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九游j9【中国光伏行业协会】2022-2023年中国光伏产业发展路线图

2024-01-28 22:36:23
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  九游j9光伏产业是半导体技术与新能源需求相结合而衍生的产业。大力发展光伏产业,对调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义。我国已将光伏产业列为国家战略性新兴产业之一,在产业政策引导和市场需求驱动的双重作用下,全国光伏产业实现了快速发展,已经成为我国为数不多可参与国际竞争并取得领先优势的产业。光伏产业链构成如下图所示。

  多晶硅方面,2022 年,全国多晶硅产量达 82.7 万吨,同比增长 63.4%。其中,排名前五企业产量占国内多晶硅总产量 87.1%。2023 年随着多晶硅企业技改及新建产能的释放,产量预计将超过 124 万吨。

  硅片方面,2022 年全国硅片产量约为 357GW,同比增长 57.5%。其中,排名前五企业产量占国内硅片总产量的 66%。随着头部企业加速扩张,预计 2023 年全国硅片产量将超过 535.5GW。

  晶硅电池片方面,2022 年,全国电池片产量约为 318GW,同比增长 60.7%。其中,排名前五企业产量占总产量的 56.3%,产量达到 5GW 以上的电池片企业有 17 家。预计 2023 年全国电池片产量将超过 477GW。

  组件方面,2022 年,全国组件产量达到 288.7GW,同比增长 58.8%,以晶硅组件为主。其中,排名前五企业产量占总产量的 61.4%,产量达 5GW 以上的组件企业有 11 家。预计 2023 年组件产量将超过 433.1GW九游j9。

  光伏市场方面,2022 年全国新增光伏并网装机容量 87.41GW。累计光伏并网装机容量达到392.6GW,新增和累计装机容量均为全球第一。全年光伏发电量为 4276 亿千瓦时,同比增长30.8%,约占全国全年总发电量的 4.9%。预计 2023 年光伏新增装机量超过 95GW,累计装机有望超过 487.6GW。

  产品效率方面,2022 年,规模化生产的 p 型单晶电池均采用 PERC 技术,平均转换效率达到 23.2%;采用 PERC 技术的黑硅多晶电池片转换效率达到 21.1%;常规黑硅多晶电池效率提升动力不强,2022 年转换效率仍维持在 19.5%左右。

  人才方面,2021 年中国光伏从业人员总计 246 万人,其中直接从业人员约为 41 万人;预计2022-2025 年间中国光伏从业人员需求将达到 334.2-400.8 万人,累计新增需求达到 88.2-154.8万人,2022 年新增从业人员需求将超过 26.4 万人,并有较大可能达到历史高点。

  全球已有多个国家提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标,发展以光伏为代表的可再生能源已成为全球共识,再加上光伏发电在越来越多的国家成为最有竞争力的电源形式,预计全球光伏市场将持续高速增长。2022 年,全球光伏新增装机预计或将达到 230GW,创历史新高。未来,在光伏发电成本持续下降和全球绿色复苏等有利因素的推动下,全球光伏新增装机仍将快速增长。

  2022 年,国内光伏新增装机 87.41GW,同比增加 59.3%,其中,分布式光伏装机 51.11GW,占全部新增光伏发电装机的 58.5%。2022 年户用装机达 25.25GW,占 2022 年我国新增光伏装机的 28.9%。

  2022 年,大型地面电站占比为 41.5%,分布式电站占比为 58.5%,分布式占比超过集中式,其中户用光伏可以占到分布式市场的 49.4%。2022 年由于供应链价格持续高企,集中式装机不及预期。随着大型风光基地项目开工建设,预计 2023 年新增装机中,大型地面电站的装机占比将重新超过分布式;分布式市场方面,整县推进及其他工商业分布式和户用光伏建设将继续支撑分布式光伏发电市场,虽然占比下降,但装机总量仍将呈现上升态势。“十四五”时期将形成集中式与分布式并举的发展格局。随着光伏发电全面进入平价时代,叠加“碳中和”目标的推动以及大基地的开发模式,集中式光伏电站有可能迎来新一轮发展热潮。另外,随着光伏在建筑、交通等领域的融合发展,叠加整县推进政策的推动,分布式项目仍将保持一定的市场份额。

  我国地面光伏系统的初始全投资主要由组件、逆变器、支架、电缆、一次设备、二次设备等关键设备成本,以及土地费用、电网接入、建安、管理费用等部分构成。其中,一次设备包含箱变、主变、开关柜、升压站(50MW,110kV)等设备,二次设备包括监控、通信等设备。土地费用包括全生命周期土地租金以及植被恢复费或相关补偿费用;电网接入成本仅含送出 50MW,110kV,10km 的对侧改造;管理费用包括前期管理、勘察、设计以及招投标等费用。建安费用主要为人工费用、土石方工程费用及常规钢筋水泥费用等,未来下降空间不大。组件、逆变器等关键设备成本随着技术进步和规模化效益,仍有一定下降空间。接网、土地、项目前期开发费用等属于非技术成本,不同区域及项目之间差别较大。

  2022 年,我国地面光伏系统的初始全投资成本为 4.13 元/W 左右,其中组件约占投资成本的 47.09%,占比较 2021 年上升 1.09 个百分点。非技术成本约占 13.56%(不包含融资成本),较 2021 年下降了 0.54 个百分点。预计 2023 年,随着产业链各环节新建产能的逐步释放,组件效率稳步提升,整体系统造价将显著降低,光伏系统初始全投资成本可下降至 3.79 元/W。

  我国工商业分布式光伏系统的初始全投资主要由组件、逆变器、支架、电缆、建安费用、电网接入、屋顶租赁、屋顶加固以及一次设备、二次设备等部分构成。其中一次设备包括箱变、开关箱以及预制舱。2022 年我国工商业分布式光伏系统初始投资成本为 3.74 元/W,2023 年预计下降至 3.42 元/W。

  电站运维是太阳能光伏发电系统运行维护的简称,是以系统安全为基础,通过预防性维护、周期性维护以及定期的设备性能测试等手段,科学合理的对电站进行管理,以保障整个电站光伏发电系统的安全、稳定、高效运行,从而保证投资者的收益回报,也是电站交易、再融资的基础。

  2022 年,分布式光伏系统运维成本为 0.048 元/(W·年),集中式地面电站为 0.041 元/(W·年),较2021 年小幅下降。预计未来几年地面光伏电站以及分布式系统的运维成本将略有下降。

  通常用 LCOE(Levelized Cost of Electricity,平准发电成本)来衡量光伏电站整个生命周期的单位发电量成本,并可用来与其他电源发电成本对比。在全投资模型下,LCOE 与初始投资、运维费用、发电小时数有关。2022 年,全投资模型下地面光伏电站在 1800 小时、1500 小时、1200 小时、1000 小时等效利用小时数的 LCOE 分别为 0.18、0.22、0.28、0.34 元/kWh。

  2022 年,全投资模型下分布式光伏发电系统在 1800 小时、1500 小时、1200 小时、1000 小时等效利用小时数的 LCOE 分别为 0.18、0.21、0.27、0.32 元/kWh。目前国内分布式光伏主要分布在山东、河北、河南、浙江等省份,在全国大部分地区也都具有经济性。

  2022 年国内直流电压等级为 1500V 的市场占比约 47.4%,直流电压等级为 1000V 市场占比52.6%。2022 年,户用分布式装机 25.25GW,户用全部采用直流电压 1000V 等级系统,工商业分布式装机 5.1GW,工商业分布式有 90%采用直流电压 1000V 等级系统。

  跟踪系统包括单轴跟踪系统和双轴跟踪系统等(不含固定可调),其中单轴跟踪系统又分为平单轴和斜单轴,当前跟踪系统市场主要以单轴跟踪系统为主。虽然跟踪系统具有发电量增益的优势,但因其成本相对较高,2022 年跟踪系统市场占比为 12%,相较 2021 年下降 2.6 个百分点。未来随着其成本的下降以及可靠性的解决,市场占比将稳步提升。

  当前,全球已有多个国家提出“零碳”或“碳中和”气候目标,而储能是支撑光伏等新能源大规模应用从而推动碳中和的重要基础设施。近年来,在多方推动下,我国新型储能产业蓬勃发展,装机规模不断提升。预计新型储能市场将持续高速增长,2022 年全球及国内新型储能新增装机约为 32GW、7GW,创历史新高。随着政策执行、成本下降和技术改进,新型储能将更能满足发电侧、电网侧、用户侧的电力储能需求。预计 2025 年,全球及我国新型储能年度新增装机或分别超过 40GW、10GW,有望达到 75GW、21GW。

  新型储能技术主要包括电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能等。作为电化学储能技术的一类,锂离子电池储能(简称锂电储能)是新型储能的绝对主力军,其具有能量密度大、综合效率高、反应速度快、使用寿命长、生态环境影响小等优点,是目前储能产品开发中适应性最好的技术路线 年,锂电储能技术在新型储能新增装机中市场占比接近 90%。由于液流电池、钠离子电池、压缩空气储能等其他新型储能技术蓬勃发展,预计锂电储能技术在新型储能新增装机中市场占比会逐渐降低,但仍将维持其在新型储能技术中的主力位置。

  锂电储能是新型储能的绝对主力军,而磷酸铁锂电池技术又是我国锂电储能的主导技术。下面围绕以磷酸铁锂电池储能为代表的锂电储能,探讨系列指标的变化趋势(典型值)。当前,我国锂电储能电站项目正处于密集开工建设阶段,相关项目陆续投运。根据对相关项目用地的统计分析,2022 年我国锂电储能单位装机占项目用地约为 220m2/MW,未来有望持续减小。

  MW 级集装箱式电池储能系统包含锂电池组、电池管理系统、能量转换系统、控制系统等设备。近年来,国内外 MW 级电池储能技术发展迅速,具有容量高、可靠性强、灵活性高、环境适应性强等优点,在电网系统具有广泛的应用前景。2022 年我国等效 40 尺 MW 级集装箱式电池储能系统容量为 3.5MWh,2025 年预计增长至 6MWh。

  锂电储能系统价格主要由电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)以及其他电气设备价格构成。当前,由于锂电池材料成本居高不下,尤其是当前电池级碳酸锂价格已攀升到 50 万元/吨以上,严重抬高了锂电池的瓦时成本。2022 年,我国锂电储能系统价格约为 1.66 元/Wh(0.5C 系统)。中长期而言,随着规模化生产带来制造成本进一步下降、电池回收技术及产业加速成熟,加上相关原材料资源的保障,预计锂电成本总体呈下降趋势。

  与其他新型储能技术相比,锂电池储能系统具有高能量转化效率的突出优点。2022 年我国锂电储能系统能量转化效率约为 89%。随着技术水平的持续提升,锂电储能系统能量转化效率将有所提升。

  以磷酸铁锂电池为例,目前用于电力储能电站的有 150Ah、160Ah、210Ah、240Ah、280Ah等不同容量。当前,国内已超过 10 家电芯企业对外销售其 280Ah 磷酸铁锂电池产品。电芯容量的提升,可以在电池模组层面减少零部件使用量,提高模组的体积密度,也可以简化模组后续装配工艺九游j9,节省土地基建、集装箱等方面的成本投入。但是大容量电芯的散热问题更严重,且一旦出现事故,释放的能量更大。预计未来锂电储能电池单体电芯容量将缓慢提升,并在成本、容量、高安全、长寿命等多项性能中寻求平衡。

  储能应用场景对锂电池循环寿命提出更高要求。假若以 0.5C 系统倍率调峰(即充/放电时长2h),充放电循环 2 次,锂电储能电站的 10 年使用寿命对应 7300 次的储能电池循环寿命(实际要求电芯循环寿命超过 7300 次),远超动力锂电池 1000 次左右的循环寿命。2022 年,我国锂电储能电池单体电芯循环寿命约为 6000 次;随着技术水平的快速提升,未来有望在达到10000-20000 次。

  能量密度是指在单位一定空间或质量物质中储存能量的大小。电池能量密度一般分质量能量密度和体积能量密度两个维度。2022 年,锂电储能单体电芯质量能量密度和体积能量密度分别为 168Wh/kg、350Wh/L。中长期而言,随着技术水平的快速提升,同时考虑到储能场景对能量密度和储能成本的综合考量,预计锂电储能单体电芯质量、体积能量密度将分别超过 200Wh/kg、400Wh/L。

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