新能源发电行业深度研究报告-新能源运营行业研究工具书之光伏篇-solarbe文库

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证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号证券研究报告新能源发电行业深度研究报告推荐（维持）新能源运营行业研究工具书之光伏篇  本篇是华创证券环保公用行业工具书系列第二篇，新能源运营商之光伏篇。我们继续沿用工具书风电篇使用的框架，通过梳理行业概念、拆解盈利模式、复盘发展历史、探究驱动因素，最后对行业前景进行展望，从而对光伏发电行业做出了全方位的解读。  行业概念梳理光能“取之不尽、用之不竭”，资源相当丰富。我们结合光伏发电原理对光伏产业的利弊进行分析，同时描绘了光伏的全产业链图。  盈利框架拆解我们从“火电三要素”模型出发，在工具书风电篇中对风电产业的“风电三要素”模型进行了重新定义。针对光伏发电与风力发电的“同与不同”，最终将光伏发电的盈利驱动因素归为装机容量、电价及初始投资成本。  光伏历史复盘（1）世界光伏发展世界光伏最早起步于 20世纪 70年代美国制定的“阳光计划”；后因 80年代油价走低、光伏成本高企，发展陷入停滞；2007年后，随着光伏技术的不断突破，装机迎来了大幅增长期。（2）中国光伏发展中国光伏最早起步于 2007年，首次提出了“光明工程计划”，后受金融危机影响进入曲折发展阶段；2013 年后，光伏在补贴的推动下装机迎来快速增长期；2018年后，光伏降本增效显著，逐步迎来平价时代。  行业前景展望（1）碳中和催化能源转型，光伏驶向快车道。为达到非化石能源占一次能源消费比重达 25左右的目标，在十四五“碳中和”政策支持下，2021 年国内新增装机预计达 55-65GW，十四五期间光伏年均新增装机或将在 70-90GW之间，市场空间大，乐观情况下未来五年光伏新增装机有望实现倍增。（2）分布式崛起，有望成为光伏增长的第二曲线。2021年一季度分布式光伏新增装机首次超过集中式光伏，伴随着整县光伏与 BIPV的安装热潮，分布式光伏有望在未来持续发力。（3）将 LCOE从投资、运营、电价、效率四个维度进行拆分，看未来度电成本的变化。从投资维度看，虽受近期多晶硅料、玻璃、胶膜等原材料价格上涨影响较大，但随着未来上游产能释放，价格有望回归合理水平，在能源政策和技术发展的双重驱动下，电站初始投资成本下降趋势将长期存在。从运营维度看，稳中有降是主要趋势，目前看仍有小幅压缩空间。从电价维度看，集中式光伏基本已经实现全面平价上网，电价降低对光伏发电产生的负面影响基本已经释放完毕。从效率维度看，我们认为新型电力系统的改革将持续助力光伏消纳，未来利用小时及弃光将不会出现大幅波动。（4）利好不断涌现，新能源运营景气度持续提升。随着能耗双控的不断升级，各地限产限电问题凸显。在此背景下，通过使用不占用能耗计算指标的绿电既能满足生产发展的需要，也能让新能源运营商受益。此外 CCER也有望再次落地，再次增厚光伏发电的盈利。  投资建议建议关注光伏运营商太阳能、三峡能源、吉电股份、晶科科技、协鑫新能源。  风险提示（1）光伏装机推进不及预期；（2）上游材料成本降幅不及预期；（3）绿电、CCER交易推进不及预期等。证券分析师庞天一电话010-63214659 邮箱pangtianyihcyjs.com 执业编号S0360518070002 行业基本数据占比股票家数只 76 1.89 总市值亿元 18,244.02 2.19 流通市值亿元 15,367.68 2.41 相对指数表现 1M 6M 12M 绝对表现 -0.66 31.11 56.55 相对表现 1.92 32.4 55.29 相关研究报告华创证券新能源运营商研究工具书之风电篇 2021-08-26 -5 11 27 43 20/10 20/12 21/02 21/04 21/06 21/08 2020-10-13～2021-10-12 沪深300 电力申万华创证券研究所行业研究新能源发电 2021年 10月 13日新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号目录一、行业基础知识 . 7 （一）光伏发电理论概要 . 7 1、光伏发电原理 . 7 2、光伏发电分类 . 7 3、光伏发电的优势与不足 . 8 （二）中国光伏发展基础 . 8 （三）光伏产业图谱 . 9 二、盈利模式 . 10 （一）光伏运营盈利框架 . 10 （二）敏感性分析 . 11 三、行业政策 . 12 （一）行业发展政策 . 12 1、“碳达峰”“碳中和”能源转型大势所趋 13 2、清洁能源使用光伏更具竞争力 . 14 （二）电价及补贴政策 . 15 1、电价政策 . 15 2、补贴政策 . 16 （三）消纳政策 . 18 四、当前展望 . 19 （一）碳中和承诺下的高景气度赛道 . 19 1、碳中和承诺下市场容量有望翻番 . 19 2、分布式崛起，有望成为光伏增长的第二曲线 . 20 （二）整县光伏与BIPV齐飞，分布式光伏星辰大海 20 1、整县光伏试点超预期落地 . 20 2、BIPV优势凸显，后续增长潜力巨大 . 22 （三）从LCOE拆分看成本变化 . 23 1、投资从光伏产业链来看，成本下降趋势仍存 . 26 2、运营稳中有降是主要趋势 . 35 3、电价负面影响已释放完毕 . 35 4、效率新型电力系统助力光伏消纳 . 36 （四）利好不断涌现，新能源运营景气度持续提升 . 36 1、能耗管控趋严背景下绿电优势凸显 . 36 新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 3 2、CCER有望落地 37 五、历史复盘采用“全额上网”模式的工商业分布式光伏发电项目，按所在资源区集中式光伏电站指导价执行;统一实行市场竞争方式配置的工商业分布式项目，市场竞争形成的价格不得超过所在资源区指导价，且补贴标准不得超过每千瓦时 0.10 元。采用“自发自用、余量上网”模式和 “全额上网”模式的户用分布式光伏全发电量补贴标准调整为每千瓦时 0.18 元。 2019年 5月 28日关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知（国能发新能〔2019〕49号）国家能源局明确要求积极推进并优先建设光伏发电平价上网项目，严格规范光伏发电补贴项目竞争配置，加大需国家补贴的光伏发电项目竞争配置力度。 2020年 1月 20日可再生能源电价附加资金管理办法（财建〔2020〕5号）财政部、国家发展改革委、能源局财建〔2012〕102号文同时废止文件基于火电电价机制转轨，将“燃煤标杆上网电价”修改为“燃煤发电上网基准价”，电网企业按照上网电价（含通过招标等竞争方式确定的）和光伏发电量给予补助的，光伏发电项目补贴（电网企业收购价格-燃煤发电上网基准价）/（1适用增值税率）光伏发电量 2020年 2月 3日关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见财政部、国家发展改革委、国家能源局完善现行补贴方式，以收定支，合理确定新增补贴项目规模；充分保障政策延续性和存量项目合理收益继续实施光伏电站、工商业分布式光伏等上网指导价退坡机制。合理设置退坡幅度，引导光伏电站、工商业分布式光伏尽快实现平价上网。 2020年 9月 29日有关事项的补充通知财政部首次以文件的形式，明确光伏发电项目补贴的“全生命周期合理利用小时数” 和补贴年限。其中 1.按照利用小时数限定补贴全生命周期合理利用小时数 I至 III类资源区分别为32000、26000和22000小时；合理利用小时数以内的电量，全部享受补贴；超过电量，按当地火电基准电价收购，并核发绿证参与绿证交易。 2.按照补贴年数限定补贴光伏发电项目自并网之日起满20年，无论是否达到全生命周期补贴电量，不再享受中央财政补贴资金，核发绿证参与绿证交新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 18 时间会议/文件名主体主要内容易。 3.光伏发电项目补贴总额＝（竞争确定上网电价-燃煤发电上网基准价）/（1 ＋适用增值税率）项目容量项目全生命周期合理利用小时数。 2021年 5月 11日关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知国家能源局建立并网多元保障机制。将光伏发电项目分为两类，一是各省（区、市）完成年度非水电最低消纳责任权重所必需的新增并网项目为保障性并网项目，由电网企业实行保障性并网。二是保障性并网范围以外仍有意愿并网的项目为市场化并网项目，可通过自建、合建共享或购买服务等市场化方式落实并网条件后，由电网企业予以并网。明确 2021年户用光伏发电项目国家财政补贴预算额度为5亿元。 2021年 6月 7日关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知国家发展改革委 2021年起，对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目，中央财政不再补贴，实行平价上网。2021年新建项目上网电价，按当地燃煤发电基准价执行；新建项目可自愿通过参与市场化交易形成上网电价。资料来源相关部委官方网站，华创证券（三）消纳政策近年来，我国清洁能源产业不断发展壮大，已成为推动能源转型发展的重要力量，为建设清洁低碳、安全高效的能源体系做出了突出贡献。但同时清洁能源发展不平衡不充分的矛盾也日益凸显，特别是清洁能源消纳问题突出，已严重制约行业健康发展，引起了国家的高度重视。为了更好地促进风电、光伏发电、水电和核电等清洁能源高质量发展，可以从“输电”和“储能”两方面共同助力光电消纳，最终建立起清洁能源消纳的长效机制。图表 15 光伏发电消纳政策汇总时间会议/文件名主体主要内容 2017年 11月 8日解决弃水弃风弃光问题实施方案发改委、国家能源局 2020 年在全国范围内有效解决弃水弃风弃光问题。国家能源局将根据全国非化石能源占一次能源消费比重到 2020 年、2030 年分别达到 15、20的目标，对各地区可再生能源比重指标完成情况进行监测和评价。 2018年10月30日清洁能源消纳行动计划（2018-2020年）发改委、国家能源局 2018年，清洁能源消纳取得显著成效；到2020年，基本解决清洁能源消纳问题。 2020年，确保全国光伏发电利用率高于95，弃光率低于 5。 2019年 5月 10日关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知发改委、国家能源局按省级行政区域对电力消费规定应达到的可再生能源消纳责任权重（包括可再生能源电力总量消纳责任权重和非水电可再生能源电力消纳责任权重），以及各省级行政区域必须达到的最低比重指标（最低消纳责任权重）和超过即奖励的激励性消纳责任权重。 2020年 5月 18日关于印发各省级行政区域2020 年可再生能源电力消纳责任权重的通知发改委、国家能源局国家发展改革委、国家能源局有关部门将加强跟踪监测，计划2020年9月组织开展全国可再生能源电力消纳责任权重执行情况评估，并根据评估情况督促各省级能源主管部门、各电网企业、各派出机构进一步落实 2020年可再生能源电力消纳责任，研究提出2021年可再生能源电力消纳责任权重初步安排。 2020年 6月 18日关于做好2020 发改委、国家能源大力提高能源生产供应能力、积极推进能源通道建设、增强能源储备能力、新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 19 时间会议/文件名主体主要内容年能源安全保障工作的指导意见局加强能源需求管理等。在保障消纳的前提下，支持清洁能源发电大力发展，加快推动风电、光伏发电补贴退坡，推动建成一批风电、光伏发电平价上网项目，科学有序推进重点流域水电开发，并安全发展先进核电。 2021年 5月 21日关于2021年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知（发改能源〔2021〕704 号）发改委、国家能源局从2021年起，每年初滚动发布各省权重，同时印发当年和次年消纳责任权重，当年权重为约束性指标，各省按此进行考核评估，次年权重为预期性指标，各省按此开展项目储备。各省在确保完成2025年消纳责任权重预期目标的前提下，由于当地水电、核电集中投产影响消纳空间或其他客观原因，当年未完成消纳责任权重的，可以将未完成的消纳责任权重累计到下一年度一并完成。各省可以根据各自经济发展需要、资源禀赋和消纳能力等，相互协商采取灵活有效的方式，共同完成消纳责任权重。对超额完成激励性权重的，在能源双控考核时按国家有关政策给予激励。 2021年 7月 29日关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知发改委、国家能源局引导市场主体多渠道增加可再生能源并网规模，多渠道增加可再生能源并网消纳能力，鼓励发电企业自建储能或调峰能力增加并网规模，允许发电企业购买储能或调峰能力增加并网规模。资料来源相关部委官方网站，华创证券四、当前展望（一）碳中和承诺下的高景气度赛道 1、碳中和承诺下市场容量有望翻番碳中和催化能源转型，光伏驶向快车道。2020年9月22日，中国政府在第七十五届联合国大会上提出“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030年前达到峰值，努力争取 2060年前实现碳中和。”碳排放问题的根源在于化石能源的大量使用，未来能尽快摆脱化石能源依赖，应重视加快推进清洁能源的开发和替代。在此背景下，光伏发电将驶向快车道。全球光伏市场规模加速扩大，国内光伏装机超预期发展。2020 年全球新增光伏装机达 130GW，创历史新高，其中，海外光伏装机规模及工厂产出受疫情重创出现明显下滑，新增装机量约 80GW。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，全球光伏市场也将快速增长。据中国光伏行业协会预测，2021 年全球新增光伏装机约 150-170GW。纵观国内市场，2020 年国内光伏装机超预期发展，新增 48.2GW，同比增幅达60。未来五年光伏新增装机有望实现倍增。为达到非化石能源占一次能源消费比重达 25左右的目标，在十四五“碳中和”政策支持下，2021年国内新增装机预计达55-65GW，十四五期间光伏年均新增装机或将在 70-90GW之间，到 2025年国内光伏新增装机最高可达110GW，乐观情况下光伏新增装机较当前水平有望实现倍增。新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 20 图表 16 2011-2025年全球光伏新增装机预测（GW）图表 17 2011-2025年国内光伏新增装机预测（GW）资料来源CPIA中国光伏行业 2020 年回顾与 2021 年展望，华创证券资料来源CPIA中国光伏行业 2020 年回顾与 2021 年展望，华创证券 2、分布式崛起，有望成为光伏增长的第二曲线从装机总量上来看，集中式光伏大幅领先分布式光伏。2020 年集中式光伏总装机 174.4GW，占总装机的 69；分布式光伏总装机为 78.3GW，占仅总装机容量的 31。从新增装机结构来看，分布式占比逐渐提升。近五年，集中式光伏新增装机占总装机的比例呈现下降趋势。2021年一季度，分布式光伏新增装机首次超过集中式光伏。图表 18 2015-2020年光伏新增装机构成（GW）图表 19 2015-2020年光伏新增装机构成占比资料来源国家能源局，华创证券资料来源国家能源局，华创证券集中式与分布式并举。分布式光伏能够就地取能，以分散灵活的巨大优势靠近用电区域开发，从而作为能源的重要补充。分布式光伏的一大优势是可以采用“自发自用，余量上网”的模式，在用电需求较大、用户电价较高的中东部地区可以因地制宜发展中小型分布式光伏。预测未来集中式与分布式光伏将进一步做到优势互补，共同促进光伏产业的协同发展，（二）整县光伏与BIPV齐飞，分布式光伏星辰大海 1、整县光伏试点超预期落地 6 月 20 日，国家能源局发布关于组织申报整县市、区屋顶分布式光伏开发试点方案新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 21 的通知，在全国范围内组织开展整县（市、区）的屋顶分布式光伏的开发试点工作，同时明确指出党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 50；学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 40；工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30；农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20。试点推进超预期，两成县区纳入试点项目。在中央政策出台后，多地陆续出台分布式光伏建设的相关政策。据北极星统计，截至 9 月，已经敲定整县光伏开发的市、县、区已达 193个。9月 13日，国家能源局发布了国家能源局综合司关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知，通知公布了全国整县光伏推进试点县市的最终名单，最终共有33个省份的676个县（市、区）被列入光伏整县的试点区域，超过此前预计的 22个省份。按照全国约 2853 个县级行政区计算，约有 23.7的区域列入该次整县光伏试点。分布式光伏就地消纳优势凸显。此次光伏整县安装试点与当前光伏累计装机分布有较大差异。从地域分布图来看，光伏累计装机呈现出“上深下浅”的特征，即西部、东部分布较为集中，南部分布较少；而此次光伏整县安装试点呈现出“左浅右深”，光伏累计装机较少的省份（如广西、广东、福建及浙江）目前试点均超过了20个。中东部等较为发达的区域均有较多试点分布，该地的用电需求旺盛，分布式光伏将优先解决当地消纳，有效地避免了集中式新能源产电用电地域错配的问题。图表 20 2020年光伏累计装机地域分布图图表 21 光伏整县试点个数地域分布图资料来源WIND，华创证券资料来源能源局综合司国家能源局综合司关于公布整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点名单的通知，华创证券电力龙头跑步入场。大型企业依托于资本优势及强大的关系网络在本次整县开发中收获了大批项目。在目前已敲定的 193 个整县光伏开发的市、县、区中，前五大开发企业签约多达131个（含合作项目），占比近7成（含合作项目）。图表 22 主要电企目前敲定的试点个数公司单独合作共计国电投 36 7 43 正泰 31 1 32 国家能源集团 19 4 23 新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 22 公司单独合作共计国家电网 14 6 20 华能 11 2 13 大唐 3 3 6 华电 3 3 三峡 5 2 7 资料来源北极星电力网“整县”风暴 PK国家电投、国家能源集团、国家电网、华能拿下近百个市区县，华创证券 2、BIPV优势凸显，后续增长潜力巨大分布式光伏分与建筑结合和非与建筑结合两类，其中非与建筑结合的又分为 BIPV 和 BAPV。BIPV为太阳能光伏建筑一体化解决方案，通过在建筑表面安装光伏阵列为建筑物提供电力，实现电力的自发自用；同时也可以与电网相连接，实现电力的全额上网。 BIPV通过将光伏与建筑物的有机结合，既能作为建筑材料或装饰材料，又能为建筑提供电力，实现了建筑与电力的有机结合，极大提高了资源的利用率和利用价值。BAPV 则不直接作为建筑的一部分，仅通过支架等与建筑物结合，光伏面板移走后建筑仍保持完整。图表 23 光伏电站构成资料来源华创证券整理与BAPV相比, BIPV有诸多优势。由于 BIPV直接作为建筑的一部分不存在屋面板，而 BAPV 中面板的承办占比达到了 35，因此在经济性方面 BIPV 的单位成本造价低于 BAPV近 40，且寿命长于 BAPV30年左右。在安全性和施工难度方面，由于 BIPV不存在屋顶面板，一般不会因为外力的作用导致光伏面板变形从而引发安全问题，且铝镁锰屋面板一般安装难度较大，BIPV将极大降低施工难度；在防水性方面 BIPV整个屋面表面采用无穿孔连接技术，可有效避免漏水隐患。新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 23 图表 24 BIPV、BAPV特性对比特性 BAPV BIPV 经济性屋面板（铝镁锰）包括直立锁边铝镁锰屋面板和铝合金 T型支座，约200元/平无支架配件夹具、导轨、固定件，约36元/平铝合金压条、橡胶密封条、固定件等，共约72元/平发电组件发电板及铝合金边框，约336元综合造价面板支架组件，共计572元/平支架组件，共计 408元/平使用寿命 20年更换一次使用寿命超50年安全性因为有金属面板的存在，光伏面板受力复杂，长期的风载作用和变形会产生疲劳效应，影响结构安全。屋面为单纯发电板，结构受力清晰，安全性高防水性会因为吊装、长期光伏自重荷载而造成彩钢板或铝镁锰板永久沉降形变，引发漏水隐患整个屋面表面采用无穿孔连接技术，避免漏水隐患施工难度直立锁边铝镁锰屋面板施工难度大，施工周期长施工难度小，安装速度快，工程进度有保障维护难度施工检修中多次踩踏，屋面变形大，维修难度高屋面同步设计、施工，对屋面构件形成保护，不造成二次施工踩踏破坏资料来源北极星太阳能光伏网BIPV与BAPV大PK，华创证券图表 25 BAPV成本占比图表 26 BIPV成本占比资料来源北极星太阳能光伏网BIPV与 BAPV大 PK，华创证券资料来源北极星太阳能光伏网BIPV与 BAPV大 PK，华创证券优势加持叠加价格敏感程度低，持续看好BIPV的增长潜力。随着BIPV的不断发展，其优势也逐渐显现。BIPV由于将光伏面板作为建筑的一部分，成本可部分转嫁到到建筑当中，因此相较于纯粹的光伏面板，BIPV对价格的敏感程度相对较小。在 BIPV的诸多优势加持下，持续看好未来与建筑融合的分布式光伏的增长潜力。（三）从LCOE拆分看成本变化平准化度电成本LCOE（Levelized Cost of Energy）通常用来衡量光伏发电的整个项目周期的单位发电成本。根据公式，LCOE 由初始投资、运营成本、产值收益、税费、发电量等因素决定。新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 24 图表 27 LCOE分解资料来源华创证券整理 2010至 2020年全球范围内可再生能源 LCOE持续下降，光伏发电经济性显著提升。相较于 2010年的 0.381美元/kWh，光伏平均 LCOE已于 2015年下降至火电平均 LCOE波动范围（低于 0.15美元/kWh），到 2020年实现 0.057美元/kWh的经济性优势，过去十年降幅约85.0，远高于海上风电48.1和陆上风电56.2的降幅。相较全球，中国光伏度电成本较低，光伏发电性价比更优，2020年已实现0.044美元/kWh，较 2010年的0.305 美元/kWh，降幅高达85.6。图表 28 2010-2020全球各能源LCOE对比（美元/kWh 图表 29 2010-2020全球光伏LCOE对比（美元/kWh 资料来源IRENA‘Renewable Power Generation Costs in 2020’，华创证券资料来源IRENA‘Renewable Power Generation Costs in 2020’，华创证券总体来看，随着技术迭代，我国光伏LCOE有望进一步下探。据CPIA全投资模型测算， 2020年集中式光伏电站在1800小时、1500小时、1200小时、1000小时等效利用小时数的 LCOE分别为 0.2、0.24、0.29、0.35 元/kWh；分布式光伏电站在在 1800小时、1500 小时、1200小时、1000小时等效利用小时数的LCOE分别为0.17、0.2、0.26、0.31元/kWh。随着组件设备的成本压缩，运维能力的加强，集中式及分布式光伏电站 LCOE预估未来十年仍呈下降趋势，预计2021年大部分地区可实现与煤电基准价同价。新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 25 图表 30 2020-2030集中式光伏LCOE估算（元/kWh 图表 31 2020-2030分布式光伏LCOE估算（元/kWh 资料来源CPIA中国光伏产业发展路线图（2020 年版），华创证券资料来源CPIA中国光伏产业发展路线图（2020 年版），华创证券从LCOE分解来看，光电的经济性的提升主要体现在两个方面初始投资的下降及运营费用的降低；此外，电价负面效应的释放完毕与效率（发电小时数）的企稳也将为LCOE 进一步下降提供保障。初始投资方面光伏系统的初始投资主要分为三部分包括系统成本（组件、逆变器、支架等硬件）、电站安装费用、软性成本（融资等）。对于大部分国家地区来说，硬件系统支出约占初始投资 60以上。硬件系统成本的压缩是初始投资缩减的重要因素。在过去十年里，光伏行业持续不断的技术发展提高了产业链的技术竞争力，整体产业链硬件系统成本得到大空间压缩，经济性也逐步凸显。其中，光伏组件成本压缩空间巨大，占LCOE降幅46，下降成本达0.15美元/kWh；相配套的逆变器、光伏支架、以及其他周边系统降幅占比 18，约 0.059美元/kWh。而 2010-2020年，电站安装成本和软成本降幅分别占光伏LCOE降幅12和18，软成本降幅中有4是由于融资条件改善所致。运维费用方面相较于初始投资的大幅缩减，运维费用的调整空间有限，过去十年里，实现成本压缩0.006美元/kWh、占LCOE降幅2。电价与效率方面目前光伏基本已经实现平价，电价负面效应即将释放完毕。效率方面，（我们将发电能力来作为衡量光伏发电效率的指标），后续利用小时的企稳也将为LCOE 进一步下降提供保障。新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 26 图表 32 2010-2020年全球光伏LCOE下降驱动因素（美元/kWh 资料来源IRENA ‘Renewable Power Generation Costs in 2020’，华创证券综上，我们将通过解构影响的光伏LCOE的四大因素（投资、运营、电价、效率），以挖掘产业链未来潜在的降本空间。 1、投资从光伏产业链来看，成本下降趋势仍存 “技术发展产能释放”将进一步降低初始投资。过去十年，全球光伏产业发展迅猛，2020 年全球平均光伏初始投资约883美元/kW，相比2010年的4731美元/kW，降幅达81.3。 2020年中国平均初始投资约 651美元/kW，同比 2010年实现降幅 83.7。巨大的降本空间主要由技术迭代和产能释放驱动。技术创新不断延展，从硅锭生长方法的改进，到金刚石切片技术的提升，到单晶 PERC 电池大规模应用，再到双面、半片、叠片等组件技术的进步，光伏产品无论是从成本还是效率上都有很大的改善；从规模上来看，产业链各环节扩产速度快。过去十年，全球多晶硅产能增长四倍以上，全球组件产能也实现五倍增长，全球新增光伏装机也从 2011年的 30.2GW增加至2020年的 130GW，规模化竞争也大大压缩了各环节成本。依托于光伏产业技术和规模的快速发展，2020年我国初始投资成本也处于全球各国低位水平。目前，我国光伏产业规模增速逐步放缓，降本空间受限，技术进步将是未来光伏行业降本增效的主要手段。图表 33 2010-2020全球光伏初始投资对比（美元/kW 图表 34 2020年主要国家光伏初始投资对比（美元/kW 资料来源IRENA ‘Renewable Power Generation Costs in 2020’，华创证券资料来源IRENA ‘Renewable Power Generation Costs in 2020’，华创证券新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 27 初始投资可分为三个部分硬件系统成本、安装费用、软性成本。据IRENA数据库统计， 2020年中国初始投资硬件系统成本占比最高，超60，其中组件、逆变器、支架成本占比近五成。组件及配套设备的降本增效仍然是初始投资缩减的重要驱动因素。从产业链主要环节来看组件降本空间组件主要由电池片和其他封装部件（玻璃、胶膜 EVA、背板、边框等）构成，其中电池片为成本主要部分。从构成来看，组件的价格会受电池片等构成部分影响；从整体来看，产业链各环节的变化，例如上游的原料价格浮动，会传导至后端的组件价格表现。为了更好的挖掘组件潜在的降本增效空间，我们可以从产业链的细分环节来探求影响价格传导的基本要素。（1）硅料价格持续高位供需不平衡，硅料价格跳涨。2021年以来，国内硅料价格涨势汹汹，从年初的 90元/kg 上涨到7月的210元/kg，涨幅高达133，相比去年同期增长153，进口硅料价格也逐趋攀升。主要原因是硅料供需不平衡。图表 35 国产及进口硅料市场价变化资料来源WIND，华创证券硅料扩产周期较下游扩产周期长是硅料供需不平衡的重要原因。近年我国光伏装机规模增速较大，全产业链均处于大幅扩张阶段。相较于硅片、电池片，多晶硅料扩产周期显著较长，建设周期约12-18个月，产能爬坡周期约3-6个月。据CPIA数据统计，2021年上半年多晶硅产量 23.8万吨，同比增长 16.1，而硅片、电池片、组件扩产增速快，分别同比增长40、56.6、50.5，远远高于硅料的扩产进程，硅料供需不平衡的问题随之显露，价格开始上扬。同时，部分企业为保证硅片扩产计划的原料供应，会与硅料供应商签订长期硅料供给合同，进一步加剧了市场硅料供应紧张，硅料价格也持续走高，从2021年5月起，硅料市场价一直稳定在每千克200元以上的高位。硅料价格短期仍将持续高位。目前，年内并没有较大的硅料产能扩张计划，四季度又为装机旺季，硅料供需紧张程度将进一步加剧。从短期来看，硅料一直稳持在价格高位，上涨空间有限，上涨态势趋缓。从长期来看，待未来硅料产能释放，供需平衡将有望缓解。新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 28 图表 36 2019-2021年全球硅料主要企业供给情况（万吨）企业名称 2019 2020 2021 保利协鑫 8.5 10.5 10.5 永祥股份 8.0 9.0 16.5 新特能源 7.2 7.2 7.2 新疆大全 7.0 7.0 7.0 东方希望 4.0 7.0 7.0 亚洲硅业 2.0 2.0 2.0 鄂尔多斯 1.2 1.2 1.2 内蒙东立 1.2 1.2 1.2 德国 Wacker 6.0 4.2 4.2 美国 Wacker 2.0 2.0 2.0 马来西亚 OCI 2.7 2.7 2.7 韩国 OCI 5.2 0.5 0.5 合计 55.0 54.5 62.0 资料来源前瞻产业研究院，华创证券多晶硅料的生产技术主要为改良西门子法和硅烷流化床法，产品形态分别为棒状硅和颗粒硅。改良西门子法生产工艺相对成熟，是市场上多晶硅制备的主流工艺，2020年改良西门子法生产的棒状硅约占全国总产量的97.2。图表 37 2020年中国硅料市场占比资料来源CPIA中国光伏产业发展路线图（2020年版），华创证券较改良西门子法而言，硅烷流化床法具有低成本、高性能的明显优势。从成本能耗方面新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 29 来看，改良西门子法需要在1000度以上的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，而流化床技术反应温度仅 650-700 度，热分解的还原电耗更低。同时，硅烷法生产技术流程较改良西门子法更短，工序更少，对于设备的投资，折旧和生产电耗上都有明显的降本空间。结合硅烷法无需破碎的特性，破碎成本也相应省去。从性能方面来看，硅烷法产生的颗粒硅流动性好。相同体积单晶炉可以投放更多的颗粒硅，大幅提升硅棒生产效率；尺寸大小很好地满足了直拉单晶的复投料要求，在CCz工艺生产中具有明显优势。近两年，国产颗粒硅在质量上实现技术突破，自身品质已达到改良西门子法多晶硅标准，投产周期短、且较改良西门子法有 10 元/kg 以上的成本优势。如果能实现规模化扩产，颗粒硅市场占比将会大幅提升，这也将有效缓解现有硅料环节供给压力。图表 38 硅料主要技术路线对比改良西门子法硅烷流化床法硅含量和尾气含硅20.7；尾气需分离再回收含硅87.5；尾气主要为氢气电耗量分解温度在1000度，分解率约15；综合电耗70kWh/kg-Si 分解温度在650-700度，分解速度快，分解率高达99；综合电耗 40kWh/kg-Si 生产工序工序复杂；分批次生产；需破碎进一步加工工序较少；连续加工；无需破碎直接投料安全性危险，含有氢气非常危险，含有氢气、硅烷质量标准电子级电子级技术工艺技术稳定、国产化成熟技术成熟度低，危险性高资料来源PowerLab光伏产业创新趋势报告，华创证券目前市场上也出现了颗粒硅规模产业化的信号。从供给端来看，保利协鑫近年着力推进硅烷流化床法的应用，自 2020年起，公司颗粒硅规划产能合计达 50万吨，其中上机数控与保利协鑫合资建设30万吨颗粒硅项目，强力推进颗粒硅产业化发展。从需求端来看，大型硅片厂商今年纷纷签订含颗粒硅在内的硅料长单协议，订单采购数量累计约60万吨。图表 39 保利协鑫颗粒硅规划产能及含颗粒硅订单情况公告时间地点/公司数量（万吨）备注颗粒硅规划产能 2021.02.28 内蒙古 30 与上机数控合资建设；一期产能6万吨 2020.10.18 乐山 10 一期产能6万吨、二期产能4万吨 2020.09.08 徐州 10 2020年底已实现1万吨投产含颗粒硅订单情况 2021.05.28 晶澳科技 14.58 订单全为颗粒硅产品 2021.02.02 隆基股份 9.14 订单包含颗粒硅产品 2021.02.02 中环股份 35 订单包含颗粒硅产品资料来源公司官网，公司公告，华创证券尽管硅烷法降本增效优势突出，但目前技术仍存在明显缺口。一是跳硅问题。在直拉单晶过程中，颗粒硅熔化，体内氢气会释放出来，由于颗粒硅较小较轻，释放的氢气泡会推动颗粒跃出液面，发生跳硅现象。剧烈的跳硅可能会导致硅颗粒漂浮在固液界面，形成晶体形核中心，导致单晶生长实拍，引发硅棒断棱，从而严重影响直拉单晶的生产效率。二是颗粒硅含粉量过高。颗粒硅表面积大，相互摩擦易产生硅粉，在直拉单晶加料新能源发电行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（2009）1210号 30 过程中这些硅粉会进入热场，附着在内部热场材料上，并不定时地随着气流掉入硅液中，导致硅液受到污染。（2）硅片大尺寸薄片化