未來十年全球光伏行業將打開成長天花板

 

目前，新能源行業已然成為當今的風云行業，但近期美國德州風暴對新能源行業產生的影響，警示我們新能源行業還有很多的工作要完成。當前光伏已經背上了“減碳”的使命，但光伏行業還需要繼續提升和磨煉產品技術，解決自身的波動屬性，才能真正地在能源結構中取得核心的地位。

 

光伏有望成為碳中和主力

 

為應對全球氣候變暖，多國承諾將全球氣溫上升限制在1.5°C。2021年距巴黎氣候大會過去將近6年，全球多個國家提倡踐行低碳減排，促進綠色發展。截至2021年4月，全球共有120多個國家宣布加入實現“碳中和”目標，“碳中和”成為全球共識。

 

2020年12月，美國國會通過法案，將太陽能投資稅收抵免ITC延長兩年，并為研發提供額外資金。2020年10月，日本經濟產業省公布了《2050年碳中和的綠色成長戰略》，在海上風能、氫能源、太陽能等14個重點領域，提出了財政預算、稅收、金融、法規和標準化、國際合作5個方面的政策措施。

 

國際能源署IEA曾表示，太陽能是電力領域的"新王者"。未來幾十年，與其他技術相比，全球每年會開發更多的太陽能裝機容量新項目。IEA執行董事FatihBirol補充表示：“我認為，只有更迅速的對我們生產和消費能源的方式進行結構性變革，才能徹底打破排放趨勢。包括凈零排放在內，各國政府有能力也有責任采取果斷行動，加快清潔能源轉型，讓全球走上實現氣候目標的道路。”這樣到2030年，實現全球能源效率平均每年可提高4%，約為過去20年平均水平的3倍。其中，到2050年，全球發電總量的近20%來自太陽能光伏和風能。根據與國際貨幣基金組織的聯合分析，到2030年，年度能源總投資將激增至5萬億美元，每年為全球GDP增長額外增加0.4個百分點。

 

隨著氣候相關的政策在國際、國家、區域和次區域層面繼續強化，未來十年太陽能替代煤炭等碳密集型能源的趨勢將更加明顯，太陽能發電行業將迎來顯著增長。針對太陽能光伏發電的發展趨勢，SolarPowerEurope預計：由于各國雙碳目標的壓力，此后太陽能光伏發電的占比將逐年增加。與此同時，太陽能光伏發電市場的變化也帶動了儲能電源行業多元化的發展。據預測，到2030年，太陽能占全球總發電量的份額將從2020年的3.3%增加到9.0%。亞洲地區有望成為推動太陽能光伏發電增長的核心力量，并成為全球光伏發電的領導者，北美和西歐將是全球太陽能發電領域項目風險最低的地區市場。項目招標和可再生能源拍賣仍然是全球太陽能行業投資的主要途徑。

 

光伏發電在很多國家已成為清潔、低碳、同時具有價格優勢的能源形式，發電成本快速下降推動光伏發電進入“平價時代”。從發電成本角度看，根據國際可再生能源署的統計，自2010-2020的十年時間里，在生產成本大幅下降和技術快速進步驅動下，全球光伏發電加權平均LCOE已從38.1美分/kWh下降至5.7美分/kWh，降幅高達85.0%。而同期水力發電LCOE則上升至4.4美分/kWh，海上風電、陸上風電、光熱發電、以及生物質發電LCOE則分別下降48.1%、56.2%、68.2%、0%，均小于光伏發電的LCOE降幅。在過去十年間，太陽能光伏發電成本快速下降，成本的下降主要是由于電池板價格和系統配套費用的降低，前者降幅達90%，這些因素使得太陽能光伏發電的總裝機成本下降了80%以上。

 

未來十年全球太陽能總裝機容量高達1747.5GW

 

據FitchSolutions公司預測，到2030年，全球太陽能總裝機容量將從2020年底的715.9GW增加到1747.5GW，增幅高達144%。全球新增裝機需求達1246-1491GW，CAGR達25%-27%。中國、美國和印度將分別增加436.9GW，151.3GW和88.2GW，占太陽能預期新增總量的三分之二以上。

 

中國仍將是最大的太陽能市場。太陽能總裝機容量有望從2020年底的253.4GW增加到2030年的690.3GW，占2030年全球太陽能新增總量的42%。鑒于政府對小型太陽能系統的補貼，消費者對商業和戶用自發電系統興趣的增長，分布式光伏行業將在接下來的幾年推動太陽能市場的快速增長。

 

美國繼續成為僅次于中國的第二大太陽能市場。在可觀的存量項目、支持性政策和強勁需求的帶動下，美國太陽能發電量在2023-2030年間將以年均12.2GW的速度增長，太陽能+儲能項目所占的份額將越來越高。

 

印度太陽能市場強勁的增長前景得益于政府的融資機制、稅收激勵、凈計量制度等一系列監管激勵措施。在第26屆聯合國氣候大會上，印度總理莫迪宣布：“到2030年，印度50%的電力將來自可再生能源，非化石能源產能從2015年設定的450GW增加到500GW。”

 

除此之外，澳大利亞、印度尼西亞、西班牙、土耳其、智利、巴西、哥倫比亞、烏克蘭、納米比亞、摩洛哥和馬來西亞等市場在太陽能領域的吸引力也將日益增長。

 

技術進步帶動太陽能發電成本下降

 

成本競爭力在太陽能長期增長前景中發揮著關鍵作用。由于模塊成本的快速下降、規模經濟、供應鏈競爭等因素的影響，太陽能發電的成本在過去十年中顯著下降。未來十年，在技術進步的帶動下，太陽能發電的成本將繼續下降，太陽能在全球范圍內的成本競爭力日益增強。

 

太陽能組件、數字化技術、鈣鈦礦型太陽能電池技術的不斷進步，在未來十年的中后期，有望進一步顯著提高轉換效率并大幅降低成本。

 

太陽能模塊制造商將繼續推進技術進步，以開發更強大、更高效的模塊。在功率輸出方面，光伏行業正在朝著600W以上高功率時代邁進。隨著模塊功率的增加，生產相同容量的所需模塊的數量減少了，相應地相關的成本從而降低了總體系統平衡部件成本。例如，安裝和建造成本，跟蹤器的建造成本，電纜布線及其他成本。在某些情況下，高功率組件也可以在土地使用費方面帶來一定節省。

 

太陽能智能跟蹤系統能很好的適應復雜地形，做到因地制宜，全面提升光伏發電對太陽能的利用發電效率，在光伏行業中將得到了廣泛運用。根據測算提高的發電量，一般來說，雙軸太陽能跟蹤系統最大能提高40%的發電量。目前，跟蹤系統制造商正致力于該領域的技術創新優化，以減少組裝、安裝、操作和維護成本，縮小固定傾斜系統和跟蹤系統之間的成本差異，從長遠來看，將進一步降低太陽能項目的整個壽命周期的成本。

 

推進太陽能行業的數據分析和數字化，將幫助開發商削減開發成本和運維成本。例如，人工智能和機器學習軟件可以有效地確定太陽能發電系統的理想布局和設計。數字孿生設備，即真實太陽能設備的數字復制品，可以預測設備故障、分析工作條件，從而降低運維成本，提高太陽能發電廠的性能和產量。

 

軟成本，包括客戶獲取、許可、融資和安裝勞力成本，占整個項目成本的很大一部分。根據IRENA的數據顯示，軟成本占公用事業規模太陽能光伏總成本的比例從德國的29%到俄羅斯的57%不等。美國國家可再生能源實驗室的數據顯示，2020年在美國，軟成本分別占公用事業規模、商業和住宅太陽能項目成本的35%、55%和64%。未來10年，全球市場的軟成本也將繼續下降，這既是技術進步的結果，也是政府加大對該行業支持的結果。首先，光伏組件、逆變器和跟蹤器的技術進步將降低安裝勞力成本;其次，為了實現凈零和可再生能源目標，世界各國政府將繼續努力簡化審批和融資流程，以鼓勵太陽能和風能投資，例如，多米尼加共和國的能源委員會一直在與多米尼加促進局出口和投資中心合作，創建一個新的精簡平臺，外國投資者可以利用該平臺投資非水電可再生能源項目。美國政府推出了SolarApp+軟件，以幫助減少地方政府許可的時間和成本,支持住宅太陽能的快速部署。

 

目前，單晶PERC產品作為主流光伏電池，生產工藝成熟，產能高，光電轉換效率可達23%，較上一代的BSF電池優勢明顯，性價比優勢明顯，截至2020年市占率達到86.4%。但PERC技術的光電轉換效率已經逼近24.5%的理論極限，未來優化空間非常有限。N型電池成為電池片未來的發展方向。TOPCon、HJT、IBC均屬于N型電池的細分技術路線，N型電池的光電轉換效率均顯著高于PERC技術。其中，HJT電池工序簡單、光電轉換效率有望超28%，綜合優勢顯著，HJT異質結電池有望成為下一代主流技術路線。

 

隨著光伏和風電行業的大規模應用，以及“碳中和”目標的實現，現代文明對環境的影響和破壞最終將得到有效遏制，到那時青山綠水、湖光山色，整個地球將是一個可持續、和諧發展的美好世界，光伏產業將大有可為，未來幾十年、幾百年都會不斷進步和發展。見道網

 

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光伏行業

 

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