光伏产业简单分析

浏览量:296 发布时间:2024-12-25


一、基本情况

(一)概况

光伏发电系统 (photovoltaic generation system),简称光伏(photovoltaic),是指利用光伏电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。

光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。光伏发电系统是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成。

(二)分类

1、按电池片类型分类

单晶硅光伏:单晶硅是由硅原子按一定规则排列形成的晶体硅,其原子排列非常整齐,具有较高的纯度。单晶硅电池片是基于光生伏特效应,当太阳光照射到单晶硅材料制成的 P - N 结时,在 P - N 结内建电场的作用下,光生载流子(电子和空穴)被分离,从而产生光电流。

多晶硅光伏:多晶硅是由多个大小不等、晶向不同的小单晶硅组成的硅材料。在制作多晶硅电池片时,同样基于光生伏特效应,当光照射到多晶硅材料制成的 P - N 结时,也会产生光生载流子的分离,进而产生电流。

非晶硅光伏非晶硅又称无定形硅,是一种短程有序而长程无序的硅材料。在非晶硅光伏电池中,硅原子的排列没有规则的晶格结构。当太阳光照射时,光生载流子在非晶硅的无序结构中产生并移动,从而产生电流。非晶硅光伏电池通常采用 P - I - N(P 型、本征型、N型)结构,本征层(I 层)是光吸收和产生载流子的主要区域。

2、按光伏系统规模分类

大型地面光伏电站:发电规模通常在兆瓦(MW)级以上,甚至可以达到吉瓦(GW)级。占地面积较大,一般需要大片的土地,如沙漠、荒原、滩涂等开阔地带。

分布式光伏发电系统:分布式光伏系统的规模相对较小,通常在千瓦(kW)到兆瓦(MW)之间,一般安装在建筑物的屋顶、墙面或者一些小型的闲置场地。

3、按安装方式分类

固定式光伏系统:固定式光伏系统是指光伏组件在安装后位置固定不变的系统。通常是将光伏组件通过支架安装在地面或者建筑物的屋顶等位置,支架的角度在安装时根据当地的纬度等因素进行优化设计,以获得较好的全年光照接收效果。

跟踪式光伏系统:跟踪式光伏系统是指光伏组件能够自动跟踪太阳位置变化的系统。它通过安装跟踪装置,使光伏组件可以在水平和垂直方向或者仅在一个方向上随着太阳的移动而转动,从而始终保持与太阳光线垂直或者接近垂直的状态,以最大限度地接收太阳光。

二、政策

随着光伏发电技术的不断进步和成本持续降低,光伏发电已成为主力可再生能源之一,近年来国家相关部委出台了一系列支持光伏行业发展的政策规定,极大促进了我国光伏产业的发展,光伏产业已成为我国少数具有国际竞争优势的战略性新兴产业之一。

为进一步优化光伏产业,2024年11月20日工信部正式发布《光伏制造行业规范条件(2024年本)》,取代了2021年版的规范条件。该规范条件的实施旨在引导光伏企业减少单纯扩大产能的项目,加强技术创新、提高产品质量、降低生产成本。通过提高准入门槛和细化行业生产标准,加快淘汰落后产能,提升行业整体利润率和生产效率。

三、产业链

光伏产业链上游主要包括多晶硅料、单晶硅棒/多晶硅锭、单/多晶硅片;中游主要包括光伏电池、组件;下游是光伏发电的应用端,主要包括集中式光伏电站和分布式发电系统。

四、市场规模

根据国际能源署(IEA PVPS)光伏系统计划(IEA PVPS)第12版的《2024年全球光伏市场快照》报告,2023年全球累计光伏装机容量从上一年的1.2 TW增长到2023年的1.6 TW,全球新投产光伏系统数量在407.3GW至446GW之间,光伏组件数量约为150 GW。

在全球光伏产业的助力下,中国光伏产业持续高速发展,自2013 年成为全球第一大光伏应用市场以来,中国已连续多年保持新增装机规模、光伏组件产量、多晶硅料产量全球第一。

根据国家能源局数据,2024年前三季度,全国光伏新增并网1.61亿千瓦,同比增长24.8%,其中集中式光伏7566 万千瓦,分布式光伏8522万千瓦。截至2024年9月底,全国光伏发电装机容量达到7.7亿千瓦,同比增长48.4%,其中集中式光伏4.3亿千瓦,分布式光伏3.4亿千瓦。2024年前三季度,全国光伏发电量6359亿千瓦时,同比增长45.5%;全国光伏发电利用率97.2%,同比下降1.1个百分点。

不过,随着光伏的高速发展,产业过剩趋势逐渐显现,剧彭博新能源数据显示,2024年全球新增光伏装机将达到599 GW,同比增长35%,相对于2023年76%的增速,明显下滑。

业内普遍预测,目前的光伏需求增速已经超预期了,消纳是全球性的问题,光伏装机量增长放缓是大趋势。