聚光光伏(CPV)是指將匯聚后的太陽光通過高轉化效率的光伏電池直接轉換為電能的技術,CPV是聚光太陽能發電技術中最典型的代表。
使用晶硅電池和薄膜電池進行光電轉換,分別是第一、第二代太陽能利用技術,均已得到了廣泛應用。利用光學元件將太陽光匯聚后再進行利用發電的聚光太陽能技術,被認為是太陽能發電未來發展趨勢的第三代技術。
優勢與短板
我們對CPV的發展前景持謹慎樂觀的態度,主要基于如下三點原因:
第一,極高的規模化潛力:CPV技術因其光電轉化效率高等特點,是在可預見的未來時間里能用于建造大型支撐電源的最理想的太陽能發電技術。
第二,成本下降空間巨大:與晶硅和薄膜太陽能發電技術相比,CPV目前3~4美元/Wp的建設成本并無優勢,但作為一項新興技術,隨著生產規模的擴大、電池效率的提高、聚光模塊的改進等,成本有巨大的下降空間。
第三,技術和規模化進度存在不確定性:作為一項正在由實驗室走向工程化的新技術,CPV的技術路線尚未定型,產業鏈也未形成。對于相關企業,我們需要關注其技術或成本取得優勢地位。
未來重要潔凈電源
與晶硅和薄膜型平板式太陽能發電系統相比,CPV因其高轉換效率和小得多的半導體材料用量,是最具有發展成為大型支撐電源潛力的太陽能發電方式。通過簡單復制的規模化部署,單一CPV電廠可以輕易達到MW級規模,未來這一數字甚至有望達到100MW。
占地面積小:在同等發電量的情況下,CPV電廠的土地占用面積比平板式太陽能要小得多。CPV系統由支柱承載其主要結構體,占地面積極小,且由于系統在地面產生的陰影面積是移動的,所以對電廠所在地的生態影響也較小,面板下方的土地仍然可以用于畜牧等用途。
耗水量極低:通常具有高太陽輻射的地區都比較缺水,CPV系統的整個發電過程中完全不需要水,僅需少量水用于清潔光伏組件的玻璃外殼。與聚光光熱(CST)、核電、IGCC等清潔發電技術相比,CPV有著明顯的節水優勢。
按照目前的認識,CPV的技術特性要求其安裝地的全年太陽輻射強度達到1800kWh/m&sup以上,全球滿足這一條件的地區主要包括:美國西南部、歐洲南部、非洲北部南部、中東地區以及澳大利亞,我國西北部也有一些地區具有建設CPV系統的較好自然條件。
在目前CPV系統產量仍十分有限的情況下,許多系統及部件制造商在生產過程中仍然使用著大量的人工操作,尤其是在組件裝配等環節,未來一旦量起來了,大規模自動化生產將是必然的趨勢。
然而,這一工程化CPV系統萌芽的特殊時期,或許會是國內企業發揮“中國制造”成本優勢的大好機會,一些具有相關技術能力的國內企業若能借此機會在這一新興市場上確立先發優勢,未來的成長空間巨大。
投資機會分析
涉及CPV系統及部件制造的A股公司有多家。
東山精密(002384):精密鈑金件是公司的主導產品。公司已經通過SolFocus全面的供應商體系認證,作為其全球唯一的精密制造服務商,為其提供全面的CPV發電系統精密鈑金組件及系統組裝“一站式”精密制造服務。
萬家樂(000533):公司控股25%的新曜光電是一家以第三代高聚光型(HCPV)太陽能發電模組和發電系統的開發、設計和產業化為主要業務方向的高科技公司。目前,新曜光電已完成10mm電池模塊的工藝改進和優化,封裝測試和模塊批量生產工藝也基本完成,是國內唯一有高倍率核心模塊研發和產業化生產能力的單位。
三安光電(600703):天津三安三期擴產完畢后,MOCVD總數將達到100臺以上。已實現年產外延片65萬片,芯片200億粒的生產規模。目前三安能提供單機規格為25kW的聚光光伏發電機組。
新華光(600184):鑭系光學玻璃獲湖北省新產品獎,光學材料市場占有率30%以上,是EPSON、3M、ZEISS、鳳凰光學等公司的光學材料主要供應商。公司控股子公司天達光伏主要產品為晶硅太陽能電池,在云南昆明石林太陽能光伏并網電站20兆瓦實驗示范項目中負責提供7.1MW太陽能組件。
水晶光電(002273):公司是國內唯一一家規模化生產光學低通濾波器的企業,全球排名第四;紅外截止濾光片及組立件年產能1.5億片,全球排名第三。公司之前的主要客戶為索尼,目前已經進入佳能、奧林巴斯等廠商的供應鏈。公司在鍍膜上擁有核心技術,反射鏡鍍膜產品可能成為公司新的業務方向。
利達光電(002189):我國裝備水平最高、規模化生產能力最大的光學鍍膜產品生產企業之一。其關聯公司河南中光學集團自主開發的模組與陣列經過驗證,研發出的KW級新一代高倍聚光光伏發電系統,具備了由工程化研究向示范站建設的基礎條件。(國金證券研究所 張 帥)