能源与环境问题是制约世界经济和社会可持续发展的两个突出问题。工业革命以来,石油、天然气和煤炭等化石能源的消费剧增,生态环境保护压力日趋增大。在全球加快调整优化产业结构、能源结构,全面实现碳中和背景下,节能减排、绿色发展、开发利用可再生能源已成为世界各国的发展基调。

光伏发电是利用太阳能电池半导体界面光生的伏特效应将太阳光辐射直接转变为电能的一种发电形式,已成为目前可利用的最佳能源选择之一。
光伏产业链主要包括硅料、硅片、电池片、光伏组件及光伏应用系统五大环节。光伏产业链的上游主要为硅料、硅片;中游主要为电池片、光伏组件;下游为光伏应用系统。在整个光伏产业链中,公司产品光伏线缆主要用于光伏组件中的接线盒、连接器、汇流箱和逆变器中,属于光伏产业链中游。光伏线缆的上游供应商主要是铜、胶料、化工料等原材料供应商,下游客户是光伏组件接线盒、连接器制造企业。

一、全球光伏市场概况
与其他能源相比,太阳能具有分布广泛、安全以及可持续性强等特点。近年来由于太阳能具有资源丰富、转化直接以及清洁、环保等优点,光伏发电已成为实现全球碳减排与替代化石能源的主要途径和手段。
光伏发电的历史可以追溯到 1839 年法国物理学家贝克勒尔首次发现光伏效应。此后,经各国科学家不断探索,1954 年第一块实用光伏电池问世,意味着太阳能光伏发电逐步进入产业化发展的道路。进入 21 世纪,太阳能电池持续发展,太阳能成为重要的可再生能源。随着可持续发展观念在世界各国不断深入人心,越来越多的国家将太阳能作为重要的新兴产业,全球太阳能开发利用规模迅速扩大,技术不断进步,成本显著降低,太阳能得到广泛应用。
光伏发电目前全面进入规模化发展阶段,中国、欧洲、美国、日本等传统光伏发电市场持续保持快速增长,东南亚、拉丁美洲、中东和非洲等地区光伏发电新兴市场也迅速崛起。经过多年的发展,受益于各国政策的扶持和技术水平的进步,全球光伏发电行业经历了迅猛增长。根据中国光伏产业协会(CPIA)数据,全球光伏发电新增装机容量从 2011 年的 30.2GW 增长至 2022 年的 197.0GW,复合增长率 18.59%。2022 年全球光伏累计装机容量突破 1,100GW,光伏装机量大幅上升。

长期来看,在“碳中和”的大背景下,新兴能源行业进入高景气发展期,产业空间巨大,带动全产业链需求迅速扩张。全球范围内发展以光伏为代表的清洁、低碳能源的趋势不变。国际能源署(IEA)数据显示,到 2027 年,光伏累计装机量将超越其他所有电源形式。2023-2027年,全球光伏装机预计新增1,500GW,年均新增 300GW。根据中国光伏产业协会预测,2023-2025 年有望维持每年 14%左右的复合增长。

二、国内光伏行业概况
中国光伏产业起步较晚但发展迅速。2000 年以前,我国光伏产业处于初始发展阶段,受高成本等因素限制,光伏产业发展缓慢;2000 至 2009 年,国家启动了送电到乡、光明工程等一系列扶持项目,我国光伏产业在此阶段以大型光伏电站为主,分布式光伏为辅;2010 年后,欧洲光伏产业需求放缓,我国加快建设光伏市场,加强并网消纳基础条件。随着补贴政策逐步完善,补贴年限、电价结算、满发满收等核心问题得到厘清和规范,我国光伏产业迅速崛起,光伏发电装机量开始出现迅猛增长,成为全球光伏产业发展的主力。
根据国家能源局数据,2011 年我国光伏发电新增装机容量仅为 2.7GW,全球占比不足 10%,过去几年我国光伏产业增长迅速,2022 年我国光伏发电新增装机容量已达到 87.41GW,全球占比跃升至 44.37%,成为全球最大的光伏装机市场。

光伏产业作为我国的战略新兴产业,是国家重点发展行业。2019 年,国家发改委发布《中国 2050 年光伏发展展望》,报告预计从 2020 至 2025 年这一阶段开始,中国光伏将加速部署;2025 至 2035 年,中国光伏将进入规模化加速部署时期;2025 和 2035 年,中国光伏发电总装机规模将分别达到 730GW 和3,000GW,到 2050 年,光伏预计成为我国第一大电源,光伏发电总装机规模达到 5,000GW,占全国总装机的 59%。根据中国光伏行业协会的预测 2025 年我国新增装机规模在 90~110GW,年均复合增长率约 14%。

三、光伏发电成本持续降低,行业逻辑逐步转变
随着光伏产业链的逐步成熟,竞争态势亦逐步加剧。龙头厂家必须持续增大规模及技术优势,才能保证自身产品优势。充分的市场竞争推动了光伏发电各核心零部件持续的降本增效,最终促成终端度电成本的持续降低。根据国际可再生能源署(IRENA)统计,2010 年光伏度电成本平均为 0.37 美元/kWh,至 2020年已经下降至 0.05 美元/kWh,降幅超过 80%。近年来,光伏度电成本已低于风电、天然气,在部分国家和地区已经低于火电,成为最具竞争力的电力产品。光伏发电成本的持续下降趋势在未来仍有望继续保持。

随着光伏平价上网的完全普及,集中式、分布式光伏电站的建设将从政府补贴引导的非市场行为转化为以盈利为目的的市场化行为,底层投资逻辑的改变有望使光伏行业迎来进一步的高速增长。
四、光伏组件建筑一体化(BIPV)逐步成为主流应用场景
光伏电站在发展初期主要布局在我国三北地区,在空旷、光照强烈的大型电站集中建设,通过规模化以减少发电成本。随着平价上网的逐步实现,业主通过工业厂房、商业写字楼、加油站、居民住宅等各类建筑实现分布式光伏发电动力迅速提升,中部和西南地区的潜力正在被激发。
目前光伏建筑的主要形式是光伏组件与建筑结合(BAPV),即将光伏电站安装在已经投入使用的建筑屋顶、墙外等,利用额外未利用的建筑空间进行发电,对建筑原有结构不产生影响。光伏组件建筑一体化(BIPV),也是光伏组件和建筑的结合,区别在于将光伏组件和建筑集成为不可分割的一部分,光伏组件兼具发电、装饰和建材功能。用户可以根据建筑的结构定制不同弯曲度、颜色、形状和透明度的组件,根据国家统计局数据,我国每年的建筑竣工面积在 40 亿平方米左右,若按照 2%的 BIPV 渗透率,仅新建建筑的年增量空间就在一千亿元以上,远高于目前的光伏建筑的安装规模,该等场景将成为后续推动光伏发展的重要力量。

五、光伏+储能成为最具潜力的能源新业态
储能技术是指通过介质或设备把能量存储起来,在需要的时候释放的过程,是提高能源利用效率的重要手段,是实现新型可再生能源实际应用的重要环节。储能技术主要分为物理储能(如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等)、电化学储能(如铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、锂离子电池)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器储能等)三大类。其中,电化学储能是通过化学反应进行电池正负极的充电和放电,实现能量转换。随着电化学储能技术不断优化、成本持续下降,电化学储能系统规模化应用已达到其商业化运营的经济拐点,成为目前储能产业化研发创新的重点领域。根据 TÜV 数据,截至 2022 年底,全球电化学储能项目累计装机规模为 42.1 GW。我国电化学储能也发展迅速,根据CNESA 的数据,截至 2022 年底,我国电化学储能项目累计装机规模达 10.78GW。

可再生能源尤其是光储一体化,是储能电池建设的主要推动力。通过光储一体化,可以克服光伏发电的间歇性和波动性,平滑光伏电站输出,白天储能系统将光伏发电的冗余电量储存到系统,到了夜晚,可以通过储能系统放电,从而实现光伏电站的 24 小时全天候发电。光伏配上储能系统可以有效解决光伏“弃光限电”现象,使太阳能随时可用,平缓短期波动,提升光伏电力质量。此外,光伏+储能还有经济上的优势,电价高时储存太阳能,电价低时使用太阳能,有助于稳定电价,减少未来输电网的升级和扩展成本。光伏系统中配置储能将成为大规模应用的能源形式之一。
根据 CNESA 统计数据,截至 2020 年底,中国已投运的、与光伏配套建设的储能项目的累计装机规模为 883.0MW,其中集中式光储项目与分布式光储项目累积装机量分别为 669.0MW、214.0MW。

储能设施的建设是国家构建清洁低碳、安全高效的现代能源产业体系的重要基础设施,政府密集出台一系列与储能相关的鼓励政策,大力支持储能设施的建设。2020 年 1 月,教育部、国家发改委、国家能源局等三部委联合印发《储能技术专业学科发展行动计划(2020—2024 年)》,指出储能技术在促进能源生产消费、开放共享、灵活交易、协同发展,推动能源革命和能源新业态发展方面发挥着至关重要的作用。2020 年 6 月,国家发改委、国家能源局印发《关于做好 2020年能源安全保障工作的指导意见》,提出推动储能技术应用,鼓励电源侧、电网侧和用户侧储能应用,鼓励多元化的社会资源投资储能建设。
此外,“碳达峰、碳中和”的中长期目标必将加快推动风电、太阳能发电等可再生能源的跨越式发展,高比例可再生能源对电力系统灵活调节能力将提出更高要求,给储能发展带来新机遇。
在政策大力支持和能源革命发展需求的推动下,储能产业发展前景广阔。国家电网《坚决扛牢电网责任 积极推进碳达峰碳中和》中提出力争到 2030 年,公司经营区抽蓄电站装机由目前的2,630万千瓦提高到1亿千瓦,电化学储能由300万千瓦提高到 1 亿千瓦。根据 CNESA 发布的《储能产业研究白皮书 2021》预测,我国电化学储能市场将继续扩张,到 2025 年底,电化学储能的市场装机规模将达 36~56GW,年复合增长率约 60%。

未来“光伏+储能”将创造更多更加安全高效的光伏发电场景,储能可有效调节可再生能源发电引起的电网电压、频率及相位变化,是促进可再生能源大规模发电、并入常规电网的必要设备。随着各国对储能技术研发和应用重视程度逐渐提高,相关核心配套技术也取得了长足进展。在可再生能源产业、电动汽车产业和能源互联网产业快速发展的推动下,储能产业有望呈爆发式增长态势,并且随着可再生能源电力储存成本持续降低,储能系统应用规模和技术成本会进入一个良性循环发展新阶段。