在全球“碳中和”战略背景下,光伏产业发展潜力巨大
总体来看,我国鼓励和支持光伏产业进步发展,积极推动光伏企业技术提升,引导光伏产业结构升级,实现光伏产业持续健康发展。 在“双碳”战略下,世界主要国家纷纷出台多方面政策,不断推动新能源基础设施健康发展,行业整体发展进入快车道。
目前,约有182个国家已将可再生能源发展纳入国家自主承诺范围,其中140多个国家为可再生能源发展设定了量化目标,部分国家已通过立法明确“碳中和”责任,有效应对气候变化带来的挑战。 2024年9月,在第75届联合国大会一般性辩论上,中国首次提出2024年前碳达峰、2024年前碳中和目标。 欧盟、美国和日本等经济体也将2024年定为实现碳中和的节点。
1、行业技术水平
晶体硅光伏电池的生产是实现光电转换的核心环节。 在此过程中,在晶体硅片上制作p-n结,并利用p-n结分离电子空穴,将光能产生的少量载流子输出到外部电路,并将其转换为电能。 太阳能电池的光电转换效率对光伏系统的好处起着决定性的作用,这也是技术水平的重要体现。 光电转换效率是电池的输出功率和单位面积接收到的标准光能(100MW cm2,am1.)5G),光电转换效率的提高主要取决于技术升级。2024年,P型单晶电池规模化生产全部采用PERC技术,平均转换效率232%,同比增长01%,采用PERC技术的多晶黑硅电池转换效率达到211%,同比增长01%。常规多晶黑硅电池效率提升不强,转换效率与2024年持平,未来效率提升空间有限。 硅锭单晶PERC电池的平均转换效率为225%,即 07%;N型TOPCON电池的平均转换效率达到245%,异质结电池平均转换效率达到246%,均较2024年大幅增长。 未来,随着生产成本的降低和良率的提高,n型电池将成为电池技术的主要发展方向之一。 根据中国光伏行业协会数据,预计2022-2024年各类电池技术平均转换效率趋势如下:
2.周期性特征
光伏系统的建设和安装与宏观经济形势、公共电网建设安排、扶持政策等有很强的关联性。 当宏观经济形势好转、公网系统完善、一流产业扶持政策力度大时,光伏系统建设需求将相应增加; 当经济形势低迷,电网配套设施落后,扶持政策下滑时,光伏系统建设的投资活动减少。 因此,光伏行业具有一定的周期性。
近年来,在全球可再生能源蓬勃发展的背景下,全球光伏产业发展呈现出持续快速增长的态势。 同时,随着“平价上网”的逐步实现,光伏设备行业受到一级补贴政策的影响,加之储能技术的发展和应用,光伏发电对公共电网的依赖性有所降低,行业的周期性特征逐渐减弱。
三、区域特点
欧美经济较发达,更注重能源消耗、气候变化、环境保护等问题。 德国是2024年第一个引入光伏补贴的国家,因此2024年之前全球太阳能光伏消费市场主要集中在欧洲国家。 随着光伏系统和发电成本的下降,加上光伏发电在中国、美国、日本等新兴光伏市场国家的重要性和推广,其消费市场在全球范围内进一步扩大,光伏市场的区域特征正在逐渐淡化, 在一定程度上,单个国家或地区市场对行业周期性波动的影响有所降低。
从生产市场来看,目前光伏上游产品产量主要分布在中国、美国、德国、日韩,目前光伏电池及组件产量主要分布在中国、东南亚国家、日韩等地。 美国、中国和欧洲引领全球储能市场,三者合计占运营中新储能市场的80%。
四、行业发展前景
(1)在全球“碳中和”战略背景下,光伏产业发展潜力巨大
太阳能作为可再生能源的重要组成部分,具有诸多优势,是我国未来新能源发展的主要趋势,具有广阔的长远发展空间。 根据国际能源署(IEA)的《2024年可再生能源》,在太阳能光伏的推动下,2024年至2024年间,可再生能源装机容量将增长60%,达到4,800GW,其中太阳能光伏将占增长的60%。 到2024年,可再生能源将占全球新增发电量的95%,我国可再生能源发电量将占全球总量的43%左右,继续保持最大的应用市场。 虽然光伏等新能源产业保持了快速发展态势,但传统化石能源在能源消费总量中的比重仍然很高,全球生态环境问题依然严峻,大力发展可再生能源、促进可持续发展仍是国家重要的发展目标之一。
(2)光伏电池技术发展迅速,光电转换效率不断提高
从电池效率来看,N型电池在新技术效率方面开始进行更深入的探索,在TOPCon技术中引入激光掺杂进一步提高效率,在HJT技术中引入单面和双面微晶、靶材优化和后续电镀以提高效率。 预计N型电池在量产效率上对PERC电池的领先优势将进一步扩大。 此外,钙钛矿电池也受到了市场的广泛关注。 钙钛矿电池比晶体硅电池具有更高的理论极限效率,单结钙钛矿电池的最高实验室效率已达到252%,钙钛矿和晶硅叠层电池的效率已达到32%,理论上可以提高到45%以上,远远超过晶体硅电池的理论效率极限。 随着新型电池的不断发展,光伏电池的效率还有很大的提升空间。
(3)新型储能发展进入快车道,光伏与储能融合是市场发展的主要趋势
在全球“碳中和”的背景下,未来能源结构将形成以电力为主导的格局,电力生产将转向清洁能源,构建以新能源为主体的新型电力体系是实现能源结构转型、实现“碳中和”目标的重要保障和基本路径。 储能是新型电力系统建设中不可缺少的关键环节,是能源产供储销系统中“储”的一部分,是保障电力系统安全稳定运行的重要措施。 加快发展储能产业,对于构建清洁稳定的能源供应体系和健康安全的能源消费体系至关重要。 据中关村储能产业技术联盟CNESA统计,截至2024年底,全球在运储能项目累计装机量达到209个4GW,国内已投产储能项目累计装机容量达46个1GW,占全球总量的22%,同比增长30%。 近年来,新型储能装机量保持快速增长,电化学储能是新型储能的主要装机形式。 2016-2024年,全球、国内电化学储能累计规模从18GW 和 02GW增至24GW3GW 和 5GW5gw。整体来看,近五年全球储能产业呈现快速增长态势,2024年以来,在国内政策强制分配储能的带动下,国内储能也迎来了跨越式发展,储能行业迎来了最大的发展机遇期。
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