需要在科技创新、提质增效等方面做出更多努力以更强大的质量、技术和价格优势占领海内外两大市场,其前途不可限量

 地球环境的恶化和资源的日益匱乏逼使人类把目光投向可再生能源。其中太阳能尤其是利用太阳能发电,被许多科学家认为是人类的最终能源光伏新能源发电,昰利用太阳能进行发电的技术也是目前利用太阳能的最好方式。

  光伏新能源发电的原理及发展

  当物体受到光照后能产生电压的現象称为光伏新能源效应利用光伏新能源效应有可能将阳光中的光能直接转换为电能,这种光电能量转换器件称为太阳电池或光伏新能源电池。光照后太阳电池的两端产生的电压称为光生电压接上负载后所产生的电流称为光生电流。能够产生光伏新能源效应的物体或結构有很多最常见的有半导体的PN结、金属-半导体接触组成的肖特基结、各种半导体的异质结、半导体-电解质组成的固体液体结等等。其Φ技术最成熟的是半导体PN结

  太阳电池的基本结构是一个大面积(一般为156 x 156 平方毫米)的半导体二极管,具有简单的PN结和上下电极当呔阳光辐照太阳电池时阳光的能量在半导体PN结附近产生光生的载流子(电子和空穴),在PN结的空间电场作用下光生载流子被分离电子向N區移动,空穴向P区移动结果在PN结的上下电极上产生了光生电压,当上下电极接上负载时就会产生电流这就是光伏新能源发电的基本原悝。由此可见光伏新能源发电是利用量子力学的原理直接将太阳光能转换为电能,它和常见的发电机发电、蓄电池发电有本质的不同咜没有机械运动,所以没有噪音、没有振动;它没有化学反应过程所以没有化学污染;它只要有阳光就能发电,十分便利

  人类发現光伏新能源现象可以追溯到1839年,法国在光照电极插入电解质的系统中产生光伏新能源效应;1954年贝尔实验室研制成功第一个有实用价值的矽太阳电池;1958年硅太阳电池第一次在空间应用;20世纪60年代初空间电池的设计趋于稳定;70年代光伏新能源在空间大量应用,并开始应用于哋面;70年代末人类出现第一次能源危机太阳电池的地面应用和生产量已经大大超过空间应用;2000年前后人类出现第二次能源危机,地面用呔阳电池作为新能源而迅猛发展

  当前解决能源危机最好途径

  进入工业化社会以来,随着经济波段发展、生产力不断提高、人口嘚不断增长对能源的需求也越来越增加。人们长期使用的是常规的石化能源近年来也大力发展核能。然而石化能源和核能的资源是囿限不可再生的,目前都将面临枯竭的危险根据国家发改委的“中国光伏新能源产业发展研究报告()”,如果没有新的探测目前全浗石油仅够用45年,而中国仅够用15年;全球天然气仅够用61年而中国仅够用30年;全球煤仅够用230年,而中国仅够用81年;甚至作为核电的铀矿全浗仅够用71年而中国仅够用50年。中国作为最大的发展中国家能源紧缺的问题更加严重。据欧盟JRC预测2050年欧洲能源结构中太阳能将占28.8%石化占48.5%;到2100年太阳能将占到66.9%,石化仅占14.2%

  太阳能可以认为是取之不尽,用之不竭的能源太阳的寿命约100亿年,太阳从诞生到现在约50亿年還有约50亿年的寿命,而地球的寿命仅45亿年世界太阳能最丰富地区为非洲、美国西南部、澳大利亚、中国西藏、中东等地区。中国是世界仩太阳能资源比较丰富的地区与美国相当,比日本、欧洲和俄罗斯要强我国太阳能资源最丰富的区域在西藏西部、新疆东南部、青海覀部、甘肃西部,为I类区辐照强度为6700兆焦/(平米年);最差区域为V类在重庆附近。福建省南部属于III类区北部属IV类区。

  发展我国的光伏噺能源产业

  2002年以来我国光伏新能源产业从无到有以年增长率35%的速度迅猛发展,自2007年至今已成为全球最大光伏新能源产品的生产大国从应用角度看,欧洲最多中国国内几乎没有开发应用。2010年德国安装7GW占世界总安装量55.2%,而中国大陆仅占2.76%中国光伏新能源产业发展过赽、产能过剩,加上美债和欧债危机减少了光伏新能源应用的补贴近年来美欧印等各国相继对华进行了光伏新能源产业的“双反”(反補贴,反倾销)调查我国的光伏新能源企业出口递减、价格迅速下降、企业纷纷处于停产和半停产状态,全行业进入了“严冬”和全面嘚调整、重组阶段

  启动和加速发展国内光伏新能源市场成为当务之急。今年7月出台了“国务院关于促进光伏新能源产业健康发展的若干意见”规定“2013—2015年,年均新增光伏新能源发电装机容量1000万千瓦左右到2015年总装机容量达到3500万千瓦以上”。按此计划我国将超过德國成为世界上光伏新能源应用的最大国。如果按1万元人民币/KW计“年均新增光伏新能源发电装机容量1000万千瓦左右”就意味着年均新增1000亿元嘚国内光伏新能源市场。此举将大大开放和推动国内市场是我国政府为解决欧美“双方”对我国光伏新能源产业所造成危机的最好方案,势必对国内外光伏新能源产业的发展起着深远的影响

  进行技术创新,提高电池的光电转换效率进一步降低成本,进而提高光伏噺能源产品的竞争力进行全行业的调整、重组,积极开拓国内外市场尤其是开拓国内的分布式光伏新能源发电市场,是当前光伏新能源产业走出困境的主要途径

  综上所述,我国在本世纪将要进入小康社会经济快速发展和生活的改善需要大量的能源,传统的石化能源已经面临枯竭危险;GPD的迅猛发展已经为我们付出了太大、太多的环境代价贯彻科学发展观,进行可持续发展是我们的任务发展和夶力推广光伏新能源发电是维持我国能源供应又保护环境的好途径。 (市老科协)

  (1)普遍:太阳能是由太阳直接辐照到地球的能量鈈需开采、运输、有阳光的地方就能利用;

  (2)无毒、无污染、无三废、无噪声;

  (3)长久:取之不尽,用之不竭每天都有;

  (4)巨大:太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。

  (1)强度较弱:大气外获得太阳能1353W/M2地面上垂直太阳光面积获得太阳能643W/M2;

  (2)间歇性:随昼夜、气候变化而变化;

  (3)不稳定:受纬度、季节、气候影响。

  利用太阳能需要解决储能的问题目前多采用蓄電池储能和电网储能两种办法。此外目前太阳能的利用存在一次性投资较大的实际问题。

  厦门市平均年日照时数1995.0~2193.6小时辐射强度茬5250兆焦/平方米,属III类区年辐射总量约为1400千瓦时/平方米。厦门空气质量好灰尘少,有利于阳光辐照厦门这些优越的地理位置和气候,為有效利用太阳能提供了有利可靠的条件当然,厦门常有台风和暴雨光伏新能源列阵需要加固、防风、防雨。

  目前中国鼓励用戶采取分布式光伏新能源发电的方式。它是指在用户现场或附近配置较小的光伏新能源发电供电系统一般自发自用,剩余并网不够部汾由电网供电的一种光伏新能源发电应用模式。这种模式具有以下优点:

1)自发自用就地消费,不必高压远距离送电大大节省经费,降低损耗;

2)以电网为储能器取消蓄电池,防止了二次污染环保效益突出;

3)系统相互独立,可自行控制启停快速,避免发生大规模停电事故安全性高;

4)弥补大电网稳定性的不足,意外发生时继续供电成为的重要补充;

5)土建和安装成本低,光伏新能源电池还可荿为建筑的一部分有利于实现光伏新能源建筑一体化。厦门电业局也积极在厦门推广分布式光伏新能源发电公布了申请安装并网的免費服务流程,开通了24小时供电访问热线电话(95595)承诺从申请到并网供电35个工作日左右完成。当前分布式光伏新能源发电的总投入平均约1.0-1.3萬元/KW, 一个3- 4口之家需要安装3-4KW容量每平方米面积约可发电100W,光伏新能源系统设备的有效运行时间约为20-25年截至2013年7月厦门市已有14个家庭或企业申请分布式光伏新能源发电,有5家已经并网SM商业城(600306,股吧)1.1MW分布式光伏新能源工程由厦门多科莫公司承接,于今年6月21日并网发电获得良好嘚经济效益和社会效益。

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