分布式光伏行业研究报告
这是之前写的一篇行业分析,有点长,感兴趣的可以朋友可以参考一下,有几张图忘了标记来源,侵删。总体而言,分布式光伏比较适合在丘陵地带
这是之前写的一篇行业分析,有点长,感兴趣的可以朋友可以参考一下,有几张图忘了标记来源,侵删。总体而言,分布式光伏比较适合在丘陵地带的浙江、福建等地推广,目前已经实现平价上网,具有不错的前景。
1.能源结构的调整方向:光伏
长期以来,我国的能源结构大量依赖煤炭等高污染的能源,一是出于对经济发展效率的需求,另外也与我国煤炭资源储量较为丰富有较大关系。2015年我国的能源消费结构中,煤炭占比高达64%,石油占比也有18.1%,非化石能源仅占比12%。近几年尽管处在经济转型的艰难时期,但是国家对于能源的结构的调整也是非常迫切的。一方面积极推进天然气价格改革,拓展天然气消费市场,以京津冀及周边地区、长三角、珠三角、东北地区为重点,推进重点城市“煤改气”工程,增加用气450 亿立方米,替代燃煤锅炉18.9 万蒸吨;另一方面,大力扶持可再生能源的开发主要以风能和光能为主(核电争议很大,水电已经成熟增长空间有限)。在能源十三五规划中,分别设定了风电210GW和光伏110GW装机量的目标值。并且明确了非化石能源消费比重从12%提升至15%的目标,煤炭消费比重从64%下降至58%的约束性指标(意味着大概率要完成)。
从能源的发展趋势来看,短时间内煤炭和石油依旧是提供热量最廉价的能源并不会被新能源所取代,尤其在需要发展工业的兴新市场,但是煤炭这种高污染的不可再生能源部分会逐渐被可清洁能源所替代,下降至合理的比例。同样作为能源消费大国的美国,本身具有丰富的原油储量,加上近几年快速发展的页岩气技术,使得美国的能源结构相对要优质很多,2016年煤炭在美国的能源消费中仅为15.8%,原油和天然气分别占据了38%和31.5%,清洁能源占比达14.7%。在未来的发展趋势中,清洁能源毫无疑问将会占据更加重要的位置。目前的清洁能源中主要以核能和风能为主,但是都存在不小的问题,在核废料得到有效的解决办法之前并不适宜大范围推广,风能对地形和位置的要求相对较高,并且非常不稳定持续发电的条件较为苛刻。相较之下,光伏(尤其是分布式光伏)对光能的利用可能是未来发展的一个重要方向。2010年我国的太阳能发电的装机量仅为0.26GW,而到了2016年已经接近77.42GW,年均复合增长率高达258%,并且整体占比不到5%,依旧有着不错的增长空间。
资料来源:北极星电力网、自行绘制
2.国内分布式光伏的定义
能源局定义(2014):在用户所在场地或附近建设安装、运行方式以用户端自发自用为主、多余电量上网,且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施;在地面或利用农业大棚等无电力消费设施建设、以35千伏及以下电压等级接入电网、单个项目容量不超过2万千瓦且所发电量主要在并网点变电台区消纳的光伏电站项目,纳入分布式光伏发电规模指标管理。
按照《国家电网公司关于印发分布式电源并网服务管理规则的通知》可以将分布式电源分为两类:
第一类:10千伏以下电压等级接入,且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的分布式电源;第二类:35千伏电压等级接入,年自发自用大于50%的分布式电源;或10千伏电压等级接入且单个并网点总装机容量超过6兆瓦,年自发自用电量大于50%的分布式电源。第一类代表屋顶分布式光伏项目,第二类代表地面分布式光伏项目。
3.中国分布式光伏的发展历史
2009年至今,分布式光伏在中国历经了三个发展阶段:
金太阳阶段(2009年-2012年):2009年财政部、科技部、国家能源局共同启动“金太阳示范工程”,率先启动国内光伏应用市场,到2012年以前的光伏发展以大型光伏电站为主,分布式只是初步发展。“金太阳工程项目”实施50%的初始投资补贴,高初装补贴在带动大型光伏电站的同时也带动分布式光伏增长,2011新增分布式装机同比增长245.8%,2012年同比增长79.7%。
度电补贴阶段(2013年-2015年):“金太阳示范工程”期间多家企业骗取光伏补贴, 2013年8月发改委出台《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》,确定分布式光伏按每度含税0.42元全电量补贴,开启光伏度电补贴时代;2012年9月推出的《太阳能发电发展“十二五”规划》将国内的光伏发展之路首次引向“分布式”电站。按照这一规划,“十二五”期间中国光伏的装机容量目标为21GW,其中分布式发电为10GW,与大型光伏电站相当。
迅速增长阶段(2016年至今):2016年国家继续鼓励自发自用分布式、屋顶分布式,同时由于“三北地区”的弃光限电问题,对大型电站的建设进行限制,因此分布式光伏爆发式增长,2016年分布式光伏新增装机量达4240MW,同比增长205%。2017年分布式光伏新增装机量更是有望超过20000MW,再创历史新高。
4.光伏产业链简述
我国光伏产业链完整,是我国目前具备国际竞争优势的战略性新兴产业之一。光伏产业链包括上游硅料、铸锭和硅棒、硅片环节,代表企业有保利协鑫、特变电工、隆基股份等;中游电池片、组件环节,代表企业有乐叶光伏、阿特斯等;下游光伏电站环节,代表企业有林洋能源、协鑫新能源等。从整个光伏行业来看,从上游至下游,技术门槛降低,涉及企业数量依次增加。在产业链末端,主要是集中式光伏电站和分布式光伏电站,目前国内的光伏电站主要以集中式光伏电站为主,截止2016年累计装机量占比达87%%,而集中式地面光伏电站通过几年的急速发展和过渡开发建设暴露出了诸多问题,首先是弃光、限电、补贴及融资的问题尚未解决,质量、土地等新问题又接踵而来。集中式光伏电站在经历了几年的大发展后,俨然进入了瓶颈期,而分布式光伏则迎来了新的发展机遇。在之前出台的“十三五”规划中,对光伏市场的装机容量做了明确规划,发展重心明显向分布式光伏发电转移,提高了分布式光伏电站目标规划,占比达到54.55%。
5.光伏产业现状
光伏产业作为我国的优势产业项目,其核心的关键因素并不在于技术壁垒的突破,而在于成本的控制,光伏产业是一个规模效应非常明显的产业。瑞银证券日前发布的研报显示,2018年,中国光伏行业基本面将再获改善:光伏发电成本进一步下降,到2020年,发电成本将下降33%至0.35元/千瓦时,“平价上网”时代已不遥远。2018年~2020年,全球光伏年需求将达112GW至136GW,其中,中国年新增光伏装机容量至少50GW。
(1)国内光伏装机量稳居世界第一。据欧洲光伏产业协会(EPIA)预测2020 年之前,全球光伏发电累积装机可能达到700GW,截至2016年底全球光伏发电累积装机为300GW;据国家能源局发布的统计数据,2016年中国光伏发电新增装机容量 34.54GW,累计装机容量77.42GW,新增和累计装机容量均为全球第一。自2013年起,我国光伏发电新增装机容量已连续5年超过10GW,稳居全球第一。
(2)政策支持助力光伏发展。2009年之前,我国光伏产业处于起步阶段,市场化程度低;2009-2012年,为了促进光伏发电产业技术进步和规模化发展,国家能源局和住建部分别开展“金太阳工程”和“光电建筑应用示范”项目,大大推动了光伏市场尤其是分布式光伏的发展,我国光伏发电项目快速走向市场化;2012-2016 年,各项利好政策不断推出,国内光伏产业进入快速成长期。
(3)“十三五”规划成为集中式与分布式光伏的分水岭,分布式将打开新的增长点。2016 年国家发改委、国家能源局对外正式发布《电力发展“十三五”规划》,明确指出到2020年非化石能源发电装机达到770GW,太阳能发电装机达到110GW 以上,其中分布式光伏60GW 以上,并要求弃风、弃光率要控制在5%以内的合理水平;光伏电站建设布局依照分散开发、就近消纳为主原则,全面推进分布式光伏和“光伏+”综合利用工程;全面推进分布式光伏发电建设,重点发展屋顶分布式光伏发电系统,实施光伏建筑一体化工程;实施新一轮农网改造升级,结合“农光互补”、“光伏扶贫”等分布式能源发展模式,建设可再生能源就地消纳的农村配网示范工程。
根据中国光伏产业发展路线图(2016)预测,中国分布式光伏的占比将从2016年的12%提升到2020年的45%,在2020 年之前是分布式光伏发展的黄金时期,不过根据能源十三五的规划目标以及2017年的市场运行状况来看,分布式光伏的占比预期大幅改善,后期有望超过50%。
而之所以市场对分布式光伏电站有着更高的预期,主要与分布式和集中式光伏电站的差异化有关。分布式光伏主要的优点是靠近用户侧,电能利用率高以及不占用土地指标等,对于像浙江这种山多地少的省份是比较适宜推广分布式光伏电站的。对于集中式光伏电站而言,有一个很大的问题是,在光照充分的西部西北地区,电力的供应其实是充足的,而光伏电站长距离的电网输送又会大幅拉高成本,导致集中式光伏电站的弃光率很高造成资源的大量浪费。因此分布式光伏电站更加适合我国的国情,是行业未来的推广方向。
6.我国分布式光伏发展空间可期
我国分布式光伏发展虽快,但占光伏装机总量比例不高:国内分布式光伏累计装机容量从2011年的0.5GW到2016年10.32GW,其复合增长率高达270%,在各项政策的支持下经历了飞速发展;截至2017年底我国光伏累计装机容量为125GW,分布式累计装机30GW左右,占比不超过四分之一。
我国未来用电和装机潜力较大:从人均用电量来看,美国、德国与日本作为发达国家已经基本稳定,相比之下我国还有较大的增长空间,而另一方面全球发展对环保、可持续的诉求使我国光伏、风电等新能源发电未来还有较大空间。从住宅和商用的人均装机量对比也可看出我国分布式装机较低。
对比发达国家,我国未来分布式有较大的空间:从人均土地面积看,我国虽然整体高于日本与德国,但中东地区经济发达、人口密度高于德国和日本,而西北地区经济相对落后人口密度低于美国,综合考虑我国与美国更具有可比性,而中东部地区与德国和日本可比性更强。
根据BNEF数据,我国2016年居民分布式装机仅有271MW,工商业分布式仅有5.2GW,2017年尽管有着倍数以上的增长但是主要还是以大型点面试的分布式光伏电站为主。选取不同的参照国对我国分布式装机容量进行测算,以美国为参照国测算得出我国居民分布式光伏装机容量应达到7.9GW,工商业分布式光伏装机容量应达到6.3GW;以德国和日本为参照国,测算得出我国分布式装机累计应至少达到204GW。无论选取哪国为参照,我国分布式光伏装机量未来都有较大的增长空间。
市场规模迅速攀升:从仅新增光伏装机量上考量,近几年的光伏市场呈现出爆炸式的增长,2012年新增光伏装机量是1.19GW,当时每瓦成本在12元左右,因此市场规模只有140亿元左右;同理2016年的新增装机量为34.54GW,单瓦成本8元左右市场规模达到2700亿元,2017年则更进一步达到3700亿元。预计2020年前,每保守年的新增装机规模不会低于30GW,年均市场规模在2000亿元以上。
7.成本下降推动分布式光伏快速发展
(1)系统成本不断下降
组件成本下降导致系统投资成本快速下降:分布式光伏的成本中间超过50%为组件,组件在过去的1年经历了大幅下降,从4.3元/瓦下降至3元/瓦;同时由于系统效率不断上升,非组件成本(BOS)成本也实现了一定程度的下降,目前系统投资成本仅为5.5元/瓦,如果考虑到总包方的利润系统成本将达到7元/瓦。
(2)成本下降打动用户侧平价
系统成本的持续下降将带动发电侧成本的下降,由此光伏标杆电价也不断下调。发改委2017年12月6日发文表明,2018年1月1日之后,一至三类资源分别调整为0.55元/0.65元/0.75元,同时表示今后光伏标杆电价根据成本变化情况每年调整一次。从2016年到2018年光伏标杆电价共下调0.25元/0.23元/0.23元。
随着光伏标杆电价的下调,发电侧将进一步平价。能源局发布的太阳能“十三五”规划表明到2020要分别实现发电侧、用户侧目标,即光伏用户侧平价上网,发电侧成本也要进一步下降30%-40%。
用户侧基本实现平价:当发电侧上网电价与各种附加费之和等于用电侧电价时,即可实现平价上网。目前光伏电站度电成本已经下降至0.5-0.6元/度,用户侧基本实现平价。
(3)伴随系统成本下降,分布式项目回报率继续升高
我国目前分布式光伏发电有两种模式:
全额上网:不需要备案,投资成本低,目前中东部地区电价高,对用户的要求比较低;
自发自用,余电上网:投资成本低,总体电价高,回报率好,但对用户的要求比较高。
与全额上网的模式相比,‘自发自用,余电上网’的模式明显具有更高的上网电价,更受投资者的青睐。
分布式光伏项目的核心是业主,而最能吸引业主的就是项目的高回报性。据国家能源局公布数据,2015年我国光伏发电全年平均利用小时数为1133小时,即使在弃光较为严重的新疆光伏发电利用小时数也达到1042小时。2016年大型地面电站的成本为7.3元,而分布式光伏系统可在此基础上减去一次性土地成本、前期开发等成本,2017年分布式系统成本为5.5元/W。
随着系统成本的下降,项目回报率逐渐提升:在现有补贴不变的情况下,测算结果显示,系统成本越低,项目IRR表现越好。保守估计下(发电小时数为1000,系统成本为6元/W),居民用户分布式的IRR在8%以上,工商业分布式的IRR在9%以上(因为没有将地方性的补贴纳入计算,实际的收益率会更高一些)。
8.市场格局:上游垄断,中游竞争,下游混乱
光伏产业如果从产业链上去区分的话,则呈现出上游垄断、中游竞争、下游混乱的格局。在光伏产业链上游,国内已经有了长足的进步,并且逐步形成了一定的垄断效应。在2011年双反的时候,我国90%的多晶硅都依赖进口,而近几年一大批国内厂家崛起,而欧美老牌企业衰退明显。国内厂商崛起的另一个效应是成本大幅下滑,新疆大全新能源是成本控制较好的厂商之一,1kg硅料的现金成本控制在8美元以内。而江苏的保利协鑫一跃成为世界最大的硅料厂商;东方希望集团是2017年才正式进入这一领域,然而规划产能后来居上,达到12万吨,产能是保利协鑫的1.7倍。而在硅的提炼阶段(主要产物是单晶硅和多晶硅),隆基股份是单晶硅领域最大的硅片与组件生产商,硅片产能达到15GW,组件产能达到8.25GW。2017年上半年公司单晶硅片产品在国内市占率达到45%以上,实现归属于母公司净利润12.29亿元,表现强劲。
而中游以光伏组件的制造商为主,代表企业有晶科能源、天合光能、阿特斯、协鑫集成等等,则陷入了无休止的价格战,成本下降推动利润空间增大,然后引致更多的竞争者进入,加剧行业竞争价格下行。
产业链的下游也就是光伏电站(分布式与集中式)的运营商,则显得更加混乱,尤其是是在分布式光伏电站领域(投资门槛相对较低,目前政策扶持力度较大)。在集中式光伏电站领域,有几家实力雄厚的玩家参与具有一定的影响力,典型的如中国电力投资集团、中国广核集团等,但是都处于集中式光伏电站的单项目开发状态,连区域垄断都没有形成,并且由于电力输送和能源错配等问题导致弃光率很高,甘肃省的弃光率曾达到26.5%的高位。而在分布式光伏电站领域,目前还处在非常混乱的局面,优质的工商业企业屋顶因为产权问题得不到保障且优质资源稀缺导致推广难得加大,居民用户的分布式则因为太分散,由很多中小企业经销商逐步在农村推广起来。相对来说,工商业分布式的投资回报率要更高一点,但是对用户的要求比较高,也是十三五期间国家主推的重要方向之一。
原文还有一部分是归纳美日德的光伏产业的,限于篇幅就不说了,感兴趣的可以留言私信!