光伏产业链供需展望调研投资分析报告.docx
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光伏产业链供需展望调研投资分析报告
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1.产业周期及产业链发展现状
1.1发电市场需求强劲,全球目光聚焦新能源发展
全球电力需求保持增长态势。
以中国为例,电力消费量水平近五年年平均增速近7%,2015年电力消费量达到58021.30亿kWh。
每年电力消费量、电力生产量和电力可供量水平基本持平。
2017年4月中国发电设备产量为1157万kW,由于去年同期基数较低,4月当月产量大增53.1%。
中国电力产量较为充足,自1994年起,电力出口量远超电力进口量。
2015年,中国电力出口量保持上升趋势,达到186.50亿kWh;电力进口量呈现下降趋势,降至62.10亿kWh。
随着经济增长方式的转变,高耗能产业用电量持续下降,用电量保持低速增长将成为常态,与此同时带来的用电结构的明显改善则是一大积极信号。
图1:
1993-2015年中国电力情况
图2:
2016年3月-2017年4月中国发电设备产量
图3:
1993-2015年中国电力进出口情况(单位:
亿kWh)
光伏行业:
全球光伏产业增长新态势,结构性投资机会显现中化石燃料发电以燃煤发电为主,其次是燃气发电,再次是非化石燃料中大型水力发电和核能发电,‚化石燃料发电和核能发电‛一项在逐年减少,其中主要是化石燃料发电在减少,相比之下,可再生能源和清洁能源贡献逐步提升,尽管目前太阳能发电占全球发电总量很小,但未来发展空间巨大。
随着太阳能发电技术进步,成本降低,促使光伏发电进展很快,根据国际能源署(IEA)2016年估计,到2050年光伏发电和聚热发电分别占全球电力消费量的16%和11%。
太阳能发电将成为世界上电力的重要来源,其中中国和印度两国的太阳能发电发展最快。
以中国为例,未来清洁能源发电比重将上升,火电比重则会持续下降。
2016年中国新增发电设备中火电类占比虽高达52.07%,但其占比逐月下降,但太阳能发电设备所占比重已升至18.03%,位列第二。
图4:
2017年3月中国五类发电机新增占比情况
图5:
2016年2月-2016年12月中国发电新增设备容量
在美国,2016年新增发电设备中太阳能首次超越了风能和天然气,成为了新增发电设备中的最大贡献力量,高达39%。
图6:
2010-2016美国发电新增设备容量占比情况(单位:
%)
目前,有超过200个国家共同参与签署《巴黎气候协议》,各参与国需要按协议制定和执行温室气体减排计划,此协议有望进一步拉动光伏产能扩张。
巴黎协议将带来大量的可再生能源、清洁能源的需求,而光伏将有望成为各国政府替代不可再生能源的最有效手段之一。
一旦各国政府采取行动,遵循巴黎协议的承诺,将助力光伏等清洁能源行业的发展,预期在2017年开始体现。
1.2行业周期:
从“拼量阶段”进入到“比质阶段”
2016年全球太阳能市场受到多国共同发展的影响,呈现出回暖趋势,太阳能光伏产能同比增长33%至306.5GW,全球新增装机量超过76.6GW。
中国新增光伏装机量34.5GW,比上年增加了128%,占比全球市场份额的45%。
欧洲太阳能行业发展相对较为放缓,只有6.7GW的新装机量,太阳能市场同比萎缩了22%。
2016年,亚太地区已成为世界上最大的太阳能发电区,产能为147.2GW,相当于全球市场份额的48%。
欧洲现在排名第二,产能104.3GW,占34%。
美国2016全年光伏装机量同比增长57%,公共事业装机量起到了主要的拉动作用。
图7:
1996-2016年全球太阳能光伏产能
图8:
2015年全球主要地区太阳能光伏装机容量占比情况
2013年到2015年,全球光伏行业市场发展速度与2012年之前相比已逐步放缓。
2015年全球太阳能光伏装机容量已达230.61GW,较2014年的180.00GW增长约28.12%左右。
欧洲市场装机量增速较缓,尽管英国光伏产业得以强劲增长,但德国和意大利市场的增长趋势明显低于其他市场水平。
新兴市场方面,印度、南非、智利等市场均呈现迅猛发展态势,但由于基础装机容量较小,高速增长对于市场占有率的提升效应并不明显,2015年印度的装机量占比全球数量仅为1%。
图9:
1996-2015年九国太阳能光伏装机容量增速(单位:
%)
图10:
2010-2016年六国光伏装机容量(单位:
MW)
截至2016年6月29日,共有178个缔约方签署了《巴黎气候变化协定》,应对气候变化,控制碳排放,调整能源结构成为全球所有国家面临的共同问题。
能源转型剑指人类使用的化石燃料朝向清洁能源的过渡过程,光伏行业的发展再次成为人们关注的重点。
中国:
市场格局不断转换,逐步确立世界领先地位
2016年中国光伏发电新增装机容量34.54GW,累计装机容量77.42GW,新增和累计装机容量均为全球第一,其中,地面电站30.3GW,分布式电站4.24GW,分布式电站同比增长200%。
中国光伏行业协会召开的年度会议数据显示,2016年中国光伏市场呈现市场格局从西北部向中部地区转移以及市场结构由地面电站转向分布式的特点。
2015年中国首次在太阳能光伏装机量占比中排列世界领先地位,超过德国,成为全球光伏装机容量最大的国家。
截止2016年年底,中国累计装机容量为77.9GW,占全球太阳能发电能力的四分之一。
图11:
1996-2016年中国太阳能光伏装机容量(单位:
MW)及增速
图12:
1996-2015年九国太阳能光伏装机容量(单位:
MW)
美国:
总体装机量回升,商用光伏装机规模显现
2016年美国新增光伏装机达到14.76GW,同比增长了57%以上。
其中,规模化的商用光伏装机大幅上涨97%以上,自2011年以来首次超过了居民屋顶光伏装机。
图13:
1996-2016年美国太阳能光伏装机容量(单位:
MW)及增速
欧洲:
市场增速逐年放缓,创新开发行业新动力
2011年开始欧洲整体的太阳能光伏装机量增速逐步放缓,2014年开始整体增速水平基本稳定在10%以内,明显低于世界其他各地区的发展水平。
欧盟贸易组织SolarPowerEurope对于2017年的行业展望中强调,创新的商业模式和融资方案是欧洲地区太阳能和光伏行业下一阶段在整个欧洲发展的关键驱动力。
太阳能和光伏技术对前期资本要求较高,但运营成本低,且可持续收入20年以上,新型、创新的融资机制,可以帮助抵御风险并解决成本问题。
未来10年内太阳能将成为全球最廉价的能源,而太阳能技术成本的下降,意味着商业模式将成为确保各层次市场强劲增长的关键特征。
图14:
1996-2015年欧洲太阳能光伏装机容量(单位:
MW)及增速
总体而言,世界范围内各国2017年的光伏装机量将出现保持平稳或逐步下降的趋势,全球新增装机量预计下行,增速不敌前期,‚拼量阶段‛逐渐进入尾声;但对于能源的需求只增不减,清洁能源和可再生能源市场的发展前景广阔,光伏产业需提升自身的核心竞争力,转型‚比质阶段‛,把握市场机遇。
1.3产业链:
上中游竞争激烈,下游分布式光伏进入实质发展阶段
光伏产业链包括上游硅料、铸锭(硅棒)、硅片,中游电池片、电池组件、薄膜光伏组件以及下游应用系统(包括发电系统、运维监测系统、逆变器)等六个环节。
从利润结构来看,上游的硅料生产获利最高,而下游电站收益由于国家补贴收益也很稳定,而中游电池片和电池组件由于进入门槛较低,导致竞争激烈,收益相对较低。
光伏产业链中,从多晶硅到电池组件,生产的技术门槛越来越低,相应地,公司数量分布也越来越多。
2011年之前,整个光伏产业链的利润主要集中在上游的多晶硅生产环节,上游企业的盈利能力明显优于下游。
截至2016年,产业链重心向下游转移,相对硅片制造不到10%的毛利润率,光伏电站业务的回报相对较高,投资回报率可达15%。
图15:
光伏行业产业链
中国是上中游产品主要生产国之一。
截至2015年底,中国多晶硅生产保持持续增长势头,全年正常生产的多晶硅企业达16家,产能达19万吨,产量16.5万吨,占全球总产量的47.8%,有4家企业生产规模位居全球前十。
硅片总产能约为64.3GW,产量约48GW,同比增长26.3%,约占全球总产量的79.6%,全球生产规模最大的前十家企业有九家均位于中国大陆。
电池片总产能约为49GW,产量约为41GW,同比增幅24.2%,产量全球占比约66%,中国大陆有7家企业跻身全球产量排名前十。
组件总产能71GW以上,组件产量达到45.8GW,其中中国大陆生产组件约为43.9GW,同比增长23.3%,约占全球总产量的69.1%。
其中晶体硅组件产量约为45.4GW,约占总产量的99.1%,薄膜组件产量约为300MW,聚光组件产量约为60MW。
中国大陆有6家企业位居全球生产规模前十。
图16:
2010-2016年中国多晶硅生产情况(单位:
万吨)
图17:
2010-2016年中国硅片生产情况(单位:
GW)
图18:
2010-2016年中国电池片生产情况(单位:
GW)
图19:
2010-2016年中国光伏组件生产情况(单位:
GW)
下游并网太阳能发电系统是由光伏电池方阵并网逆变器组成,不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接将电能输入公共电网。
并网太阳能光伏发电系统相比离网太阳能光伏发电系统省掉了蓄电池储能和释放的过程,减少了其中的能量消耗,节约了占地空间,还降低了配臵成本。
并网太阳能发电是未来太阳能光伏发电的发展方向,分为集中式光伏并网发电系统和分布式光伏并网发电系统。
表1:
集中式光伏并网发电系统和分布式光伏并网发电系统对比
分布式小型并网光伏系统,特别是光伏建筑一体化发电系统,由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点,是未来光伏发电的主流。
全球分布式光伏预期至2020年的累计增速范围在47.78%-193.33%,远高于集中式光伏10.43%-106.44%的累计增幅。
图20:
2015-2020年全球不同类型光伏应用市场变化趋势
中国方面,由于受制于屋顶资源有限、项目融资难、政策配套难等因素,过去几年分布式光伏的装机都大大低于预期。
数据显示,2014年规划光伏新增装机1400万kW,分布式为800万kW,最终实际分布式装机205万kW,只完成了规划目标的26%。
2015年,国家能源局提出的光伏新增装机目标中不再对地面光伏电站、分布式光伏电站的具体规模做出限定,但是分布式装机不到总量的10%。
去年开始,分布式光伏发电装机容量发展提速,全年新增装机容量424万kW。
中国国家能源局5月4日发布的数据显示,2017年一季度中国光伏发电保持较快增长,新增装机达到721万kW。
其中,集中式光伏电站新增装机478万kW,同比下降23%;分布式光伏新增装机243万kW,同比增长151%。
图21:
2012-2016年中国并网光伏电站和分布式光伏电站情况(单位:
MW)
可以看到,目前上中游厂商竞争激烈,而下游分布式光伏已经进入实质发展阶段。
1.4发电成本持续下降,低于传统发电成本
从光伏发电成本构成来看,无论是在硅片还是组件环节,都是原材料所占的比重最大。
在电池环节,除了硅片外的其他材料占比相对较小。
光伏组件所用原材料主要包括多晶硅料、硅片、电极浆料、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、背板等。
在组件环节,原材料的成本主要体现在背板、EVA、玻璃和框架上。
因而,原材料成本的降低将是实现光伏发电平价上网的一个重要途径。
截止2017年初,中国光伏行业产业链中游的单晶组件及多晶组件价格、单晶硅电池及多晶硅电池价格皆已下降至平稳状态,价格变化区间波动浮动较小。
产业链上游生产所需的硅料价格也趋于稳定下跌状态,最新数据显示国产硅料的成本价格已下降至115元/千克,进口硅料价格降至19.57美元/千克,随之而来的是光伏成本进一步下降,为光伏平价上网铺平道路。
图22:
2011年8月-2017年2月中国单晶组件及多晶组件价格(单位:
元/W)
图23:
2011年8月-2017年2月中国单晶硅电池及多晶硅电池价格(单位:
元/W)
图24:
2011年1月-2017年1月中国国产硅料和进口硅料价格变化趋势
光伏发电系统投资主要由组件、逆变器、支架、电缆等主要设备成本,以及土建、安装工程、项目设计、工程验收和前期相关费用等部分构成。
虽然电缆、建安(土建、安装工程)等投资成本下降空间不大,但下游的组件、逆变器等设备成本仍有一定的下降空间,而接网、土地、项目前期开发费用等不同项目差别较大。
2016年,光伏发电系统投资平均成本为7.3元/W左右,到2017年可下降至6.9元/W以下,到2020年可下降至5.7元/W。
如果可以有效降低土地、电网接入以及项目前期开发费用等非技术成本,至2020年电站系统投资可有望下降至5元/W以下。
考虑到未来部分电站为了提高发电小时数,可能会引入容配比设计、跟踪系统、智能化运维等,投资成本可能会提升,但总体发电成本会呈现下降趋势。
图25:
中国光伏发电系统投资平均成本构成(单位:
元/W)
全球新增光伏项目成本持续下降,其中组件价格较2016年下降30%;发达国家运营维护成本也呈现下降的趋势,截至2016年年底,美国的太阳能光伏均价已跌至2美元/W以下。
2017年上半年,彭博新能源财经预测全球标杆光伏度电成本将从2016年下半年的$100/MWh下降至$86/MWh,光伏度电成本更是下降33%,至$56/MWh,配备追踪器和逆变器的光伏系统度电成本可以降至比陆上风电更低的水平。
图26:
2009-2016年美国太阳能光伏装机量及均价变化趋势
全球光伏市场已经被完全打开,单晶和多晶企业面临诸多机遇与挑战,企业需要提高技术研发,通过技术进步和产品创新撬动电池、组件及整个光伏系统成本的持续下降,为光伏平价上网增加助力。
随着光伏行业发电成本的快速下降,光伏和太阳能的能源价格也将显著下降。
2.行业驱动力
任何市场化行业的发展都将面临三个制约因素,其实也是市场的三因素:
需求、供给和政府。
需求和供给作为决定价格信号的基本自不必多说,而政府作为国家宏观经济的把控者,其对于经济的调节不仅限于货币政策和财政政策等全方位调控剂,也在于对具体行业的政策指引。
光伏行业尽管从环境、能源等角度看是理想能源,但囿于技术、资金等问题,在行业导入期竞争力远不如传统化石燃料,此时作为国家发展的指引者,政府必须为其未来的发展制定可行目标,以期经济体实现可持续发展,从而政策扶持是必要的。
而现阶段,光伏行业已具备一定规模,并且有一定用户基础,导入期转入成长期,此时支撑行业发展的因素便从政策主导变为三驾马车并行,即市场三因素——需求、供给和政策。
根据以上分析框架,我们认为随着光伏行业步入成长期,政策转向、能源需求结构调整以及技术带来供给侧升级将驱动光伏行业迅速成长。
2.1政策面
2.1.1成熟市场——补贴倾向转移,瞄准产业链细分市场
光伏行业成熟市场主要政策变化是对地面级电站政策扶持减少,尤其是补贴力度大幅减弱;分布式光伏政策未变或相对较小,并且政策逐渐向储能设备等光伏系统配套设施转移。
1)中国
作为世界上累计装机量最大的国家,中国针对光伏产业的政策络绎不绝。
在光伏产业兴起之初,中国对光伏大力扶持使得产业飞速发展,各类补贴的巨大诱惑力使得资本纷纷涌入光伏行业,引起了市场公认的产能过剩现象。
从经济学的角度来看,适当的产能过剩是市场经济发展的必然现象。
适当过剩有利于落后生产力的淘汰和产业有效集中。
具体措施主要包括补贴、上网电价等。
大趋势是减少对光伏发电的补贴,但相对而言,分布式光伏的补贴力度更大。
发改委价格司最终确认2017地面光伏电站将执行Ⅰ类0.65元,Ⅱ类0.75元,Ⅲ类0.85元/kWh,相比于2016年分别下调0.15元、0.13元和0.13元,分布式0.42元/kWh不变。
此外,中国政策也逐渐向储能方面倾斜。
2016年6月,国家能源局发布《关于促进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿(市场)机制试点工作的通知》,确定在“三北”地区选取5个电储能设施参与电力调峰调频辅助服务补偿市场机制试点。
2017年3月,国家能源局综合司发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见(征求意见稿)》,明确中国储能发展的路径及应用场景。
按照‚储能指导意见‛,未来将根据不同应用场景研究出台针对性补偿政策,出台纳入补偿范围的先进储能技术标准并实施动态更新,研究建立分期补偿和补偿退坡机制。
结合电力体制改革,将研究推动储能价格政策。
储能指导意见‛还提出了10年发展时间表:
第一阶段是“十三五”期间,建立试点示范项目,研发一批重大关键技术与核心装备,初步建立储能技术标准体系,探索一批可推广的商业模式,培育一批有竞争力的市场主体,以推动储能由研发示范向商业化初期过渡;第二阶段是“十四五”期间,储能项目广泛应用,实现商业化初期向规模化发展转变,成为能源领域新增长点。
2)美国
美国光伏行业政策主要有两大类:
联邦财政激励计划和法律法规、标准、约束性指标等管理类政策。
其中,联邦财政激励计划并不局限于补贴,而是以税收优惠为主,并对税收、贷款、担保等各项投融资流程均有惠及,旨提高光伏行业的投资驱动力。
表2:
主要联邦财政激励计划
表3:
美国各州历史及现行政策
但是近年来,尽管各类补贴仍在继续,并且本应于2016年到期的光伏投资税减免政策(ITC)也被延续至2020年,但是相应政策优惠力度却在减小。
以MACRS中折旧补贴为例,SEIA已经制定了逐步退出计划:
2017年前,50%折旧补贴;2018降至40%;2019位30%;而在2020年之后完全退出。
在分布式光伏系统上,美国也有包括ITC、绿证制度(REC)、资产评估性清洁能源贷款、净计量机制等在内的制度,相对于集中式光伏其政策优惠减缓力度较小。
3)欧盟
欧盟设定了2030年可再生能源占能源需求结构27%的目标,助力光伏发展。
在具体政策方面,欧盟各国的大方向是减少光伏补贴,使之更为市场化。
英国:
2015年4月1日后,装机量大于5MW的地面安装光伏系统将不再有资格申请可再生能源义务证书(ROC)机制下的补贴;而2016年大幅调降64%的FiT补贴电价,可再生能源义务法案(RO)于2016年3月终止。
相对而言,分布式光伏补贴减少力度更小,但减少趋势不改。
根据柏林智库Thema1发布并获得欧洲企业联盟支持的一份报告《在即:
无补贴英国太阳能》(InSight:
UnsubsidisedUKSolar),到2020年结束时,英国无补贴太阳能有望蓬勃发展。
德国:
德国的并网补贴自2009年后也大幅减少。
以装机容量30kW的居民屋顶项目为例,并网补贴价格从2004年0.57欧元/kWh的历史高位,一路降低到2014年的0.12欧元/kWh。
与之对应的是补贴转向,2013年5月,德国政府通过政策性银行——德国复兴信贷银行(KfW)对家用太阳能电池储能系统进行补贴。
而在德国政府宣布从2016年3月1日开始启动对安装光伏蓄电池的最新补助。
2016年6月通过《可再生能源法》改革方案,德国自2017年起将不再以政府指定价格收购绿色电力,而是通过市场竞价发放补贴。
其余欧盟国家:
瑞士、丹麦、意大利等国无一例外计划减少甚至计划取消光伏FiT补贴。
4)日本
目前,日本是全球第四大太阳能光伏市场,2016年度日本太阳能发电市场规模为9.25GW,日本光伏发电协会(JPEA)制定了2030年光伏发电64GW的目标。
日本市场规模成长迅速的主要原因是FiT补贴政策,近年来FiT补贴的持续减少。
日本经济产业省(METI)宣布《可再生能源特别措施法案》的法律修正案已通过内阁会议,于2017年4月1日起开始实施。
表4:
日本光伏FiT补贴
2.1.2新兴市场——政策扶持力度强,市场大门已经打开
新兴市场以印度为代表,主要集中在亚太地区和非洲,其光伏产业处于发展初期,装机容量较小,国家为推动光伏发展制定了优厚的政策扶持。
1)印度
近年来市场发展迅猛,印度政府方面也出台了许多扶持政策。
整体而言,印度政府推出了宏大国家太阳能计划——至2022年,总装机容量将达到100GW,该计划被认为是推动印度光伏行业发展的主要动力。
图27:
印度累计装机容量
表5:
印度发展目标
印度政府政策包括可再生能源购买义务(RPO)、各类融资激励、穆迪政府推出的UDAY计划、太阳能公园等。
图28:
印度不同项目政策
RPO方面,在光伏发展初期,印度电力部积极实行针对太阳能的可再生能源购买义务目标(RPO),从2011年初的0.25%提升到2022年最高3%。
而在16年,印度电力部提高了RPO要求,2022年为8%,进一步刺激了太阳能光伏的发展。
各类融资激励包括:
适应性补偿基金(VGF)、加速折旧、十年期公司税假等,此外,印度国家开发银行对太阳能项目融资也提供一定程度便利。
UDAY计划,该计划旨在为电力分销公司承担部分债务,改善其资本结构,降低其经营风险。
目前,已有27州和联邦属地加入该计划,已引发约300亿美元债券,占整个太阳能公司负债动的近50%。
图29:
UDAY计划进度
太阳能公园,印度政府计划于2020年建成共计40GW的太阳能公园,并提供12亿美元的资金支持,目前,已建成8.9GW。
图30:
太阳能公园完工状况
2)其他新兴市场国家其他新兴市场国家主要亚太地区和非洲地区。
越南:
2017年4月17日,通过对构成太阳能项目固定资产的进口货物进行免税的法案,太阳能发电项目、输变电项目所占土地可减免土地和水域的使用费、租赁费。
同时规定,购电方有责任以2086越盾/kWh(约9.35美分/kWh)的价格全额购买已连网的太阳能发电站所生产的全部电力。
印尼:
2017年将继续发放补贴扶持新能源产业。
其中,光伏发电补贴2050亿卢比,电力供应量为12万25000kW。
泰国:
补贴力度极高。
表6:
泰国FiT补贴力度
非洲国家,以南非为主:
南非的发展主要得益于在《可再生能源独立发电计划》的规划,计划到2030年可再生能源发电比例达到21%。
2.2需求侧
光伏电力作为可再生能源的代表,其需求增加主要有两个因素:
总量增加和结构转变。
总量增加是指全球用电需求持续增加,结构转变则是指电力的能量来源由传统化石燃料转向可再生能源。
2.2.1世界经济企稳复苏,用电需求持续增长
各类研究和经验数据表明,用电需求和GDP呈现高度正相关关系。
GDP是用电需求最主要的影响因素。
图31:
GDP和发电量增速(%)
图32:
IMF预测:
全球GDP实际增长率%
图33:
彭博主要经济体GDP增长预测(%)
全球经济复苏主要来源于两方面:
发达国家经济企稳和以亚太地区为代表的新兴市场增长强劲。
发达国家:
以美国为代表的发达国家经过次贷危机的洗礼,金融监管得到重视,而近期随着经济数据的好转步入加息周期,从失业率、非农就业人数等就业数据来看,非农就业人数稳定,失业率逐月降低,奥肯定律表明失业率每降低1%,GDP将增加3%,我们有理由相信在可见的未来,美国经济将企稳,重回稳定增长轨道。
并且随着特朗普政府上台,其承诺的一系列大规模减税、基础设施建设的财政刺激计划逐步实施,有理由相信美国经济在可预见的未来几年将保持
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