能源结构转型下的光伏产业发展趋势

能源是人类社会发展和经济增长方式变化的核心驱动力。18世纪以来，人类经历了工业革命、电气革命。从第一次工业革命，煤炭让蒸汽机启动，使得英国成为日不落帝国；石油的普及特别是石油和美元的挂钩，捍卫了美国的世界霸主地位。时至今日，单一的化石能源消费结构所导致的环境污染和气候变化挑战已成为实现经济社会可持续发展的最大威胁，雾霾等问题的爆发已经使人类能源结构转型迫在眉睫，第三次能源革命将进入以清洁能源为主导的多元化能源时代。

1.中国能源消费结构转型迫在眉睫

能源供给是经济发展的重要保障。从1978年到2014年，中国能源消费总量从5.7亿吨标准煤提升到42.6亿吨标准煤。受能源资源禀赋影响，中国能源消费以煤为主，清洁能源占一次能源消费的比重较低，能源高碳、低效开发仍是中国经济粗放式发展的缩影，经济步入“新常态”后，能源、环保需要与经济发展相协调，以煤为主的高碳能源结构不仅影响生态环境，同时也导致经济转型进展缓慢。


可再生能源电力是实现替代化石能源的根本途径。受产能过剩和巴黎气候变化大会等因素影响，能源结构变革的步伐将继续加快，中国能源结构正进入深刻的变革时代。据预测，化石能源占比将从2010年的80%左右降低到2050年15%以内。同时，以光伏为代表的新能源具有广阔的空间。据预测，2020年中国光伏装机容量将达到150GW以上，到2025年光伏装机量将迎来井喷式发展达到500GW。

2.光伏行业持续回暖，降低度电成本是发展关键

国家能源局日前披露，截至2015年底，中国光伏发电累计装机容量4318万千瓦，2015全年光伏发电新增装机容量1528万千瓦，创历史新高，成为全球光伏发电装机容量最大的国家 。5年间，我国光伏装机规模与体量增长了40多倍。光伏电池与组件生产能力始终保持世界第一，并且从规模化发展向高科技、高品质方向转变。国家在光伏制造与应用领域的产业政策日渐成熟，市场稳步增长，我国光伏产业全面回暖。

光伏发电是应用潜力最大的清洁能源，在目前的产业技术水平下发电成本相对化石能源成本不具有明显优势，如何能够快速降低光伏度电成本，达到平价上网，形成相对传统能源的竞争力，成为了未来发展的关键。在未来5年的时间内，光伏度电成本将会有约50%的下降空间。这50%如何实现？从产业链与体制建设来说，电力体制优化、电力交易市场开放、输配电机制完善、金融利率降低等多项措施将在未来5年为行业健康发展提供市场机制保障。更重要的是，从制造端来说，需要推动产品成本下降、组件功率提升、质量保障提升、系统优化等各方面进展，这将是光伏度电成本大幅下降的关键。

再细化下来，在光照条件相等情况下，影响度电成本最重要的是光伏电站投资强度，其中组件成本、电站BOS成本（除组件外电站建设其他成本）都与电池效率相关，电池效率每提升1个百分点，每瓦组件成本降低约6%，电站BOS成本降低约3.5%，因而，提升电池转换效率是降低度电成本的关键举措，也是光伏制造技术发展的主要方向。

3.产业升级，先进技术回归

近两年，我国光伏产业在国际、国内市场拉动下，光伏企业产能利用率得到有效提高，产业规模稳步增长，技术水平不断进步，企业利润率得到提升。同时，需要指出的是制造业水平却是参差不齐。针对我国光伏制造水平亟待提高的状况，2015年，国家能源局顺势推出“领跑者”计划以拉动高效产品市场需求、推动企业技术升级和产品质量提升，最终实现产业升级。

可以说，领跑者计划直接促进了高效技术与产品的应用。在“领跑者”计划的推动下，国内光伏终端市场逐步从粗放式发展向集约式、高品质方向转变；电池方面，2016年预计产业化生产的多晶硅电池转换效率将达到18.5%，单晶硅电池更是有望达到21%。 而且，由于单晶组件采用半导体级品质的硅片，未来转换效率提升和成本下降空间更大，这意味着单晶将成为未来几年降低度电成本的最佳技术，成为未来市场发展的趋势。如今光伏市场中主流单晶电池转换效率已经比常规电池高1.5百分点以上，主流组件功率比常规组件高15W；PERC技术的运用，将进一步加速单晶产业化的推进。从2015中国PERC太阳电池年度报告中可以看出，PERC技术在单晶电池方面体现了更好的溢价优势和发展空间，可使单晶电池的转换效率提升1个百分点，而多晶电池仅为0.5个百分点。基于这种效率优势，业内单晶新秀乐叶光伏在江苏泰州2GW电池项目预计全部为PERC电池，而天合、晶澳、SolarWorld以及技术早已稳定的台湾厂商均有单晶PERC电池扩产规划。未来3-5年内，PERC工艺与MWT工艺、N型硅片工艺结合将引起更高效率产品的产业化，单晶转换效率优势会扩大到3个百分点以上，单晶组件功率优势会扩大到50W以上。


4.成本下降、产能释放，单晶未来成为主流


根据2015年国内主流厂家出货与产能统计数据，乐叶光伏以近900MW占比35%的出货成为国内单晶组件出货第一的厂商，中电投西安、中环分别位居二、三位。从组件端市场需求上看，2015年国内单晶组件快速扩张，出货约2.54GW，占比由前一年的5%提升至17%；随着2016年乐叶光伏、天合光能、阿特斯、协鑫等增加国内单晶出货，预计2016年全年将实现单晶组件出货5GW，占比进一步提升至25%。


单晶在上一年显现出良好的回归态势，市场需求的稳步上升引导企业产能投资扩大。根据上市公司财报和调研数据，2015年全球单晶硅片产能达到15.4GW，其中隆基股份以4.5GW产能领衔。预计2016年隆基、中环仍将纷纷扩产；多晶硅领军企业协鑫去年宣布投建的10GW单晶今年将可实现1GW供给，到2016年底，全球单晶硅片产能将提升至19.1GW。

电池方面，2015年中国单晶电池产能约16.5GW，占全球产能的39%，这一数字到2016年将提升至41%。区别于硅片环节扩产集中在国内，电池方面美国、台湾、韩国、日本均有扩产计划。2016年国内大陆地区单晶电池扩产企业主要包括乐叶、天合、阿特斯、晶科、协鑫、通威等；台湾地区的扩产企业则主要包括新日光、茂迪、昱晶等，美国的扩产主要包括SolarCity、SolarWorld等，预计2016年全球单晶电池产能将提升至25.4GW。整体来说，单晶硅片、电池、组件端产能都在增加，2016年会逐步释放。


以往，单晶总以高端高价的形象出现。在2015年，由于技术的快速提升与成本下降，这一情况出现了变化。上半年单多晶硅片与电池价格均呈现下降趋势，但单晶价格下降幅度更大；到下半年，单晶依旧大幅下降，多晶却出现回升，到12月底，单多晶硅片价差已缩小至0.04美元/片。从国内公开招投标的价格信息来看，2015年上半年主流单多晶组件价差为0.15-0.3元/W，而到了年底主流产品价差不到0.1元/W。由于每一阵列所需组件数量较少，基础、支架、直流线缆等成本都较低，使得单多晶地面电站的单瓦投资成本基本持平。

预计5年后由单晶引领的光伏电站每瓦建设投资会降低到5.8元以下，组件制造成本会下降25%，光伏发电成本将有50%以上的下降空间，人类将以低于火电成本的价格享受清洁能源和蓝天白云。