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  • 光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    转载:本文嚟自微信公众号“锦缎”(ID:jinduan006),作者:潮落竹生,转载经授权发布。

    作者潮落竹生,喺雪球设有同名专栏。本文系基于公开资料撰写,仅作为信息交流之用,不构成任何投资建议。

    本轮光伏板块嘅调整幅度令人心碎。短短一个多月光景,直奔腰斩、一地鸡毛。说好嘅确定性最强嘅赛道,就咁中道崩殂‌?

    别慌。作为“碳中同”嘅中军先锋,以隆基股份等为首嘅光伏军团自2020年中启动第一波主升,已一路蒙眼狂奔18个月,均值回归是必然现象,同时适当将主角光环雨露均沾畀接驳板块更是一种“美德”——所谓百花齐放才是春。

    关于光伏,实际上,未嚟十几二十年嘅美好几已注定。一个时期嘅休息盘整,是为咗更好嘅出发。

    本文作为我哋“碳中同”系列嘅第三篇,暂将主角从储能转回光伏,一则佢确是不可绕过嘅主题,二则都为处于晦暗状态嘅光伏板块投资者打打气。

    本文核心在于讨论三个问题:

    一是光伏在碳中同道路上嘅地位点样,点解佢比风电、核电、水电更好?

    二是光伏市场空间有多大,点样实现规模化?

    三是简评下嗰啲值得关注嘅公司。

    以下进入正文。

    工业革命以嚟嘅一百多年入面,人类活动等大气中嘅二氧化碳浓度相对于工业革命之前嘅水平提高‌47%,比自然环境下2万年时间能增加嘅浓度仲多,全球平均气温都升高超过1.2℃。

    因此带嚟‌冰川融化、洪水同干旱频繁、蚊虫疾病加剧、呼吸道疾病增加等问题,气温升高仲显著降低‌农作物生长速度,气温每上升1℃,农作物产量就将降低10%。所以,由二氧化碳等温室气体排放引起嘅全球气候变化已经成为本世纪人类面临嘅最大挑战之一。

    紧迫局势下,《巴黎协定》应运而生,协定嘅长期目标是将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内,并努力将温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内。

    在《巴黎协定》嘅框架下,到本世纪中叶实现碳中同就成为咗全球应对气候变化嘅最根本嘅举措。

    截至2020年底,全球共有44个国家同经济体正式宣布碳中同目标,美国新任总统拜登在上任第一日就签署行政令等美国重返《巴黎协定》,并计划设定2050年之前实现碳中同。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    中国则在2020年9月22日嘅第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布,将提高国家自主贡献力度,采取更加有力嘅政策同措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中同。

    根据世界资源研究所(WRI)数据,2017年能源活动排放量占全球温室气体总排放量嘅73%,是全球气候变化嘅罪魁祸首。而能源排放活动度,发电同供热行业排放占全球温室气体排放比重最高,达到30.4%,喺中国,呢一数字甚至高达41.6%。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    因此,要实现碳中同,能源活动领域嘅零碳燃料替代是主要内容。

    所谓零碳燃料,即在能源生产、使用过程中不增加二氧化碳嘅排放,常见嘅有太阳能、风能、潮汐能、核能、沼气等。

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    而家,煤炭、石油、天然气仍然是全球主要嘅能源消费,占比85%,零碳清洁能源占比小,太阳能同风能加起嚟不到5%。

    根据《BP世界能源展望》对全球碳排放做出三种场景下嘅假设,包括一切如常场景、快速转型场景、净零场景,每种假设都对应住不同嘅碳排放变化结果同能源构成变化。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    不管是边种场景,呢几年碳排放将会达到顶峰都几乎是确定嘅,喺2050年,上图中橙色嘅可再生能源占比都呈现巨幅增长。并且在可预见时期内,碳中同发展越快,力度越大,时间越长,但系再生能源占比越高。

    从能源嘅使用上睇,电能、热能、液体燃料是三种最重要嘅能源终端形式。想要合理使用零碳能源,最佳方法就是转化为电力。

    因为电力容易做到“标准化”同“可控化”,有住节能、清洁、高利用效率等优点,同时都是目前实现碳中同成本最低、最为成熟嘅技术路径。所以电力嘅应用必然是越嚟越广泛,根据世界能源署(IEA)测算,到2050年,全球电力消费量将是目前嘅2.5倍,届时,电力将占全球终端用能嘅一半。

    那么,使用太阳能、风能、核能等零碳燃料发电,促进电力嘅绿色转型便成为实现碳中同嘅核心所在。

    在碳中同嘅条件下,若要满足未嚟新增嘅电力需求,国际可再生能源署(IRENA)预计2050年全球电力消费中约有86%嘅电力嚟自非化石能源(可再生能源同核能),意味住未嚟30年全球可再生能源平均年度新增装机规模需达到700GW,是2019年新增装机容量嘅4倍。

    边种零碳能源可以担此大任呢?

    我哋首先在优先级上将水电同核能放喺劣后位置。

    水力发电初睇好清洁,实际上会产生诸多问题。首先是水库运行引起嘅径流、水温、泥沙嘅大规模变化对于部分鱼类生存是不利嘅;其次是修建大坝将产生地质灾害、安全性、移民等问题;

    最后从碳排放嘅角度嚟睇,水库蓄水时水中好氧微生物嘅分解会产生CO2,水中产甲烷菌活动、消落带植被腐烂会产生CH4,呢啲都系不可忽视嘅温室气体嚟源,华盛顿州嘅研究者通过调研全球267个水坝同水库嘅200份有关气体排放嘅研究,结论是每年从水坝同水库排放嘅甲烷大约相当于十亿吨二氧化碳排放,占总人为产生温室气体嘅1.3%。

    核能,极有可能在更耐远嘅未嚟,成为人类嘅最佳能源。但是目前核电存在住核安全同核废料嘅担忧,核废料具有极强烈嘅放射性,处置成本大、技术要求高。我哋距离“可控核聚变”技术嘅成熟,国际科学界主流观点是可能仲需要半个世纪之耐,因而唔可以作为实现2050碳中同嘅能源。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    所以,太阳能同风能发电成为碳中同目标嘅唯二候选人,被寄予厚望。

    我哋先嚟睇睇太阳能同风能是点样发电嘅。

    太阳能嘅发电原理是半导体PN结嘅“光生伏特效应”,即我哋口中嘅光伏发电。

    半导体介于易导电金属同绝缘体之间,其中“硅”具有地壳含量大、性质稳定、提纯技术成熟嘅优点,所以高纯度硅材料成为光伏发电嘅主流产品。P型硅同N型硅就不过多介绍,剩系要要知道在硅晶体度,当N型硅同P型硅紧接在一齐时,将佢哋嘅交界处称为PN结。

    当光照射在PN结上时,产生“电子——空穴对”,受内建电场嘅吸引,电子流入N区,空穴流入P区,结果使得N区储存‌过剩嘅电子,P区有过剩嘅空穴,佢喺PN结附近形成同势垒方向相反嘅光生电场。光生电场除咗部分抵消势垒电场嘅作用外,仲使P区带正电,N区带负电,喺N区同P区之间嘅薄层就产生电动势,即光生伏特效应。此时,若在电池外接一根导线,电子就会从N型硅沿住外部导线向P型硅跑去,从而就产生‌电流。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    风力发电嘅原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转嘅速度提升,嚟促使发电机发电。即将风嘅动能转变成机械动能,再将机械能转化为电能。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    可以睇出,光伏同风电共同点在于取之不尽、清洁安全,完美符合人类家阵时对于能源嘅需求。仲有个极其关键嘅一点,噉就是成本低,这才是佢哋实现规模化嘅核心,我哋后文会重点探究。

    问题又嚟嘎啦,光伏同风电谁更有前景呢?这要通过分析佢哋嘅差异嚟思考。

    通过前面介绍嘅发电原理,光伏是半导体电子技术,风电偏向机械制造,所以光伏技术迭代更快,降本能力都就更强。据IRENA测算,全球光伏发电成本在过去十年间累计下降‌82%,远高于全球陆上同海上风电过去十年下降嘅39%同24%,且随住硅片、电池片等技术嘅提升,未嚟太阳能光伏嘅发电成本有望继续大幅降低。

    另外,光伏需要在光照强度达到一定程度才能发电,风电需要睇当地风力强度发电,相比而言,风电更不稳定,应用场景略显单一,“to B”属性强。光伏则更容易深入千家万户,从发电侧到用电侧,从城市到农村,从工厂到家庭。

    光能嘅储量不用担心日花板问题,若地球表面0.1%嘅面积覆盖光伏系统,按照5%嘅光电转化率,发电量高达(5.6×10嘅12次方)kW·h/年,为世界年消耗能源嘅40倍。

    最后,从我国实际嘅股票投资机会嚟讲,喺风电市场份额同核心技术方面,维斯塔斯、西门子、GE等国外巨头仍然举足轻重。反观光伏,中国光伏新增装机连续7年位居全球首位,累计装机连续5年位居全球首位,喺产业链不同环节TOP10度,中国光伏企业都占据‌绝大多数。后文会再聊中国产业链公司。

    从侧面睇,越嚟越多嘅顶级投资机构同投资人正加速进入光伏,如高瓴资本以158亿取得隆基股份6%股份,易方达、睿远、高瓴等获配通威股份定增项目等等。风电则鲜有所闻。

    近十年,光伏同风电装机都实现‌稳定增长,但是光伏嘅增长趋势显然更快。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    通过一层层嘅探究,我哋得出结论:光伏发电优势显著,喺可控核聚变技术成熟之前是所有能源品种中最理想嘅,是促进电力绿色转型嘅最佳选择,是未嚟三十年世界实现碳中同目标嘅希望之光。

    下面我哋嚟讨论遗留嘅两个问题。即光伏点解可以实现规模化?中国有边啲光伏产业链嘅公司值得关注?

    我国光伏发展经历‌五个阶段。

    初步导入期:1997年12月《京都议定书》获得通过,德国、美国等发布相关扶持可再生能源计划,以日合光能为代表嘅中国第一批光伏企业应运而生。

    快速发展期:在欧美光伏政策嘅刺激下,中国光伏制造业利用国外嘅市场、技术、资本,迅速形成规模。全国先后建立‌几十个光伏产业园,太阳能电池产量年均复合增速高达143.72%。2010年我国太阳能电池产量占全球份额嘅56.86%。

    产业挫折期:前几年嘅狂热实际造成‌大量产能过剩,且九成以上嘅原材料依赖进口,因此在2008年金融危机嘅冲击下,欧盟开始降低政策支持力度,需求端逐渐疲软,又叠加美国同欧盟对中国光伏企业嘅“双反”调查,国内光伏产业受到沉重打击。

    国家补贴期:2012年12月,国务院常务会议确定‌促进光伏产业发展嘅五项措施,2013年8月,《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展嘅通知》正式下发,实行三类资源区光伏上网电价及分布式光伏度电补贴。由此我国光伏需求由国外转向国内,企业经营得以好转。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    在上述嘅前四个时期,光伏嘅发展同政策息息相关,政策力度大产业发展就快,但是补贴只能作为一个辅助,唔系长远之计。2020年开始,补贴退出,而光伏技术进步带嚟嘅成本降低真正实现‌平价化,带嚟光伏大规模发电嘅时代。

    所以光伏嘅规模化可以总结为:从扶持中嚟,到平价中去。降本增效才是最大驱动力。

    光伏平价可以分为发电侧平价同用电侧平价。国内目前成本最低、利用最广嘅电力嚟源为煤电,因此光伏在我国实现发电侧平价嘅条件可以理解为光伏发电成本达到煤电水平,用电侧平价更好理解,剩系要光伏发电成本低于售电价格。

    这入面我哋首先引入LCOE,即度电成本嘅概念。

    度电成本,指能源项目在全生命周期中嘅各项成本同费用支出嘅现值同除以全生命周期发电量嘅现值,是用嚟衡量能源项目经济性嘅主要指标。因此,当光伏嘅度电成本不断降低到低于基荷电源(通常为燃煤发电)嘅上网价格时,便可以不依赖政府补贴即可实现盈亏平衡,实现“平价上网”。

    过去嘅十年间,光伏产品不断提高光电转化效率,同时降低制造成本。自2011年至今,我国多晶硅电池嘅硅片、电池片同组件价格分别降低93%、90%同85%;单晶电池嘅硅片、电池片同组件价格都分别降低86%、87%同84%。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    因此,LCOE度电价格都呈现下降趋势。

    我国脱硫燃煤电价平均值为0.3624元/度。2019年,全国光伏嘅年均利用个钟头数为1169个钟头,光伏电站建设成本4.5元/W,此时度电成本为0.44元/度,所以我国各省、市已基本实现用电侧平价。

    目前,光伏电站建设成本平均可以达到3.5元/W左右,度电成本都降低到0.36元/度,我国半数嘅省同地区基本实现同煤电基准价同价,发电侧平价正处于进行时。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    后续随住光伏产业链各环节效率提升同成本下降,度电成本会越嚟越低。根据IRENA预计,光伏嘅全球加权平均LCOE到2030年将降至0.04美元/千瓦时,同2018年相比降幅达58%,继续保持成本优势。其实从全球范围睇,2025年光伏发电成本就将全面低于煤炭发电成本。

    经济性带嚟规模化。根据CPIA嘅数据作上图,喺保守同乐观两种预测条件下,未嚟五年内全球新增装机每年平均增长率约为16%同21%。从长期市场空间嚟讲,光伏嘅成长期仲将长达20-30年。

    点解呢?因为2019年全球光伏发电量占全球总发电量嘅比重仅2.68%,国内为2.99%,就算是走在前面嘅意大利、德国等欧洲国家都不过8%左右,未嚟光伏发展嘅空间同潜力仍然较大。

    聚焦国内细睇,根据联合国马德入面气候变化大会嘅《中国2050年光伏发展展望》,从2020年至2025年呢一阶段开始,中国光伏将启动加速部署;2025年至2035年,中国光伏将进入规模化加速部署时期;到2050年,光伏将成为中国第一大电源,约占当年全国用电量嘅40%左右,即仲有十几倍空间。

    最后一个问题是中国在光伏产业链上实力强吗,有边啲值得关注嘅公司?

    中国嘅光伏产业链实力毫无疑问是具有极强国际竞争力嘅。

    首先,光伏制造嘅各个主要环节产量中国均超过全球总同嘅六成以上,且比例仍在持续提升;

    其次,根据PBL挪威环评机构嘅数据,2018年碳排放量前五嘅国家同地区依次为中国(26%)、美国(13%)、欧盟(8%)、印度(7%)同俄罗斯(5%),我国碳排放问题重,光伏产业机会大,并且我国光伏发电新增装机已经连续6年全球第一,累计装机规模连续4年位居全球第一;

    我国在产业技术上都一直全球领先,PERC、HJT等电池转换效率同产业化进程稳步推进;

    最后,由于完善嘅配套环境、相对低廉嘅要素成本,以及产业规模效应,我国光伏产品嘅制造成本一直处于全球最低水平。

    中国光伏产业链公司众多,但系探讨嘅点更是不胜枚举,本文只能先对值得关注嘅企业进行一个简单概括同梳理。后续系列文章会选取部分龙头公司深入探究。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    光伏产业总体可以分为硅料、硅片、电池片、组件同系统五大环节。光伏设备主要集中在制作硅片、电池片及组件。

    硅料环节是将硅矿几次提纯为Si纯度为99.99%-99.9999%嘅太阳能级多晶硅。可以重点关注龙头通威股份同保利协鑫。

    硅片环节分为两大部分,单晶硅片同多晶硅片。硅片技术含量不高,属于资本密集型。单晶硅电池具有高电池转换率同良好嘅稳定性,且随住金刚线切割技术嘅大规模应用,单多晶硅片嘅成本差距逐渐缩小。因此单晶替代多晶是好明显嘅趋势,单晶硅片嘅产能正喺度快速扩大,但系以关注单晶硅片双龙头隆基股份、中环股份。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    电池片是光伏产业链最核心环节,主要通过太阳能级硅片通过制绒清洗、扩散制结、硅片刻蚀等一系列工艺生产流程制成,对下游应用嘅性能以及成本有住至关重要嘅作用,属于资本同技术密集型。

    PERC电池是当下嘅主流,不过异质结电池HJT具有标准硅基太阳能电池优异嘅光吸收性能同非晶硅薄膜嘅钝化特性,工艺简单,性能优异,未嚟好可能会随住成本嘅下降成为主流。可以重点关注HJT设备供应公司捷佳伟创、迈为股份、帝尔激光、晶盛机电等。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

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    光伏组件环节嘅企业可以分为垂直一体化组件厂商同专业组件厂商,全球前五大组件厂商晶科、隆基、日合、晶澳、阿特斯均采取嘅是一体化布局,以此实现降低成本、自控品质、提高效率。可以关注几大龙头隆基股份、日合光能、晶澳科技、中环股份等。

    光伏,碳中同“中军”:休息是为咗更好嘅出发

    其实,喺光伏嘅几大环节都存在马太效应,头部企业凭借自身嘅技术及成本优势不断扩大规模,强者恒强,产业集中度不断提高。

    在第啲细分环节同部件度,仲有好多值得研究嘅公司,例如EVA胶膜寡头福斯特,光伏玻璃双龙头信义光能、福莱特等等。

    无论是光伏上年涨幅大,仲是近期深调整,都阻挡不‌行业趋势,优质股一定存在诸多投资机会。值得深入研究、持续关注。

    部分资料嚟自Wind、同花顺、券商研报、公司财报、招股说明书、调研纪要、百度百科、知乎、高瓴产业同创新研究院、碳交易网、证券财经类媒体、学术期刊、公司官网、公众号等。仅供讨论交流,不构成任何投资建议。

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    2021-03-23 09:06:53

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