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光伏產業儘管已有 60 多年的發展歷史,但在上個世紀由於成本遠高於其他能源,其在能源供應中的份額微乎其微;至 2002 年當年新增裝機容量僅有 380MW,市場容量不過 10 億美元左右,全球累計裝機容量僅有 1252MW,年發電量不足 2GWh,約佔當年全球用電總量的 0.01%,是毫無疑問的能源「少數派」。
自 2003 年起,光伏裝機規模開始提速。截至 2019 年,全球累計裝機容量接近 600GW,較 2002年增長 500 倍;2019 年全球新增裝機容量約 120GW,是 2002 年的 250 倍。發電量從 2001 年11 億 kWh 增長至 2019 年超過 7200 億 kWh,在全球發電量的佔比達到 2.7%,CAGR 超過 40%。
裝機規模的快速擴張與光伏度電成本的下降是相輔相成的。根據 Lazard 的測算,2009-2019 年間,光伏度電成本下降 89%,截至 2019 年,光伏新建項目度電成本已降至 4 美分/kWh,2015 年後光伏已超越煤電、天然氣聯合循環發電等主力傳統電源,成為成本最低的增量電源之一,度電成本優勢和潛力為光伏在能源結構中的長期地位奠定了堅實的基礎。
全球市場多點開花,跑步進入平價時代。2010 年,全球 GW 級市場僅有 3 個;至 2016 年,GW級市場也僅發展至 7 個,彼時光伏仍作為一種依賴特定市場補貼政策發展的新型發電技術;而這兩年隨著光伏發電成本陸續打破各個地區的平價線,2019 年全球 GW 級光伏市場已超過 16 個,2GW 級市場約為 13 個,光伏市場呈現全球多元發展態勢,成為一種常規發電技術。
光伏裝機長期成長空間仍有十倍以上。我們認為,光伏裝機市場進入穩態期(一般認為是 2040 年或 2050 年)的標誌是遠期光伏發電佔比達到一個合理值(一般認為是 20%-40%)。根據我們採合理假設的測算,遠期光伏累計裝機規模將達到 6933GW,相比目前仍有十倍以上增量空間,光伏市場的成長性毋庸置疑。
長期實現低價上網+光儲結合,光伏劍指主體能源地位。平價是光伏的一個裡程碑,但並不是終點。一方面,隨著光伏進一步降本增效,長期能實現低價上網,更具經濟性;另一方面,隨著光伏+儲能技術的成熟,光伏功率輸出曲線不穩定的問題也將被有效解決,光伏有望成為全球能源供給的主要形式。根據 IRENA2019 年統計,不同機構預計到 2040-2050 年左右,光伏滲透率在 20%-50%之間,均為目前的十倍以上。
系統降本主導平價進程,地面電站漸成增量主力
系統造價下降是推動光伏度電成本快速下降的主要原因。根據 IRENA 的統計,2010-2018 年光伏系統造價累計下降了 74%,年複合降幅達 15.4%;而受制於日照時長的天然限制,光伏年發電小時數僅增長 28.6%,其中還有相當大比例的提升是最近幾年日照豐富區域裝機容量佔比提升所致。由於光伏發電的邊際成本幾乎為零,成本中最主要的部分來自固定資產折舊,因此系統造價的下降是光伏快速實現平價上網的主導因素。
在度電成本漸進式下降的過程中,光伏相繼實現了用戶側(參比銷售電價)和發電側(參比上網電價)的平價上網,光伏系統的應用方式也在隨之改變,最顯著的趨勢是大型地面電站比例持續提升。隨著全球範圍內發電側平價上網在 2015 年後基本實現,下遊裝機結構逐漸趨於穩定,目前地面電站、工商業分布式和小型戶用分布式三類系統的比例已穩定在 6:3:1,地面電站的佔比從 2010 年20%左右上升至 60%,成為光伏新增裝機的主要應用方式。
國內市場結構在過去幾年的波動主要源自細分市場政策激勵力度不同導致。2013 年我國確立了光伏的標杆電價制度,早期政策對集中式電站的激勵較高,2016 年底補貼政策的調整導致分布式佔比快速提高,一方面是高額的補貼,無論是工商業分布式(標杆電價政策)還是戶用分布式(固定補貼),項目的 IRR 基本都在 20-30%以上,容易同時滿足業主和開發商盈利預期;另一方面則是充足的屋頂資源,發展初期呈現一個藍海市場的態勢,大大小小企業均爭相湧入分布式 EPC 市場,全國戶用光伏戶數兩年增長二十餘倍。但隨著補貼退坡導致的利潤空間下降,優質屋頂的資源豐度降低,電網「隔牆售電」受限等因素,我們認為未來分布式的或有所下降,預計國內 2020 年分布式佔比下降至 30%。
中長期內的增量仍將集中在地面電站,將迎來新一波熱潮。根據 CPIA 統計,2019 年集中式電站佔比 60%,超出年初預期的 54%,主要是領跑者基地、競價項目、平價示範基地等併網,也側面佐證了我們的判斷。預計隨著電網的優化升級,西北地區電力消納或有所緩解;同時在大規模平價項目、特高壓建設、電改、光伏+等因素驅動下,未來的增量將主要集中在集中式地面電站,成為電網能源側的重要部分。
光伏公用事業屬性凸顯,LCOE 競爭力決定長期空間
補貼政策完成使命,光伏電站收益率回歸公用事業屬性。回顧國內補貼政策歷史:
1) 2012 年以前,國家發改委採用全國統一的標杆電價(超過 1 元/kWh),補貼強度超過 0.6 元/kWh,主要目的是利用高補貼提高市場參與度,孵化國內光伏市場,實現完整產業;
2) 2013 年-2018H1,國家按照三類資源區分別確定標杆電價,但同期系統成本下降幅度高於標杆電價下調速度,大量項目 IRR 一度超過 20%,國內市場呈現爆發性增長;但同時,伴隨著補貼缺口的擴大,「531」政策緊急出臺,市場踩下急剎車。
3) 2019-2020 年,競價方案出爐,用少量的補貼,市場化競價的方式最大化裝機規模,此時補貼強度也降到五分錢以內。市場用競價作為過渡方式,引領行業進入平價最後一公裡;
4) 2021 年以後,補貼政策將正式退出市場。
總的來說,近十年的補貼順利的完成了它的使命,將國內市場 2011 年 2GW 左右的規模培育到現在 40-50GW 級別,也使得光伏成本大幅下降;未來,國內光伏電站將回歸市場化的競爭,海外平價市場也在持續增加,光伏電站整體收益率也將趨近公用事業。
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