未来十年全球光伏行业将打开成长天花板

 

目前，新能源行业已然成为当今的风云行业，但近期美国德州风暴对新能源行业产生的影响，警示我们新能源行业还有很多的工作要完成。当前光伏已经背上了“减碳”的使命，但光伏行业还需要继续提升和磨炼产品技术，解决自身的波动属性，才能真正地在能源结构中取得核心的地位。

 

光伏有望成为碳中和主力

 

为应对全球气候变暖，多国承诺将全球气温上升限制在1.5°C。2021年距巴黎气候大会过去将近6年，全球多个国家提倡践行低碳减排，促进绿色发展。截至2021年4月，全球共有120多个国家宣布加入实现“碳中和”目标，“碳中和”成为全球共识。

 

2020年12月，美国国会通过法案，将太阳能投资税收抵免ITC延长两年，并为研发提供额外资金。2020年10月，日本经济产业省公布了《2050年碳中和的绿色成长战略》，在海上风能、氢能源、太阳能等14个重点领域，提出了财政预算、税收、金融、法规和标准化、国际合作5个方面的政策措施。

 

国际能源署IEA曾表示，太阳能是电力领域的"新王者"。未来几十年，与其他技术相比，全球每年会开发更多的太阳能装机容量新项目。IEA执行董事FatihBirol补充表示：“我认为，只有更迅速的对我们生产和消费能源的方式进行结构性变革，才能彻底打破排放趋势。包括净零排放在内，各国政府有能力也有责任采取果断行动，加快清洁能源转型，让全球走上实现气候目标的道路。”这样到2030年，实现全球能源效率平均每年可提高4%，约为过去20年平均水平的3倍。其中，到2050年，全球发电总量的近20%来自太阳能光伏和风能。根据与国际货币基金组织的联合分析，到2030年，年度能源总投资将激增至5万亿美元，每年为全球GDP增长额外增加0.4个百分点。

 

随着气候相关的政策在国际、国家、区域和次区域层面继续强化，未来十年太阳能替代煤炭等碳密集型能源的趋势将更加明显，太阳能发电行业将迎来显著增长。针对太阳能光伏发电的发展趋势，SolarPowerEurope预计：由于各国双碳目标的压力，此后太阳能光伏发电的占比将逐年增加。与此同时，太阳能光伏发电市场的变化也带动了储能电源行业多元化的发展。据预测，到2030年，太阳能占全球总发电量的份额将从2020年的3.3%增加到9.0%。亚洲地区有望成为推动太阳能光伏发电增长的核心力量，并成为全球光伏发电的领导者，北美和西欧将是全球太阳能发电领域项目风险最低的地区市场。项目招标和可再生能源拍卖仍然是全球太阳能行业投资的主要途径。

 

光伏发电在很多国家已成为清洁、低碳、同时具有价格优势的能源形式，发电成本快速下降推动光伏发电进入“平价时代”。从发电成本角度看，根据国际可再生能源署的统计，自2010-2020的十年时间里，在生产成本大幅下降和技术快速进步驱动下，全球光伏发电加权平均LCOE已从38.1美分/kWh下降至5.7美分/kWh，降幅高达85.0%。而同期水力发电LCOE则上升至4.4美分/kWh，海上风电、陆上风电、光热发电、以及生物质发电LCOE则分别下降48.1%、56.2%、68.2%、0%，均小于光伏发电的LCOE降幅。在过去十年间，太阳能光伏发电成本快速下降，成本的下降主要是由于电池板价格和系统配套费用的降低，前者降幅达90%，这些因素使得太阳能光伏发电的总装机成本下降了80%以上。

 

未来十年全球太阳能总装机容量高达1747.5GW

 

据FitchSolutions公司预测，到2030年，全球太阳能总装机容量将从2020年底的715.9GW增加到1747.5GW，增幅高达144%。全球新增装机需求达1246-1491GW，CAGR达25%-27%。中国、美国和印度将分别增加436.9GW，151.3GW和88.2GW，占太阳能预期新增总量的三分之二以上。

 

中国仍将是最大的太阳能市场。太阳能总装机容量有望从2020年底的253.4GW增加到2030年的690.3GW，占2030年全球太阳能新增总量的42%。鉴于政府对小型太阳能系统的补贴，消费者对商业和户用自发电系统兴趣的增长，分布式光伏行业将在接下来的几年推动太阳能市场的快速增长。

 

美国继续成为仅次于中国的第二大太阳能市场。在可观的存量项目、支持性政策和强劲需求的带动下，美国太阳能发电量在2023-2030年间将以年均12.2GW的速度增长，太阳能+储能项目所占的份额将越来越高。

 

印度太阳能市场强劲的增长前景得益于政府的融资机制、税收激励、净计量制度等一系列监管激励措施。在第26届联合国气候大会上，印度总理莫迪宣布：“到2030年，印度50%的电力将来自可再生能源，非化石能源产能从2015年设定的450GW增加到500GW。”

 

除此之外，澳大利亚、印度尼西亚、西班牙、土耳其、智利、巴西、哥伦比亚、乌克兰、纳米比亚、摩洛哥和马来西亚等市场在太阳能领域的吸引力也将日益增长。

 

技术进步带动太阳能发电成本下降

 

成本竞争力在太阳能长期增长前景中发挥着关键作用。由于模块成本的快速下降、规模经济、供应链竞争等因素的影响，太阳能发电的成本在过去十年中显著下降。未来十年，在技术进步的带动下，太阳能发电的成本将继续下降，太阳能在全球范围内的成本竞争力日益增强。

 

太阳能组件、数字化技术、钙钛矿型太阳能电池技术的不断进步，在未来十年的中后期，有望进一步显著提高转换效率并大幅降低成本。

 

太阳能模块制造商将继续推进技术进步，以开发更强大、更高效的模块。在功率输出方面，光伏行业正在朝着600W以上高功率时代迈进。随着模块功率的增加，生产相同容量的所需模块的数量减少了，相应地相关的成本从而降低了总体系统平衡部件成本。例如，安装和建造成本，跟踪器的建造成本，电缆布线及其他成本。在某些情况下，高功率组件也可以在土地使用费方面带来一定节省。

 

太阳能智能跟踪系统能很好的适应复杂地形，做到因地制宜，全面提升光伏发电对太阳能的利用发电效率，在光伏行业中将得到了广泛运用。根据测算提高的发电量，一般来说，双轴太阳能跟踪系统最大能提高40%的发电量。目前，跟踪系统制造商正致力于该领域的技术创新优化，以减少组装、安装、操作和维护成本，缩小固定倾斜系统和跟踪系统之间的成本差异，从长远来看，将进一步降低太阳能项目的整个寿命周期的成本。

 

推进太阳能行业的数据分析和数字化，将帮助开发商削减开发成本和运维成本。例如，人工智能和机器学习软件可以有效地确定太阳能发电系统的理想布局和设计。数字孪生设备，即真实太阳能设备的数字复制品，可以预测设备故障、分析工作条件，从而降低运维成本，提高太阳能发电厂的性能和产量。

 

软成本，包括客户获取、许可、融资和安装劳力成本，占整个项目成本的很大一部分。根据IRENA的数据显示，软成本占公用事业规模太阳能光伏总成本的比例从德国的29%到俄罗斯的57%不等。美国国家可再生能源实验室的数据显示，2020年在美国，软成本分别占公用事业规模、商业和住宅太阳能项目成本的35%、55%和64%。未来10年，全球市场的软成本也将继续下降，这既是技术进步的结果，也是政府加大对该行业支持的结果。首先，光伏组件、逆变器和跟踪器的技术进步将降低安装劳力成本;其次，为了实现净零和可再生能源目标，世界各国政府将继续努力简化审批和融资流程，以鼓励太阳能和风能投资，例如，多米尼加共和国的能源委员会一直在与多米尼加促进局出口和投资中心合作，创建一个新的精简平台，外国投资者可以利用该平台投资非水电可再生能源项目。美国政府推出了SolarApp+软件，以帮助减少地方政府许可的时间和成本,支持住宅太阳能的快速部署。

 

目前，单晶PERC产品作为主流光伏电池，生产工艺成熟，产能高，光电转换效率可达23%，较上一代的BSF电池优势明显，性价比优势明显，截至2020年市占率达到86.4%。但PERC技术的光电转换效率已经逼近24.5%的理论极限，未来优化空间非常有限。N型电池成为电池片未来的发展方向。TOPCon、HJT、IBC均属于N型电池的细分技术路线，N型电池的光电转换效率均显著高于PERC技术。其中，HJT电池工序简单、光电转换效率有望超28%，综合优势显著，HJT异质结电池有望成为下一代主流技术路线。

 

随着光伏和风电行业的大规模应用，以及“碳中和”目标的实现，现代文明对环境的影响和破坏最终将得到有效遏制，到那时青山绿水、湖光山色，整个地球将是一个可持续、和谐发展的美好世界，光伏产业将大有可为，未来几十年、几百年都会不断进步和发展。见道网

 

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