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太阳能光伏发电是太阳能发电的重要分支,主要是指利用太阳能电池直接将太阳光能转化为电能,而太阳能电池通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换。
按照光伏电池片的材质,太阳能电池大致可以分为两类:一类是晶体硅太阳能电池,包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池;另一类是薄膜太阳能电池,主要包括非晶硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池以及铜铟镓硒太阳能电池等。
晶硅电池相对于薄膜电池起步更早、效率更高。随两轮多晶硅价格的大幅下行,多晶电池片成本快速下降,更便宜的多晶硅电池组件,大幅降低了度电成本,成为目前光伏市场绝对主流。
行业规模及空间
中国是全球第一风电及光伏大国。截至2020年,中国光伏新增装机已连续八年全球第一、累计装机连续六年全球第一,并基本实现全产业链国产化。
光伏行业景气周期在路上。整理国家能源局和光伏协会的消息,可以预计“十四五”期间(2021年-2025年),国内年均新增光伏装机规模约为70-90GW,行业的总装机量即将迎来一个爆发式的增长。
对于明后几年确定性较高的领域,光伏是明年值得高度关注的细分方向之一。
行业所处阶段
光伏产业兴起于欧洲,后发动力在中国,平价市场在全球。光伏行业发展至今, 主要经历了 4 个阶段:
发展初期2004-2010年:
新增装机量年复合增速达81.0%,主要发展地在欧洲各国。光伏发电大规模产业化兴起于 2004 年欧洲,以德国为首的欧洲各国推出政府补贴政策,推动光伏产业大规模商业化发展。
整理期 2011-2013 年:
新增装机量年复合增速达 12.8%。欧债危机导致欧洲各国政 府开始大幅降低光伏补贴,光伏投资收益率下行导致下游需求减少,早期行业上游快速扩张进一步加剧供需失衡。与此同时,美国、欧洲在 2011、2012 年相继对 中国光伏产业发起“双反”调查,致使光伏行业整体打击惨重,2012 年全球光伏 新增装机量首次下滑。
成长期 2014-2018 年:
新增装机量年复合增速达 22.1%,主要发展地在中国。2012 年,中国为应对美、欧“双反”调查、加大光伏应用补贴力度,发布《太阳能发 电发展十二五规划》,并于 2013 年 7 月正式发布《国务院关于促进光伏产业健康 发展的若干意见》,明确电价补贴标准和补贴年限。至此,中国接替主导光伏产 业发展的接力棒,开启光伏产业的第二轮快速成长期。
平价期 2019-2025 年:
主要发展地在全球。伴随光伏工艺技术的不断进步和成本 改善,光伏发电在很多国家已成为清洁、低碳、同时具备价格优势的能源形式, 光伏开始进入全面平价期,全球光伏市场有望将开启新一轮稳健增长。
行业“终局”及竞争格局
行业更新换代太快了,方向性的选择也特别重要,过去,行业里有600多家电池企业,现在大的企业也只剩这么几家了。事实上,技术变化不断带动了电池企业的洗牌与集中度的提升。
光伏是一个不断追求效率提高成本下降的行业。单晶技术出现后,与多晶之间的转换效率高下立判,但在初期,单晶面临成本高的问题,随着产业链不断努力,单晶成本降低,对多晶的优势逐步确立。不少业内人士预测,2020年应用单晶技术的产品市占率有望超过90%。
单晶取代多晶的过程中,有的巨头倒下了,也有新的巨头产生,例如,隆基股份就是单晶技术的典型代表。
回顾最近一段时间的技术热点,可以看到,大硅片、异质结、颗粒硅纷纷受到追捧,光伏行业正处在不同环节多种技术路线交织、变革的时期。越是在技术变革期,行业的格局越容易重构,巨头有巨头的风险,而二三线企业也有弯道超车的机会。
就硅片环节来看,虽然市场仍在争论到底是182硅片更好还是210硅片更好,但大尺寸硅片已经成为市场共识。如果时间退回到去年,硅片市场还是隆基股份与中环股份“双寡头”的天下,但是到了今年,硅片“新势力”企业陆续崛起。
典型的代表是上机数控与京运通,11月至今,上机数控签署了多个硅片供货合同,涉及的总金额超过250亿元,签约对象包括天合光能、东方日升、阿特斯等。京运通最近也披露了78亿元的硅片供货合同。由此可见,“新势力”们一定程度上正在逐步被认可。
对于“新势力”企业而言,实现弯道超车的原因主要就是把握住了大硅片技术的切换周期。当然,从记者了解的情况来看,“新势力”企业不愿意在182与210的硅片尺寸之争中站队,而是依据客户的需求来定制生产。
相比之下,龙头硅片厂商旧有产能保有量大,转型步伐走起来或许不会那么快;此外,龙头硅片厂商由于一体化布局的因素,可能还面临独立性不足的问题。由此,光伏企业在技术赛道切换中的风险与机会可见一斑。
光伏电池也处在深刻变化阶段,目前PERC电池已进入成熟期,效率的瓶颈已经初现。异质结电池具有高效率、低衰减和低温度系数的优势,很可能是下一代主流电池技术。可以说,电池环节的技术路线切换会带来一波新的浪潮,这足可以媲美单晶取代多晶的浪潮。
产业链结构
光伏产业链可分为硅料、硅片、光伏电池片、光伏组件、光伏系统五个环节。上游包括原料高纯度多晶硅材料的生产,单晶硅和多晶硅的制造,硅片的生产。中游包括光伏电池,光伏组件(玻璃,支架等)以及逆变电器环节。下游是光伏发电的应用端,包括光伏电站和分布式发电。
光伏产业链上游:原料高纯度多晶硅材料
硅料作为产业基础原材料,早期曾被国外封锁,2013年后在光伏产业政策的持续驱动下,国内多晶硅厂商技术突飞猛进、生产成本大幅下降,我国多晶硅行业呈现快速发展的趋势。
2019年,我国多晶硅有效产能达46.6万吨,产量达34.2万吨,占全球总产量的67.3%,同比提升了9.2个百分点。2008-2019年,我国多晶硅产能和产量年复合增长率分别为48.80%和36.67%,多晶硅原料的供应已经不再是光伏太阳能产业发展的瓶颈。
硅料产能周期已过,且20年产业链价格大跌,降低硅料厂商扩产意愿,20年新增仅东方希望3万吨,协鑫2万吨,同时海外预计退出约10万吨,21年扩产除了通威8万吨(年末投产,还需考虑爬坡,对当年产量无贡献),没有其他新增产能。由于硅料环节扩产需1-2年,故未来硅料产能确定性很强。
晶体硅可分为单晶硅和多晶硅,两者都具有金刚石晶格,具有金属光泽、可导电,并且具有半导体性质。根据不同的硅原料,可制成不同类型的太阳能电池。
单晶硅电池具有高电池转换率和良好的稳定性,但其成本高,早在20年前,单晶硅电池就突破了20%以上光电转换效率的技术壁垒。
多晶硅电池成本低,但其转换效率低于单晶硅太阳能电池。
光伏产业链中游:
光伏电池
太阳能电池主要包括晶硅电池和薄膜电池,靶材主要应用于薄膜太阳能电池的背电极环节以及HIT(异质结)电池的导体层。
晶体硅太阳能电池按照生产工艺不同可分为硅片涂覆型太阳能电池以及PVD工艺高转化率硅片太阳能电池,其中硅片涂覆型太阳能电池的生产不使用溅射靶材。
目前靶材主要用于太阳能薄膜电池领域,而HIT作为PERC(钝化发射极及背局域接触电池)未来的替代技术,有望实现大规模量产,从而带动靶材需求。
根据Pvinfolink数据显示,光伏电池产量全球市占率排名前五的分别是通威10.1%、爱旭股份5.1%、晶澳5.1%、晶科5.1%、韩华4.9%。通威是连续三年成为全球产能及出货量第一的独立第三方电池企业。
光伏组件 - 光伏玻璃
光伏玻璃位于光伏产业链中游, 由于晶体硅电池片机械强度差,并且其电极很容易受到空气中的水分和腐蚀性气体的氧化和锈蚀,使得其在露天环境中的应用受到极大限制,所以通常利用光伏玻璃与背板通过EVA胶膜将电池片密封在中间,这样可以保护电池不受水分、氧气等气体的氧化和腐蚀。之后再安装铝边框与接线盒,由此封装成太阳能电池组件。
光伏玻璃可分为三种主要类型:超白压花玻璃、超白加工浮法玻璃及透明导电氧化物镀膜(TCO)玻璃。一般而言,晶体硅光伏组件使用超白压花玻璃或超白加工浮法玻璃。
一方面可以对太阳能电池起到保护作用,增加光伏组件的使用寿命。另一方面,由于超白压花玻璃及超白加工浮法玻璃的含铁量相对较低,透光率更高,能够提高光伏组件的发电效率。
光伏玻璃产业高度集中,福莱特与信义光能市场占比约为58%,是光伏玻璃的领域的寡头,竞争优势明显。
光伏组件--光伏支架:
光伏支架是太阳能光伏发电系统中为了支撑、固定、转动光伏组件而设计安装的特殊结构件。
光伏支架需要在特定环境下长期使用。具备较强的抗风压、抗雪压、抗震、抗腐蚀等机械性能,确保在风沙、雨、雪、地震等各种恶劣环境下正常运转,并且使用寿命一般要求达到25年以上。需要满足项目地的各项标准。
光伏电站设计核心为结构设计,整个光伏电站结构设计主要通过光伏支架实现,光伏支架在光伏电站建设中具有重要地位。
光伏支架投资成本低,CPIA预测2020-2025年我国固定式光伏转动区分为固定支架和跟踪支架。
在全球来看,目前美洲地区依旧是光伏跟踪支架的主要市场,占全球跟踪支架需求的一半以上。但近年来很多新兴光伏市场,特别是亚洲、澳大利亚及非洲,跟踪支架的需求也快速提升。
根据Wood Mackenzie统计,全球前七大跟踪支架厂家只有中信博和Nclave为中资企业,其他均为欧美企业,作为国际市场的先发企业,NEXTracker市场占有率分别为33%、30%及29%,技术方案已深入人心、形成了一定的用户习惯。
相比之下,作为光伏主要硬件国产化最后一步,中国光伏支架企业企业仍有较大的成长空间(国内跟踪支架渗透率仅为10%),市场潜能较大但也同样需要一定时间。
光伏逆变器:
目前国内逆变器、跟踪支架厂商在全球份额仍远不及光伏中游环节70-80%的市占率。
中长期看中国厂商具备产品更新迭代快,产业链、人工等优势,随着中国厂商在海外的品牌力逐渐增强,全球市占率有望持续提升。
中国逆变器龙头厂商持续降本增效,产品性价比优势凸显并赶超海外企业,而海外部分厂商如Schneider(退出公用事业规模的逆变器业务)、ABB(向Fimer出售逆变器业务)等逐步退出市场,市场竞争格局改善。
下游:光伏发电的应用端
过去几年,我国以集中式光伏发电系统为主,其主要原因是我国政策推动方面以国家主导为主,这种自上而下的政策和运行方式,更容易迅速推动集中式光伏系统的建设,直接导致现有光伏装机中,集中式光伏发电系统占比较高。
中国分布式光伏发电系统的规模化应用起于2009年的“金太阳示范工程”和“光电建筑应用”,分布式受到国家重视,除了它灵活多变的形式外,分布式光伏主要在用户侧的优点越发凸显。
光伏作为目前大力推广发展的一种能源,在“双循环”下将发挥重要的作用,迎来新的发展机遇。在内循环中,光伏发电作为可循环能源,可以保障能源供给。在外循环中,不断升级、完善的光伏制造产业链将增强我国在国际市场的竞争力,推动光伏企业加快布局。
“十四五”期间光伏新增装机量将达到约358.4GW,年均约71.7GW, 比“十三五”期间年均装机量增长约78%,光伏全产业链各个环节如分布式光伏、BIPV、光储一体化等项目将迎来加速发展期。
中央经济工作会议首提碳中和、能源局表态2021年风、光装机120Gw,均助推行业估值中枢进一步抬升。
我国光伏系统初始全投资及运维成本
(1)地面光伏系统初始全投资
我国地面光伏系统的初始全投资主要由组件、逆变器、支架、电缆、一次设备、二次设备等关键设备成本,以及土地费用、电网接入、建安、管理费用等部分构成。其中,一次设备包含箱变、主变、开关柜、升压站(50MW,110kV)等设备,二次设备包括监控、通信等设备。土地费用包括全生命周期土地租金以及植被恢复费或相关补偿费用;电网接入成本仅含送出50MW,110kV,10km 的对侧改造;管理费用包括前期管理、勘察、设计以及招投标等费用。建安费用主要为人工费用、土石方工程费用及常规钢筋水泥费用等,未来下降空间不大。组件、逆变器等关键设备成本随着技术进步和规模化效益,仍有一定下降空间。接网、土地、项目前期开发费用等属于非技术成本,不同区域及项目之间差别较大,降低非技术成本有助于加快推动光伏发电平价上网。
2021 年,我国地面光伏系统的初始全投资成本为4.15 元/W 左右,较2020 年上涨0.16 元/W,涨幅为4%。其中,组件约占投资成本的46%,占比较2020 年上升7 个百分点。非技术成本约占14.1%(不包含融资成本),较2020 年下降了3.2 个百分点。 预计2022 年,随着产业链各环节新建产能的逐步释放,组件价格回归合理水平,光伏系统初始全投资成本可下降至3.93元/W。
图67 2021-2030 年我国地面光伏系统初始全投资变化趋势(单位:元/W)
(2)工商业分布式光伏系统初始全投资
我国工商业分布式光伏系统的初始全投资主要由组件、逆变器、支架、电缆、建安费用、电网接入、屋顶租赁、屋顶加固以及一次设备、二次设备等部分构成。其中一次设备包括箱变、开关箱以及预制舱。 2021 年我国工商业分布式光伏系统初始投资成本为3.74 元/W,2022 年预计下降至3.53 元/W。
图68 2021-2030 年我国工商业分布式光伏系统初始全投资变化趋势(单位:元/W)
(3)电站运维成本
电站运维是太阳能光伏发电系统运行维护的简称,是以系统安全为基础,通过预防性维护、周期性维护以及定期的设备性能测试等手段,科学合理的对电站进行管理,以保障整个电站光伏发电系统的安全、稳定、高效运行,从而保证投资者的收益回报,也是电站交易、再融资的基础。
2021 年,分布式光伏系统运维成本为0.051 元/W/年,集中式地面电站为0.045 元/W/年,较2020 年小幅下降。预计未来几年地面光伏电站以及分布式系统的运维成本将持续保持在这个水平并略有下降。
太陽光発電は太陽光発電の重要な分岐であり、主に太陽電池を利用して直接太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換することを指し、太陽電池は通常半導体デバイスの太陽光発電効果原理を利用して光電変換を行う。
太陽電池の材質によって、太陽電池は大体2種類に分けることができる:1種類は結晶シリコン太陽電池で、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池を含む;もう1つは、非晶質シリコン太陽電池、アルゴン化カドミウム太陽電池、銅インジウムセレン太陽電池などを主に含む薄膜太陽電池である。
結晶シリコン電池は、薄膜電池よりも早く、効率が高い。2輪の多結晶シリコン価格の大幅な下落に伴い、多結晶電池シートのコストは急速に低下し、より安い多結晶シリコン電池アセンブリは、度電コストを大幅に低下させ、現在の太陽光発電市場の絶対的な主流となっている。
業界規模と空間
中国は世界第一の風力発電と太陽光発電大国である。2020年までに、中国の太陽光発電の新設備はすでに8年連続で世界一、累計設備は6年連続で世界一となり、全産業チェーンの国産化を基本的に実現した。
太陽光発電業界の景気サイクルは道にある。国家エネルギー局と光伏協会の情報を整理すると、「第14次5カ年計画」期間(2021年-2025年)に、国内の年平均新増光ボルトの規模は約70-90 GWで、業界の総設備量は爆発的な増加を迎える見通しだ。
来年以降数年の確定性が高い分野では、太陽光発電は来年注目すべき細分化の方向の一つだ。
業界が置かれている段階
太陽光発電産業はヨーロッパで興り、後発動力は中国で、平価市場は世界にある。太陽光発電業界は今まで発展し、主に4つの段階を経験した。
発展初期2004-2010年:新装機量の年間複合増速は81.0%に達し、主にヨーロッパ各国で発展した。太陽光発電の大規模な産業化は2004年にヨーロッパで始まり、ドイツをはじめとするヨーロッパ各国は政府補助政策を打ち出し、太陽光発電産業の大規模な商業化の発展を推進した。
整理期間2011-2013年:新規組立量の年間複合増速は12.8%に達した。欧州債危機により、欧州各国政府は太陽光発電補助金を大幅に削減し始め、太陽光発電投資収益率の低下は下流需要の減少を招き、早期の業界上流の急速な拡張は需給のアンバランスをさらに激化させた。一方、米国、欧州は2011、2012年に相次いで中国の太陽光発電産業に対して「双反」調査を開始し、太陽光発電業界全体の打撃を大きくし、2012年に世界の太陽光発電の新規設備量が初めて下落した。
成長期2014-2018年:新規組立量の年間複合増速は22.1%に達し、主に中国で発展している。2012年、中国は米欧の「双反」調査に対応し、太陽光発電の応用補助金を強化するため、「太陽光発電発展第12次5カ年計画」を発表し、2013年7月に「国務院の太陽光発電産業の健全な発展促進に関する若干の意見」を正式に発表し、電気価格補助金の基準と補助年限を明確にした。これで、中国は太陽光発電産業の発展を主導するバトンを引き継ぎ、太陽光発電産業の第2ラウンドを急速に長期化させた。
平価期2019-2025年:主に世界で発展している。太陽光発電技術の絶え間ない進歩とコストの改善に伴い、太陽光発電は多くの国ですでに清潔で、低炭素で、同時に価格の優位性を備えたエネルギー形式となり、太陽光発電は全面的な平価期に入り始め、世界の太陽光発電市場は新たな安定した成長を開くことが期待されている。
業界の「終局」と競争構造
業界のモデルチェンジが速すぎて、方向性の選択も特に重要で、過去、業界には600社以上の電池企業があったが、今では大きな企業もこれだけしか残っていない。実際、技術の変化は電池企業のブランド洗浄と集中度の向上を絶えず牽引している。
太陽光発電は効率の向上とコストの低下を絶えず追求する業界である。単結晶技術が登場した後、多結晶との間の変換効率が高いと判断されたが、初期、単結晶はコストの高い問題に直面し、産業チェーンが絶えず努力するにつれて、単結晶のコストが低下し、多結晶に対する優位性が徐々に確立された。多くの業界関係者は、2020年に単結晶技術を応用した製品の市場占有率が90%を超える見込みだと予測している。
単結晶が多結晶に取って代わる過程で、ある大手が倒れたり、新しい大手が生まれたりします。例えば、隆基株は単結晶技術の典型的な代表です。
最近の技術のホットスポットを振り返ると、大きなシリコンシート、ヘテロ接合、粒子シリコンが次々と支持され、太陽光発電業界は異なる一環の多種の技術路線が交錯し、変革する時期にあることがわかる。技術変革期になればなるほど、業界の構造が再構築されやすくなり、大手には大手のリスクがあり、二三線企業にもカーブを曲がって追い越す機会がある。
シリコンウエハの一環として、市場は182シリコンウエハがより良いのか210シリコンウエハがより良いのかを議論しているが、大サイズのシリコンウエハはすでに市場の共通認識となっている。昨年に戻ると、シリコン市場は隆基株と中環株の「双寡頭」の天下だったが、今年に入ってシリコン「新勢力」企業が続々と台頭した。
典型的な代表は上機デジタル制御と京運通で、11月から現在まで、上機デジタル制御は複数のシリコンシートの供給契約に署名し、総額は250億元を超え、契約対象は天合光エネルギー、東方日昇、アトスなどを含む。京運通は最近、78億元のシリコンチップの供給契約を明らかにした。このように、「新勢力」たちはある程度認められつつある。
「新勢力」企業にとって、カーブオーバーを実現したのは、主に大シリコン技術の切り替え周期を把握しているからだ。もちろん、記者の知る限りでは、「新勢力」企業は182と210のシリコンチップサイズの争いの中で立ち並ぶのではなく、顧客のニーズに応じて生産をカスタマイズしたくない。
それに比べて、トップシリコンメーカーの旧有生産能力の保有量が大きく、転換の歩みはそんなに速くないかもしれない。また、トップシリコンメーカーは一体化レイアウトの要因により、独立性不足の問題に直面する可能性がある。これにより、太陽光発電企業の技術コースの切り替えにおけるリスクと機会が明らかになった。
太陽電池も深刻な変化段階にあり、現在PERC電池は成熟期に入っており、効率のボトルネックはすでに現れている。ヘテロ接合電池は高効率,低減衰,低温度係数の利点を有し,次世代の主流電池技術である可能性が高い。電池の一環の技術路線の切り替えは新しい波をもたらし、多結晶に代わる単結晶の波に匹敵すると言える。
産業チェーン構造
太陽光発電産業チェーンはシリコン材料、シリコンシート、太陽光発電電池シート、太陽光発電コンポーネント、太陽光発電システムの5つの段階に分けることができる。上流は原料高純度多結晶シリコン材料の生産,単結晶シリコンと多結晶シリコンの製造,シリコンシートの生産を含む。中流は太陽電池、太陽光発電ユニット(ガラス、ブラケットなど)及びインバータ電器の一環を含む。下流は太陽光発電の応用端であり、太陽光発電所と分布式発電を含む。
太陽光発電産業チェーン上流:原料高純度多結晶シリコン材料
シリコン材料は産業基礎原材料として、早期に国外に封鎖され、2013年以降、太陽光発電産業政策の持続的な駆動の下で、国内の多結晶シリコンメーカーの技術が急進し、生産コストが大幅に低下し、中国の多結晶シリコン業界は急速な発展傾向を示している。
2019年、中国の多結晶シリコンの有効生産能力は46.6万トンに達し、生産量は34.2万トンに達し、世界の総生産量の67.3%を占め、前年同期比9.2ポイント上昇した。2008-2019年、中国の多結晶シリコン生産能力と生産量の年間複合成長率はそれぞれ48.80%と36.67%で、多結晶シリコン原料の供給はすでに太陽光発電太陽エネルギー産業発展のボトルネックではない。
シリコン材料の生産能力の周期はすでに過ぎて、しかも20年の産業チェーンの価格は大いに下落して、シリコン材料のメーカーの生産意欲を下げて、20年に東方の希望の3万トンだけを増加して、協鑫の2万トン、同時に海外は約10万トンを脱退する予定で、21年に生産を拡大して8万トン(年末に生産を開始して、また坂を登ることを考慮しなければならなくて、その年の生産量に対して貢献しません)を通じて、その他の生産能力を増加しません。シリコン材料の一環の拡産には1-2年かかるため、将来のシリコン材料の生産能力の確定性は強い。
結晶シリコンは単結晶シリコンと多結晶シリコンに分けられ、両者ともダイヤモンド格子を有し、金属光沢、導電性を有し、半導体特性を有する。シリコン原料によって、異なるタイプの太陽電池を製造することができる。
単結晶シリコン電池は高電池変換率と良好な安定性を有するが,そのコストが高く,20年前に単結晶シリコン電池は20%以上の光電変換効率の技術的障壁を突破した。
多結晶シリコン電池はコストが低いが,その変換効率は単結晶シリコン太陽電池より低い。
太陽光発電産業チェーン中流:
太陽電池
太陽電池は主に結晶シリコン電池と薄膜電池を含み、ターゲットは主に薄膜太陽電池のバック電極部分とHIT(ヘテロ接合)電池の導体層に応用されている。
結晶シリコン太陽電池は、製造工程によってシリコンシートコーティング型太陽電池及びPVDプロセス高転化率シリコンシート太陽電池に分けられ、シリコンシートコーティング型太陽電池の製造にスパッタリングターゲットを用いない。
現在、ターゲットは主に太陽電池分野に用いられているが、HITはPERC(パッシベーションエミッタおよびバックローカルコンタクト電池)の将来の代替技術として、大規模な量産を実現し、ターゲットの需要を牽引することが期待されている。
Pvinfolinkのデータによると、太陽電池の生産量の世界の市場占有率の上位5位は、通威10.1%、愛旭株式5.1%、晶澳5.1%、晶科5.1%、韓華4.9%だった。通威は3年連続で世界の生産能力と出荷量1位となった独立した第三者電池企業である。
光起電力モジュール-光起電力ガラス
光起電力ガラスは光起電力産業チェーンの中流に位置し、結晶シリコン電池シートの機械的強度が悪く、その電極は空気中の水分と腐食性ガスの酸化と錆食を受けやすく、露天環境での応用が極めて制限されているため、通常、光起電力ガラスとバックプレートを利用してEVAフィルムを通じて電池シートを中間に密封することで、電池を水分から保護することができる。酸素などのガスの酸化と腐食。その後、アルミフレームと配線ボックスを取り付け、太陽電池モジュールにパッケージします。
光起電力ガラスは3つの主要なタイプに分けることができる:超白プレスガラス、超白加工フローティングガラス及び透明導電酸化物めっき(TCO)ガラス。一般に、結晶シリコン光起電力モジュールは、超白エンボスガラスまたは超白加工フローティングガラスを用いる。
一方、太陽電池の保護作用を果たし、太陽光発電コンポーネントの使用寿命を増加させることができる。一方、超白エンボスガラス及び超白加工フロートガラスは、鉄含有量が相対的に低く、光透過率が高いため、光起電力モジュールの発電効率を向上させることができる。
光起電力ガラス産業は高度に集中しており、フォレットと信義光エネルギー市場の割合は約58%で、光起電力ガラスの分野の寡占であり、競争優位性は明らかである。
光起電力コンポーネント--光起電力サポート:
太陽光発電ブラケットは、太陽光発電システムにおいて、太陽光発電コンポーネントを支持、固定、回転させるために設計・設置された特殊な構造部品である。
光起電力ブラケットは、特定の環境で長期にわたって使用する必要があります。強い耐風圧、耐雪圧、耐震、耐食性などの機械性能を備え、風砂、雨、雪、地震などの各種の劣悪な環境下で正常に運転することを確保し、使用寿命は一般的に25年以上を要求している。プロジェクト地の各基準を満たす必要がある。
太陽光発電所の設計の核心は構造設計であり、全体の太陽光発電所の構造設計は主に太陽光発電所の設計を通じて実現され、太陽光発電所の建設において重要な地位を持っている。
光起電力スタンドの投資コストは低く、CPIAは2020-2025年に中国の固定式光起電力回転を固定スタンドと追跡スタンドに区別すると予測している。
世界的に見ると、現在、アメリカ地域は依然として光起電力追跡ブラケットの主要市場であり、世界の追跡ブラケットの需要の半分以上を占めている。しかし、近年、多くの新興太陽光発電市場、特にアジア、オーストラリア、アフリカでは、追跡ブラケットの需要も急速に向上している。
Wood Mackenzieの統計によると、世界の上位7大追跡ブラケットメーカーは中信博とNclaveだけが中資企業で、その他は欧米企業で、国際市場の先発企業として、NEXTracker市場の占有率はそれぞれ33%、30%と29%で、技術案はすでに人の心に深く入り込み、一定のユーザー習慣を形成した。
それに比べて、太陽光発電の主要ハードウェアの国産化の最後の一歩として、中国の太陽光発電スタンド企業企業は依然として大きな成長空間(国内追跡スタンドの浸透率は10%にすぎない)を持っており、市場の潜在能力は大きいが、同様に一定の時間を必要としている。
光起電力インバータ:
現在、国内のインバータ、追跡ブラケットメーカーの世界シェアは依然として太陽光発電中流の70-80%の市占率に及ばない。
中長期的に見ると、中国メーカーは製品の更新反復が速く、産業チェーン、人工などの優位性を備えており、中国メーカーの海外でのブランド力が徐々に強化されるにつれて、世界の市場占有率は持続的に向上する見込みだ。
中国のインバータ大手メーカーは引き続きコストを下げて効率を上げ、製品の価格比の優位性が際立って海外企業を追い抜いているが、海外の一部メーカーはSchneider(公共事業規模のインバータ事業から撤退)、ABB(Fimerにインバータ事業を売却)などが徐々に市場から撤退し、市場競争構造が改善されている。
下流:太陽光発電の応用端
ここ数年、中国は集中式太陽光発電システムを主とし、その主な原因は中国の政策推進面が国家主導を主とし、このような上から下への政策と運行方式は、集中式太陽光発電システムの建設を迅速に推進しやすく、直接既存の太陽光発電設備の中で、集中式太陽光発電システムが比較的高いことを招いた。
中国の分布式太陽光発電システムの規模化応用は2009年の「金太陽モデルプロジェクト」と「光電建築応用」から始まり、分布式は国家に重視され、その柔軟で変化の多い形式のほか、分布式太陽光発電は主にユーザー側の利点がますます際立っている。
太陽光発電は現在大いに発展を広めるエネルギーとして、「二重循環」の下で重要な役割を果たし、新しい発展のチャンスを迎える。内循環では、太陽光発電は循環可能なエネルギーとして、エネルギー供給を保障することができる。外循環の中で、絶えずアップグレードし、完備した太陽光発電製造産業チェーンは中国の国際市場での競争力を強化し、太陽光発電企業の配置を加速させる。
「第14次5カ年計画」期間中、太陽光発電の新規設備量は約358.4 GWに達し、年平均約71.7 GWとなり、第13次5カ年計画期間の年平均設備量より約78%増加し、太陽光発電の全産業チェーンの各段階、例えば分布式太陽光発電、BIPV、光貯蔵一体化などのプロジェクトは加速発展期を迎える。
中央経済工作会議は初めて炭素中和、エネルギー局の態度2021年の風、光装機120 Gwを提唱し、いずれも業界の推定値の中枢のさらなる上昇を助長した。
わが国の太陽光発電システムの初期全投資と運行維持コスト
(1)地上光起電力システムの初期全投資
中国の地上光発電システムの初期全投資は主にコンポーネント、インバータ、ブラケット、ケーブル、一次設備、二次設備などの肝心な設備コスト、および土地費用、電力網アクセス、建設、管理費用などの部分から構成されている。このうち、一次装置は箱変、主変、スイッチボックス、昇圧ステーション(50
MW、110 kV)などの装置を含み、二次装置は監視、通信などの装置を含む。土地費用には、全ライフサイクルの土地賃貸料および植生回復費または関連補償費用が含まれる。電力網の接続コストは50 MW、110 kV、10 kmの対側改造しか含まれていない。管理費用には前期管理、調査、設計及び入札募集などの費用が含まれる。建安費用は主に人工費用、土石方工事費用及び通常の鉄筋セメント費用などであり、将来の下落空間は大きくない。コンポーネント、インバータなどの重要な設備コストは技術の進歩と規模化の効果に従って、依然として一定の下がる空間がある。ネット接続、土地、プロジェクト前期の開発費用などは非技術コストに属し、異なる地域とプロジェクトの間に大きな差があり、非技術コストを下げることは太陽光発電の平価インターネット利用を加速させるのに役立つ。
2021年、中国の地上光発電システムの初期全投資コストは4.15元/Wである。