太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源。從理論上看,太陽能每秒鐘到達地面的能量高達80萬千瓦,如轉化為電能,則每年的發電量相當于目前世界上能耗的40倍。此外,太陽能具有充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性、確實的長壽命和免維護性、資源的充足性及潛在的經濟性等優點,因此太陽能在長期能源戰略中具有重要地位。
光伏發電是太陽能的主要利用形式。在“十二五”規劃中,光伏發電裝機規模預計將大幅提高。到2020年,國內光伏發電裝機容量將達到3000萬千瓦。
多晶硅與非多晶硅薄膜電池相互促進發展
光伏發電系統主要由太陽能電池(包括蓄電池)、控制器和逆變器構成。太陽能電池是光伏發電系統中的關鍵部分,根據所用材料的不同,可分為硅系太陽能電池和非硅太陽能電池兩大類。硅系太陽能電池應用廣泛,技術相對成熟,占據了太陽能電池市場大部分市場份額。
硅系太陽能電池包括單晶硅電池、多晶硅薄膜電池和非多晶硅薄膜電池。單晶硅電池轉換效率最高,技術最成熟,但成本居高不下,阻礙了大規模發展。為節省硅材料,各國均在尋找單晶硅電池的替代產品,其中多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池是較好的選擇。多晶硅薄膜電池與非多晶硅薄膜電池具有相互替代性,表現在“生產成本與轉換效率”兩個關鍵因素的此消彼長,因此兩條技術路線的發展是相互促進的關系。
我們相對看好硅系太陽能電池產業鏈的發展。其產業鏈主要包括晶硅制備、硅片生產、電池制造、組件封裝四個環節。我國企業在這四個環節中均涉足頗深,國內光伏發電終端市場的啟動將使各家企業迎來“再上路”的機會。
光伏發電成本持續降低,將刺激投資超預期
光伏發電成本(即發電的經濟效益)是影響整個產業發展的關鍵因素。隨著光伏發電設備成本的降低,光伏發電運營商的投資回報率提高,投資熱情增加,實際投資規模有望超預期。因此,光伏發電設備單位價格的下降與光伏發電行業的成長性并不矛盾,而且設備成本的下降可以起到推動市場發展的作用。遵循這一行業發展邏輯,我們研究光伏發電設備生產的各個環節的成本(經濟效益)。看好具有技術、工藝優勢,可以降低單位生產成本,在國內競爭中有成本優勢的公司,以及具備進口替代能力的公司(與國外競爭對手相比)。
光伏電池組件價值鏈
多晶硅材料成本占太陽能電池組件成本的比例大,其價格變化顯著影響組件價格。2007年至今多晶硅價格經歷了“火與冰”的變化。2008年1-9月,多晶硅市場價格在300-400美元/kg的高位,而2008年10月后價格快速回落,最低時接近50美元/公斤。從2010年4月開始,多晶硅市場價格開始明顯回升,達到80-90美元/公斤。合同長單價格穩定在70美元/公斤。
多晶硅是光伏設備成本中占比最大,多晶硅價格的上漲將影響到下游組件制造商和發電運營商的經濟效益,不利于行業發展。因此,出于保持價格穩定的考慮,國內主要多晶硅的生產商對多晶硅市場價格進行了“維穩”。
同時,國內多晶硅制造商的工藝水平在不斷進步。其單位多晶硅的生產成本在持續降低,尤其是2009年以后新投產的多晶硅生產線,具有工藝成熟、規模大的優勢,單位生產成本已經可以降至40-45美元/公斤。此類公司可以在光伏行業跨越式發展中受益。
硅片制備工藝不斷提高,硅材耗量逐漸降低。目前,硅片切割厚度已經可以降至160um,多晶硅用量降至7.5g/Wp。
除硅材料和硅片外,其他太陽能電池成本及組件成本也大幅下降。每個產業環節的增加值降低有助于太陽能電池組件最終價格的下降。
我們以多晶硅75美元/kg,單位電池多晶硅消耗量7.5g/Wp計算,多晶硅材料在太陽能電池組件中的價值是0.56美元/Wp,占總價值的37%。太陽能電池組件最終價格為1.51美元/Wp。
光伏并網發電投資成本
我們繼續觀察光伏并網發電總投資。光伏發電單位投資成本在不斷降低,目前單位投資為1.67萬元/kw,其中太陽能光伏電池組件1萬元/kw,占總投資成本的60%左右。