暴利时代终结,长期发展前景看好
——新能源系列研究报告之“光伏发电”篇
报 告 要 点
发展前景看好:光伏发电是解决能源和环境问题的主要方式之一 。 多晶硅暴利时代终结: 前期行业暴利不仅是行业上下游纷纷提高产能,也吸引了不少新的进入者,导致原来价格高企的多晶硅产能严重过剩,价格暴跌,多晶硅价格从400美元/公斤跌至90美元/公斤。 由生产大国向消费大国转变:2008 年以前我国光伏产业由于缺乏政策支持,形成了目前这种生产大国、消费小国、企业产品以出口导向为主的格局,2009年3与26日,财政部推行《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》,为光电建筑示范工程提供20元/瓦的财政补贴,打开了大规模国内市场应用的大门。
政策支持是行业发展的直接动力,技术进步是根本动力:目前相对于传统发电方法,光伏发电的发电成本还是偏高,只有通过政策支持才能商业应用。从长期来看,通过技术进步,光伏发电可以通过多种方式降低发电成本,从而由政策扶持转向市场化发展。
国有电力集团的积极介入改变了行业竞争格局,资本实力和市场资源逐步掌握行业主导权。
投资建议:回避多晶硅,关注薄膜电池,积极寻找太阳能热发电技术的源头企业。
目 录
目录
1. 太阳能行业情况 ............................................... 1
1.1. 1.2. 1.3. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 5.1. 5.2.
太阳能主要技术比较 ........................................................................................................ 1 光伏发电产业链 ................................................................................................................ 2 光伏发电是最有前途的可再生能源 ................................................................................ 3 全球光伏发电需求持续增长 ............................................................................................ 5 供需发生逆转,多晶硅暴利时代终结 ............................................................................ 6 近期发展还主要依赖政策支持 ........................................................................................ 8 中国市场状况 .................................................................................................................. 10 全球光伏市场趋向多元化 .............................................................................................. 12 看好光伏产业的长期发展趋势 ...................................................................................... 12 技术进步和规模效益带来的成本降低是行业发展的根本动力 .................................. 13 危机过后中国组件企业竞争力将大大增强 .................................................................. 17 光伏设备制造产业链 ...................................................................................................... 19 多晶硅从垄断竞争到完全竞争 ...................................................................................... 21 重点企业-天威保变(600550)分析 ............................................................................ 22 “大个头”来了 .............................................................................................................. 24 发展空间巨大,目前正处于政策扶持阶段 .................................................................. 28 太阳能热发电将是下一个激动人心的投资机会 .......................................................... 30
2. 市场状况 ..................................................... 5
3. 市场与技术发展趋势 .......................................... 12
4. 产业链分析 .................................................. 19
5. 行业投资机会 ................................................ 28
表1 三种主要光伏发电技术比较 ................................................................................................................ 1 表2 主要国家光伏发展中长期规划累计装机容量 ..................................................................................... 6 表3 各国政府推出的光伏产业扶持政策 .................................................................................................... 9 表4 目前我国主要发电方式的成本比较..................................................................................................... 13 表5 美国太阳能发展路线 .......................................................................................................................... 16 表6 天威保变光伏产业子公司情况 .......................................................................................................... 23 表7 天威保变盈利预测表 .......................................................................................................................... 23 表8 天威保变盈利构成表 .......................................................................................................................... 24 表9 中国光伏市场中长期规划 (MW) ................................................................................................. 29
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目 录
图1 光伏发电产业链 .................................................................................................................................... 3 图2 我国与全球主要能源可使用年限(年) ............................................................................................... 4 图3 我国与全球主要可再生能源可开采量................................................................................................... 4 图4 光伏产业链分布情况 .......................................................................................................................... 21
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行 业 情 况
1. 太阳能行业情况
1.1. 太阳能主要技术比较
目前在用的光伏发电技术主要有三种:晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和聚光太阳能电池,其中晶体硅电池应用最广泛,占80%以上,薄膜电池近年增长迅速,占10%以上,聚光太阳能电池有少量应用。在这3 种光伏发电技术中,晶体硅电池的优点是转换效率较高、占地面积小,缺点是硅耗大、成本高,比较适于城市地区;薄膜太阳电池的优点是硅耗小、成本低,缺点是转换效率低、投资大、衰减大、占地面积大,比较适于偏僻地区的并网电站和建筑光伏一体化;聚光电池的优点是转换效率高,缺点是不能使用分散的阳光、必须用跟踪器将系统调整到与太阳精确相对,目前主要用于航天航空。预计未来光伏发电将呈现多种技术并存,共同努力降低成本的局面。详见表1。
表1 三种主要光伏发电技术比较 技术路线 晶体硅太阳单晶硅 能电池 多晶硅 薄膜太阳能CdTe电池 电池 非晶硅薄膜电池 GIGS薄膜电池 聚光太阳能电池 资料来源:民族证券研发中心
实验室最高转换效率 24.7% 20.3% 16.9% 12.8% 19.9% 40.7% 商业化组件成组件售批量生本(美元价(美元产效率 /W) /W) 17.0% 16.0% 9.0% 6%-7% 12.0% 30.0% 2.29 2.25 0.98 3.21 3.15 2.0-2.5 优缺点 硅耗大、成本高 硅耗大、成本高 有污染 1.0-1.5 2.0-2.5 硅耗小、投资大、有衰减 3 5 效率高、成本高 1
行 业 情 况
薄膜电池虽然目前效率不高,但采用多薄层、多p-n 结的结构形式的薄膜电池转换效率可达到40%-50%,因此未来高效率电池最终要走薄膜技术路线。而在各种薄膜电池中,唯有硅薄膜电池原材料储量丰富,且无毒、无污染,更具持续发展前景。硅薄膜电池又可分为非晶硅薄膜、微晶硅薄膜、多晶体硅薄膜3 种。
1.2. 光伏发电产业链
从广义上来说,光伏发电产业链同其它形式发电产业链是一样的,也主要包括光伏电站设备制造商--电站建设安装承包商--电站发展商(电站业主)--电力输送网络提供商等几个环节,详见图1。如果仅从光伏电站设备制造来说,则主要是多晶硅原料工厂—晶体硅片工厂--电池片工厂—晶体硅组件工厂――光伏系统设计安装等几个环节,参见图1上半部分。
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行 业 情 况
图1 光伏发电产业链
多晶硅料工厂独立设备制造商晶体硅片工厂其他电站设备工厂电池片工厂逆变器工厂光伏组件工厂系统集成工厂薄膜电池工厂提供方案辅销售渠道提供方案主销售渠道光伏电站设备制造商光伏终端市场电站设备提供商(分销商)电站安装商提供安装服务电站建设安装承包商(EPC)招投标电站解决方案承建投资与回报金融机构电站发展商(电站业主)投资与运营电站投资商应用方案光伏电站供电电费电价补贴政府电 网 资料来源:华泰证券
1.3. 光伏发电是最有前途的可再生能源
与石油、天燃气、煤炭、核电等能源形式相比,光伏发电除了清洁之外就是资源取之不尽,用之不竭。与风电、
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行 业 情 况
水电、生物质能等可再生能源相比,光伏发电最大的优点是可开采资源无限,而水电、风电的可开发数量都是有限的,据测算,全球太阳能可开采资源高达6000 亿千瓦。
图2 我国与全球主要能源可使用年限(年)
图3 我国与全球主要可再生能源可开采量
资料来源:民族证券研发中心 资料来源:民族证券研发中心
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市 场 状 况
2. 市场状况
2.1. 全球光伏发电需求持续增长
在 2001 年-2008 年期间,全球光伏发电新增容量持续快速增长,年均增速达50.2%,2008 年全球新增光伏发电容量为5.95GW,同比增长110%左右。
在 1996 年-2008 年期间,全球光伏电池产量持续增长,年均增速达43.6%,2008 年全球光伏电池产量为6.85GW,同比增长71%左右。这期间,全球光伏发电累计装机容量也在持续增长,年均增速达31.25%,截止到2008 年末,全球累计光伏发电容量为18.3GW,占全球发电装机容量(约60 亿千瓦)的1%不到。到 2007 年底,全世界光伏总安装量大约12.3GW,其中并网光伏9.84W,占80%左右,是光伏发电的主流应用领域。除此之外,光伏发电还用于偏远乡村、通信和工业以及一些日用光伏产品等。
发达国家非常重视光伏产业发展,目前美国、欧洲和日本制订的光中长期光伏发展目标如表 2所示。按照这一计划,到2010年全球光伏装机容量将达到28GW,是2008年累计装机18.25GW的1.53倍,相当于需年增4.87GW;2020年将达到200GW,是2008年的10.95倍,相当于在这个1年里需年增17.2GW;2030年将达到1850GW,是2008年的99.72倍,
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市 场 状 况
相当于在这个10年里需年增16.5GW。随着技术的进步,或许未来的实际进程将超出这一规划。
表2 主要国家光伏发展中长期规划累计装机容量 年份 日本 欧洲 美国 中国 其它 2008 1.97 - - 0.14 - 2010 8 10 5 0.25 4.75 2020 30 41 36 1.6 89.8 2030 205 200 200 50 1195 世界 18.25 28 198.4 1850 资料来源:王斯成、吴达成相关研究
2.2. 供需发生逆转,多晶硅暴利时代终结
2008年以前,由于光伏发电市场需求突然爆发,多晶硅短期供求失衡,价格暴涨,05年多晶硅现货价格仅55美元/公斤,到了07年12月,多晶硅市场现货价格就摸高至400美元/公斤。行业暴利不仅使得原有的原料供应商纷纷扩大产能,也吸引着新的进入者。目前,全球多晶硅材料的生产由美国Hemlock、德国瓦克、美国MEMC、挪威REC以及日本的三菱、住友钛和德山7家大公司所主导,上述7家公司的多晶硅产量之和约占全球总产量的70%。根据国际国内各多晶硅厂商的生产项目统计,判断2009-2010 年全球多晶硅产量可达10.7 万吨、17.2 万吨,分别同比增长73.4%和60.5%。受金融危机影响,谨慎预测2009-2010 年半导体级多晶硅需求量复合增速3%,需求量分别为2.2 万吨和2.3 万吨;则2009-2010年用作晶硅电池的多晶硅供应量为8.2 万吨和14.4 万吨。2008 年,全球晶体硅太阳能电池产量
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市 场 状 况
约为5500MW,同比增长60%,受到全球金融危机的影响,欧洲市场上,光伏发电市场的快速发展正在逐步减速。这也将波及到中国太阳能电池产业。预计2009-2010年增速分别放缓至25%和40%,产量分别为6870MW 和9621MW。考虑到自2004 年以来,硅片厚度从最初的300 微米降至目前的平均160-180 微米,硅消耗量从最初的12 克/瓦降低至目前平均7-10 克/瓦。预计2008-2010 年的每瓦多晶硅消耗量降至9.0 克、8.1 克、7.3 克(行业平均)。由此预测2009-2010 年的太阳能级多晶硅需求量为5.6 万吨和6.5 万吨,多晶硅产能将过剩。09年多晶硅市场价格暴跌反映了产能严重过剩的预期,目前国内市场价格已跌破90美元。国外多晶硅大厂是专业型的化工一体化企业,其每公斤电耗在100kWh左右,成本能控制在20-30美元/公斤,而国内多晶硅生产多采用改良西门子法,电耗高,成本明显高于国外大厂。在供过于求的情况下国外厂商能够采取降价的手段来争取市场份额,多晶硅价格的长期下跌趋势就在预期之中。
09-10年全球光伏电池厂商将面临严峻考验,装机增长速度放缓的局面难以避免,市场竞争将日趋惨烈,光伏发电行业将迎来短暂冬天。
光伏发电终端市场价格受到巨大挤压,这种挤压作用将导致产业链的重新洗牌,光伏行业的卖方市场格局将被
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市 场 状 况
打破,终端制造商拥有了较强的话语权与定价权,光伏行业买方市场格局将逐步形成。
2.3. 近期发展还主要依赖政策支持
德国、日本、美国、西班牙等目前光伏发展较好的国家,对光伏产业发展主要采取了初始安装补贴、上网电价和电力回购等三方面的政策,当然此外还包括一些税收、融资、优先上网等方面的政策。除此外,希腊、澳大利亚、法国、意大利等国家也推出了相关的政策。如希腊:调整光伏强制上网电价,09年新执行的上网电价将维持两年不变,对于2010年8月份之前签订协议接入电网的业主,可延迟18个月完成安装;对于投资高于10万欧元的光伏项目仍将享受40%的补助;2009年还将推出专门针对屋顶的光伏支持计划,目标是再增加750MW需求;将出台新的10MW以上的光伏系统招标程序。澳大利亚:2009年3月1日启动第一阶段的针对住宅和商业楼宇的可再生能源电力强制购电法案,该计划规定全部可再生能源电力均将享受高额电价,而不是扣除发电者消费量后的部分,电价为50.05澳分/千瓦时,相当于正常供电成本的3.88倍。2009年7月1日启动第二阶段的强制购电法案,主要针对太阳能和风力发电项目。
在2008年的金融危机中,尽管各国光伏市场需求受到
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市 场 状 况
不利影响,但各国政府支持光伏产业发展的决心并没有改变,在此期间仍有多个国家推出了扶持光伏产业发展的相关政策。中国目前还只推出了初始投资补贴政策,后述其他政策尤其是上网电价法政策值得期待。详见表3
表3 各国政府推出的光伏产业扶持政策 国家/地区 澳大利亚 原有政策 新增政策 预计市场容量 法国 日本 安装补贴50%至零,分10年逐年递减,允许同等电价净电量回购 美国 加州:安装补贴4美元/W,购买的光伏系统价格30%的税收减免,最高限额2000美元,延长8年;允许净电量回购。 希腊 韩国 印度 2013年太阳能2009年3月1日启动第一阶段上网电价,50.05发电装机澳分/度,相当于正常供电成本的3.88倍。 400MW 住宅用户回购电价0.3欧元;商业系统0.452028年累计达欧元;BIPV补助0.55欧元/度。 7GW 补贴7万日元/千瓦,较06年的3-4万日元提升1倍。安装成本为60万日元/千瓦。09年1Q补贴90亿日元,09.4-2010.3补贴200亿约400-500MW 日元。2020年日本要使70%以上的新建住宅安装太阳能电池板。 奥巴马政府推出可再生能源计划,2012年占总发电量的10%,2025年占25%,美国目前电力总装机容量为10亿千瓦;将商用和家用太阳能装置减税30%的政策延长8年,对于家用可再生能源装太阳能装置,相当于减少了2000美元/千瓦的机将达到5亿投资;洛杉矶,2020年新增1280MW,分三个千瓦 阶段,一阶段居民屋顶380MW,二阶段市政供电500MW,三阶段政府屋顶400MW;佛罗里达,商用、家用太阳能剩余电力以高于该市标准电费1倍的价钱卖给电力公司,20年有效。 投资>10万欧元的工程,可获40%的补贴;102009年新增年购电价,本岛0.4欧元/度,各群岛0.5欧750MW,远期元/度。 3GW ≤3KW的设备,政府给予总安装费用60%的补2012年达贴;每度电补贴677.38韩元。 1300MW 预计2009年制定了0.3美元/度的上网电价政策。 增至50MW ≤5KW系统,0.35欧元/度;>5KW系统,0.28西班牙 欧元/度;普通电价0.03欧元/度 中国 ≥50KW,安装补贴20元/W。 资料来源:美国能源部 9
市 场 状 况
2.4. 中国市场状况
2008年中国新增光伏容量40MW,累计装机140MW,分别占世界的0.67%、0.76%。我国太阳能多晶硅产量为4500 吨左右,硅锭产量为1.33 万吨左右,电池片产量为2000MW 左右,光伏组件产量为2000MW左右,占全球产量的29.45%,光伏产业产值为1500 亿元,行业从业人数为12 万人,从业企业达500 多家。由于政策的缺位,2008 年以前我国光伏产业基本处于自生自灭的状态,形成了目前这种生产大国、消费小国、企业产品以出口导向为主的格局。从过去几年的情况来看,我国每年新增光伏发电容量基本在20MW 以内,与同一期间逢勃发展的风电相比,基本处于停滞不前的状态。不过2007 年和2008年连续2年新增容量翻倍,可以说出现了可喜的变化。
2009年3与26日,财政部推行《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》,为光电建筑示范工程( 必须大于50kW,即需要至少400平方米的安装面积)提供20元/瓦的财政补贴。据中金估计09年财政补贴很难超过20亿元,新增需求不超过100MW,相当于中国08年需求的3倍,但对于中国08年底光伏总产能2,500MW和全球08年总需求5,800MW而言影响有限。但是,由此看到了中国政府坚定支持光伏行业的态度,相信在顺利走过“示范工程”阶段之后,中国政府的补贴范围和补贴金额会有实质性的扩大,中国
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市 场 状 况
光伏应用市场的大门必将开启。
2008 年我国光伏应用主要分布在农村电气化、通信和工业、并网发电和光伏产品等几个领域,这几个领域分别占2.5%、13.9%、57.8%和25.7%。与发达国家并网发电占近80%相比,我国光伏发电应用相对来说还比较分散,处于初级阶段。
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市 场 与 技 术 发 展 趋 势
3. 市场与技术发展趋势
3.1. 全球光伏市场趋向多元化
从过去几年的情况来看,传统市场德国依然保持增长,但增速放缓;日本近几年基本停滞;后起之秀西班牙和美国发展迅速,尤其是西班牙市场2008 年一举超越德国,成为全球最大的市场,全球光伏市场需求趋于多元化。
电池生产呈现出由美、日等发达国家向中国等发展中国家转移的趋势,美国和日本电池产量占比呈下降趋势,欧洲基本稳定,中国占比大幅上升。到2008 年,中国电池产量占全球产量的29%,成为全球第一大生产基地。
3.2. 看好光伏产业的长期发展趋势
光伏发电行业短期虽难以避免金融危机的影响,但长期来看仍保持快速发展的趋势。
一方面欧美传统市场将随着数量型放松政策和剥离银行不良资产政策而逐步走出低谷。我们注意到09年2月美国新屋销售量环比上涨4.7%,超过市场预期,房地产市场的走好加强了市场对信贷恢复以及光伏复苏的信心;另一方面政府长期扶持光伏的态度不会动摇,08年10月份,欧盟、德国、法国、英国等都已经纷纷表态,金融危机后要大力
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市 场 与 技 术 发 展 趋 势
发展新能源,要进一步加大对新能源的投资与扶持力度,把新能源作为启动实体经济的重要引擎。美国当选总统奥巴马更是在当选后提出以新能源发展为主的能源新政策——\"新阿波罗计划\",计划在十年内投入5000亿美元,把新能源在美国电力中的比重从不足10%提升到25%。政府支持光伏的动力不仅在于部分替代传统能源,还在于1)防止全球变暖;2)促进就业以及;3)维系能源独立和能源安全。油价的涨跌不会对政策走向产生短期的影响。
3.3. 技术进步和规模效益带来的成本降低是行业发展的根本动力
光伏发电高成本是影响其大规模应用的主要原因。以我国为例,目前光伏发电初始投资在 3.5 万元/千瓦左右,光伏发电成本在1.3-2.0 元/度,无论是初始投资成本,还是发电成本,光伏发电都要远远高于火电,也高于水电、核电和风电等其他新能源形式。
表4 目前我国主要发电方式的成本比较 能源方式 投资成本(元/千瓦) 上网电价(元发电成本(元/千瓦时) /千瓦时) 0.35 0.25 0.55 4 0.45 0.28 0.1 0.5 1.3-2 0.33 年发电小时预计2020年发电(小时) 成本(元/千瓦时) 5000-6000 3800左右 2000-3000 1000-2000 7000 0.35-0.56 0.1 0.2-0.35 0.3 0.35-0.5 火电 4500左右 水电 7000左右 风电 7000-9000 太阳能 35000左右 核电 12000 资料来源:民族证券研发中心
在过去一段时间,欧洲主要国家的电价均呈上升趋势,
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市 场 与 技 术 发 展 趋 势
而光伏发电成本呈持续下降趋势,1998年到2007年,美国的光伏系统安装成本从1998年的10.5美元/瓦特下降到7.6美元/瓦特,十年间成本下降了28%。因安装规模的较大,日本、德国的光伏系统安装成本低于美国,2007 年日本、德国平均成本分别为5.9 美元/瓦、6.6 美元/瓦。总体上,光伏系统安装价格呈逐年下降趋势。我们相信,未来随着光伏技术的进步和应用规模扩大,光伏发电成本终将实现平价上网。
未来光伏发电成本将通过提高转换效率、降低硅耗、提高发电量、降低硅料成本等方式来实现。
(1)提高转换效率。以多晶硅电池为例,过去几年里,转换效率在持续提高,基本上每年提高0.5 个百分点左右,目前转换效率17%左右,转换效率每提高1 个百分点,组件成本可下降10%左右,系统成本约下降5%。未来转换效率若能提高到22%左右,则成本可下降一半左右;
(2)降低硅耗。如硅片厚度由之前的300um降至目前的180um,相当于硅耗下降40%左右;
(3)提高发电量。如采用自动跟踪系统,发电量可提高20%-30%,相当于成本下降20%左右;
(4)降低硅料成本。如硅料价格由目前的100美元/kg 降至50美元/kg,则光伏系统成本可降低2.8元/w,假设每瓦耗硅8g左右。硅料成本可通过降低电耗、物耗以及采用
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新技术等方式来实现。
2008 年4 季度以来,晶体硅产业链各环节价格都在下降,新光硅业的多晶硅价格已从2008 年最高时的500美元/kg 左右降至目前的100 美元/kg 左右,英利组件价格目前已降至3 美元/W 以下,Isuppli 预计,09 年组件价格将降至2.5 美元/W-2.75 美元/W。
德意志银行 2008 年3 月预测,2006 年欧美常规电价为8.6 美分/度,按每年5%-7%的速上升,则到2019 年将达到平均16 美分/度。光伏发电成本将从现在的25-34 美分/度下降至2019 年的12 美分/度,光伏发电成本达到与常规电价一致的时间大约在2016 年左右(14-15 美分/度左右)。美国太阳能先导计划的目标是,使光伏发电成本在2015 年达到商业化竞争的水平,上网电价为5-7 美分/度。
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市 场 与 技 术 发 展 趋 势
表5 美国太阳能发展路线 项目 2007年 2015年 多晶硅价格(美元/kg) 45-60 20 切割成本(美元/W) 0.25 0.15 晶体硅组件制造成本(美元电池 2 1 /W) 商品组件效率(%) 12-18 15-21 组件制造成本(美元125-200 70 /W) a-SI薄膜电池 商品组件效率(%) 12-18 15-21 系统安装成本(美元7-10 2 /W) 聚光电发电成本(美元/KWH) >0.3 <0.07 池 商品组件效率(%) 17 29-36 系统安装成本(美元5-12 3 /W) CIGS电池 商品组件效率(%) 5-11 10月15日 商品组件效率(%) >9 13 系统安装成本(美元CdTe电4-5 2 /W) 池 发电成本(美元/KWH) 0.18-0.22 0.07-0.08 资料来源:美国能源部
电池 现状 成本低,主流,能耗高 光衰,有待改善,作为 性能不稳,维护复杂,极少成功案例 成本低,无衰减,效率最高的薄膜电池,SHARP计划10年投产1GW,质量有待提高 工艺简单,成本低,污染,转换效率已超过16%,美国First Solar,德国ANTEC已大规模商业生产 根据测算,在2015 年-2020 年间,主要国家光伏发电成本有望达到与常规电价相当的水平,实现市场化运营。
德意志银行2008 年5 月的研究报告认为,现在的多种已经商业化的太阳电池技术,包括晶体硅太阳电池、非晶硅太阳电池、CdTe 太阳电池,CIGS 太阳电池以及聚光太阳电池,依靠不断的技术进步完全可以做到将光伏发电的成本降到0.1 美元/度以下,而不必依赖其它的技术突破。根据他们的测算,在三种日照条件下(4、5、6度/(平米·天),到2016 年无论晶体硅还是CdTe太阳电池的发电成本都将下降
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到0.15 美元/度以下。
在光伏发电系统总成本中,电池组件成本约占40-50%,逆变器及相关设备约占总成本的10-20%,人工成本约占9-10%,其它材料约占15% 。
国信证券报告经过测算,假设一个10MWp光伏电站在电池组件价格为15元/W,且项目融资采取20%权益资金,权益资金收益率为7%时的发电成本为1.68元。规模效应也可以较显著地降低发电成本,一个100MWp电站的发电成本与10MWp电站相比成本下降幅度约20%。转换效率每上升1%,发电成本约下降4.2%。
在当前技术条件下,由于薄膜电池组件需要占用更大的土地面积以及支架数量,尤其是其过高的光致衰减问题的情况下,薄膜电池光伏电站比晶体硅电池光伏电站投资更大而发电量更少,发电成本也会高于后者。只有薄膜电池在技术上和成本上出现大的突破,其相对晶体硅电池的地位才会发生重大改变。
3.4. 危机过后中国组件企业竞争力将大大增强
金融危机之前国外电池企业成本低,主要是因为能够凭借长单获得低价硅料。国内企业虽然在加工成本方面优势明显(主要体现在劳动力成本低、电价等资源价格低以
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市 场 与 技 术 发 展 趋 势
及设备基本实现国产化造成折旧成本低),但因为硅料现货比重大,总成本处于劣势。
从2008年4季度至今,硅料现货价格跌幅远超长单价,硅料现价已经由去年高点的400美元以上降至今年3月份的120美元,而长单价依然在60美元左右,过去半年来仅有小幅下挫。这将使中国电池组件企业在成本竞争中占据有利位置,预计中国企业市场份额将由07年的28%提升至2010年的40%。
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行 业 投 资 机 会
4. 产业链分析
4.1. 光伏设备制造产业链
光伏电池产业链包括硅材料、硅锭硅片、电池片、电池组件和光伏系统集成与运营。
(1)上游资源类/光伏/半导体材料生产企业 在过去几年里,国内多晶硅产量和产能都处于快速扩张之中。2007 年国内投产的项目有洛阳中硅、新光硅业、江苏中能、东汽峨嵋,这4 家当年产量1130 吨。2008 年新投产项目有10 家。2009 年1月投产2家。在建还有30 家左右。总产能超过8 万吨,按8g/w,可供应10GW。这些项目绝大多数用的是西门子改良法生产工艺。
(2)硅锭/硅片生产企业
2008 年全国共有60家硅锭、硅片生产企业,总产能3 万吨,产量1.33万吨。2007年排名前10位的单晶硅锭生产企业有宁晋晶隆、浙江昱辉、锦州新日、扬中环大、常州天合、扬州顺大、上海卡姆丹克、常州亿晶、江阴海润、北京廊坊。主要多晶硅锭生产企业有LDK、保定英利、常州天合、绍兴精工、宁波晶元。
(3)电池片生产企业
2008 年我国共有太阳能电池生产企业近62 家,总产
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能3000MW,电池片产量2000MW 左右,占全球产量的近3 成。
过去几年里,我国薄膜电池的发展速度相对较慢,2008 年我国非晶硅电池生产企业共有17 家,产能174.9MW,产量35.9MW。其中排名前10 位的薄膜电池生产企业是拓日新能、上海赛斯新能源、深圳创益科技、北京世华创新、天津津能、深圳庆丰光电科技、深证明环太阳能、福建金太阳、浙江富升太阳能、深圳恒阳光电科技。
(4)组件生产企业
共有组件企业330 家,总产能4000MW,产量2000MW左右。2007年排名前10位的电池生产企业是无锡尚德、天威英利、河北晶澳、深圳珈伟、江苏林洋、苏州阿特斯、常州天合光能、南京中电、宁波太阳能、上海航天科技。
(5)其他材料/设备类生产企业 乐凯胶片:太阳能电池背板 精工科技:硅铸锭炉 金晶科技、南玻A:超白玻璃 生益科技:国内最大硅微粉生产企业 (6)下游运营商类公司:
天威保变:太阳能原材料、电池组件的上、下游全产业布局。
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图4 光伏产业链分布情况
原材料辅料与设备多晶硅硅锭/硅片晶硅电池电池电池组件薄膜电池和聚光电池金晶科技南玻A精工科技峨嵋半导体材料厂洛阳中硅四川新光硅业上海棱光无锡中彩徐州中能重庆大全宁晋晶隆浙江昱辉锦州新日扬中环大常州天合扬州顺大上海卡姆丹克常州亿晶江阴海润北京廊坊LDK保定英利常州天合绍兴精工宁波晶元有研硅股中环股份大港股份无锡尚德天威英利河北晶澳江苏林洋南京中电苏州阿特斯宁波太阳能常州天合光能江阴浚鑫常州亿晶生益科技拓日新能上海赛斯新能源深圳创益科技北京世华创新天津津能深圳庆丰光电科技深证明环太阳能福建金太阳浙江富升太阳能深圳恒阳光电科技无锡尚德天威英利河北晶澳深圳珈伟江苏林洋苏州阿特斯常州天合光能南京中电宁波太阳能上海航天科技乐凯胶片川投能源乐山电力江苏阳光通威股份新华光孚日股份拓日新能三安光电(生产聚光电池)航天机电特变电工天威保变A股上市公司海外上市公司资料来源:股权投资部整理
4.2. 多晶硅从垄断竞争到完全竞争
高纯多晶硅最初主要用于半导体领域,自2004 年以来受晶体硅太阳能电池需求拉动而出现供不应求,致使多晶
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硅价格自2003 年约35 美元/公斤持续上涨至2008 年400美元/公斤。价格暴涨的重要原因在于,高纯多晶硅生产在2007 年以前基本上为Hemlock、Wacker 等七家国际大厂所垄断。持续的价格上涨带来暴利,暴利的诱惑下产业壁垒被攻克(资金+技术),大量的新增产能不断涌现。当越来越多的厂商掌握了生产技术,现有厂商能够在超额利润出现时迅速扩产,整个行业的行业壁垒无从谈起,多晶硅行业变得更像传统的低壁垒化工行业。多晶硅行业从之前的寡头垄断格局,转向充分竞争格局。供给增加主要分为三部分:以Hemlock 为代表的传统厂商扩产、以Hoku 为代表的国际新进入者、以江西赛维为代表的国内新进入者。
4.3. 重点企业-天威保变(600550)分析
天威保变是目前 A 股上市公司中产业链相对完整,而且涉足光伏产业较早,目前规模相对较大的光伏龙头企业。在光伏发电实现平价上网之前,整个行业的发展仍然离不开政策支持,这注定了行业的波动性。在这种波动的环境下,我们认为天威保变相对完整的产业链和强硬的股东背景,将使公司获得发展良机,并在最终的竞争中胜出。我们看好天威保变的长期发展前景。公司光伏产业各环节情况详见表6。
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表6 天威保变光伏产业子公司情况
除光伏业务外,公司原有变压器主业发展也很好。2008 年公司变压器产量为8200 万kVA,居行业内前三位,如果加上集团的变压器业务,实际上公司变压器业务与特变电工不相上下。此外,公司还在积极进入风电业务,目前已有2 台样机挂网运行,近期又获得了内蒙卓姿风电场33 台合同,一旦经过50台小批量运行,公司风电业务将进入规模化、批量化生产阶段。我们预计公司2009 年-2011 年业绩分别为0.90 元、1.23 元和1.71 元。主要假设:多晶硅纯利10 万元/吨左右,英利毛利率21.5%左右,薄膜净利率25%左右,变压器及相关业务毛利率22.5%左右。
表7 天威保变盈利预测表
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表8 天威保变盈利构成表
4.4. “大个头”来了
2009年6月24日,国电电力公告拟投资25.3亿元在内蒙古合资建设总产能规模为1万吨的多晶硅项目。此前,公司对国电科技环保集团公司增资6.6亿元以加大对太阳能多晶硅项目投入(科环集团规划建设年产5000吨电子级多晶硅提纯项目,计划2010年10月建成投产)。国电电力的母公司国电集团计划在2011年光伏电池产量达到300MW,2012年达到600MW。并积极推进光伏发电项目,与青海、新疆
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签订能源合作协议,集团下属龙源电力公司与青海格尔木政府签订200MW大型荒漠并网光电投资协议书,全部工程在2011年年底建成投入运行。2009年5月25日和26日,中电投西北分公司接连与甘肃武威和甘肃金塔连签了两个10万千瓦太阳能发电项目的合作协议,这也是中电投在两个月内签订的第二个和第三个太阳能发电项目。各大电力集团公司围绕光伏发电项目的争夺正在越演越烈。
其竞争之惨烈在国内首个太阳能发电项目-甘肃敦煌10兆瓦太阳能发电试点项目中可见端倪。无锡尚德与中国节能投资公司联合体、中国广东核电集团下属的两家子公司、包括华能在内的五大电力集团等均参与竞标,购买标书的国内外电力企业共计50家,有18家参加了投标。投标过程中国投电力和天威英利的控股公司英利控股组成的竞标联合体报出了令人窒息的0.69元/千瓦时超低价,但在各方的压力下,最终国投电力主动退标,最后由江苏百世德太阳能高科技有限公司(下称赛维BEST)、中广核能源开发有限责任公司和比利时Enfinity公司联合体,以1.09元/度的价格竞标成功。从中可以看出,各大电力集团在光伏发电领域跑马圈地的迫切心情。
国有电力公司对太阳能光伏产业早有布局,先前已有部分厂商投资多晶硅领域。国有电力公司从传统电力公司跨足
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再生能源领域,倾向垂直整合的布局,除看好本身在系统、电网端的优势外,认为垂直整合更能有效掌控成本竞争优势以争取获利,所以尽管目前太阳能产品售价低,但国有电力集团具有实力雄厚、资金成本低、国家政策扶持等优势,因此着眼长远,逆势而动。
五大发电集团中国电集团率先进入太阳能领域,成立了太阳能电池工作小组,目前开展前期调研,已完成调研报告,初步建立完整产业链结构的模式,包括多晶硅到组件生产、系统集成、最后到电站的建设和运营管理,实现光伏产业的垂直一体化经营,将有利于大大降低光伏发电成本。国电集团之所以能“领跑”得益于其先天优势,2002年电力改革发电资产分家时原国家电力公司旗下专注发展新能源的公司龙源集团划归国电集团。依托龙源集团的先发优势,国电集团积极抢滩太阳能发电领域,其它集团短时间内无法超越国电集团。2009年5月31日,龙源电力集团公司与赤峰市翁牛特旗人民政府签订30万千瓦光伏发电项目开发协议,龙源集团拟在翁牛特旗分期投资建设总装机规模约30万千瓦的光伏发电基地。而此前的5月5日,龙源电力集团刚与青海格尔木市政府签订了《青海省格尔木200MW大型荒漠并网光伏电站投资协议书》,这是目前国内最大光伏电站项目。
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五大电力公司中的其它四家也无不例外地通过组建新能源公司的模式加速抢滩新能源,以提高新能源装机比例。华电和中电投均已提出了远期新能源占比10%的目标。继国电集团之后,亚洲最大发电企业华能集团于2002年11月出资4.515亿元成立了华能新能源控股有限公司,专注于新能源产业,业务包括风力发电、太阳能发电等。华电集团于2007年9月成立了中国华电集团新能源发展有限公司,目的也是加快可再生能源产业化、规模化开发利用。而大唐集团新能源有限责任公司于今年1月5日才成立,目前公司拥有880MW风电装机容量,今年计划开工930MW风电建设项目,开发区域涵盖内蒙古十个盟市及辽宁、山东、江苏、福建、广东、海南、陕西、山西、湖北、湖南等省份,同时正在开展太阳能、垃圾发电、小水电项目。截止到2008年底新能源装机占比仅0.6%的中电投集团还没成立专门的新能源二级公司,目前新能源开发主体主要为黄河水电公司、江西中电投新能源发电有限公司和中电投东北新能源发展有限公司等。光伏发电是这些电力集团新能源发展载体的重要关注领域。
国投电力与英利控股组成的联合体之所以能在敦煌10兆瓦试点项目中报出0.69的超低价,有专家认为有以下几个原因:1、国有电力集团争取到长期低息或免息贷款以及各种税收优惠;2、国投电力在甘肃有多个风电运营项目,风电的时断时续与太阳能对电网的负面影响相似,国投电力
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具有与国网甘肃分公司协调的经验;3、英利控股则为从多晶硅铸锭、切片、电池片、电池组件到光伏系统应用完整产业链的企业,且有建设世界最大光伏电站——葡萄牙62 兆瓦茂拉项目的成功经验,在成本与建设上都有优势;4、通过前期亏损,提高行业进入门槛;5、积累工程应用经验和成功案例,为未来的项目投标打好基础。
电力集团的强势介入,加快了光伏行业整合步伐,改变了行业竞争格局,我们可以预见,在中国光伏发电市场上,电力集团和原来较有优势的光伏设备制造企业形成联盟,将形成“强强联合”的格局,规模较小、没有技术优势的光伏生产企业将被淘汰或被整合,资本实力和市场资源的优势将增加行业话语权。
5. 行业投资机会
5.1. 发展空间巨大,目前正处于政策扶持阶段
根据我国新能源中长期发展规划,到2010 年我国光伏发电累计装机容量将达到250MW,相当于2009 年-2010年年均新增55MW;2020 年累计装机将达到1600MW,相当于在这10 年里需年均新增135MW。与发达国家相比,这一规划可能偏于保守。我国光伏应用的潜在市场还是很大的,比
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如偏远乡村的农村电气化、光伏建筑并网发电和大型沙漠光伏网站,即便只做很少的一部分,容量也可达到上千GW,可以说我国光伏发电应用存在巨大的发展空间。
表9 中国光伏市场中长期规划 (MW)
2009 年3 月,财政部会同建设部出台《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》政策以及《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》的通知,对≥50kW 的建筑光伏系统,给予20 元/W 的一次性补贴。资金来源:2008 年每度电征收2 厘的电力附加作为可再生能源发电的电价补贴,每年大约可征收50 亿元,风电补贴25 亿左右,光伏可用25 亿-30 亿元,如果每度电补贴1 元钱,则可补贴约2GW 的装机容量。财政部此项政策的出台可以说意义重大,这是专门针对光伏产业发展的专项政策,这意味着我国光伏产业扶持政策已经开始补位。
光伏产业的主要集中地如乐山、内蒙等,均推出了相关的优惠政策,比如土地、税收、电力和融资等方面。据了解内蒙呼市给予多晶硅企业的电价只有0.28 元/度,乐山、湖北宜昌等地也给多晶硅企业提供直供电,电价大约
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在0.40 元/度左右。随着财政部补贴政策出台,各地方政府还将出台配套政策,并提供配套资金。预计未来发改委、工信部、能源局等相关部门应该还会推出一些相关政策,一起推动国内光伏产业的发展,当然其中最重要的是要推出上网电价法,从根本上保障业主的持续盈利,实现行业的良性发展。
随着这些政策的陆续出台,中国光伏产业将进入政策扶持阶段,在这一阶段,国内光伏市场容量将急剧扩张,一些具备优势的龙头企业将脱颖而出。
从长期来看,我们预计随着产业规模的扩大和技术的进步,国内光伏发电成本有望在2015 年-2020 年期间实现平价上网。中国目前光伏发电成本为 1.3 元/度-2.0 元/度,仍远高于普通火电平均不到0.30 元/度左右的发电成本。在实施20 元/W 的补贴政策后,中国光伏发电成本降为0.6 元/度-0.9 元/度,离传统火电成本更为接近了,但仍有一些差距。届时中国光伏产业将与全球光伏产业一起进入一个市场化的大规模发展时期。
5.2. 太阳能热发电将是下一个激动人心的投资机会
整个光伏产业链越到上游,资本、技术密集型特点越明显,越到下游,劳动力密集型特征越明显,像组件企业,投资门槛只需不到100万元就可以接单作业。多晶硅行业
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在重大技术突破前,竞争优势越来越取决于规模和管理带来的成本降低,同质化竞争越来越激励,这个行业将形成“强者愈强”的格局。未来看好两类企业的发展前景,一是已经在行业中有一定规模,产业链相对完整,成本控制能力前的企业,如无锡尚德、天威英利、LDK等,但是这类企业在资本市场上市,而且由于资金实力和市场资源的原因,它们往往倾向与大型电力集团合作,所以对于我们来说没有投资机会;另一类是可能形成重大技术突破的公司,不过这类公司也在诸多电力巨头和行业龙头注视之下,获得投资机会十分困难。目前多晶硅原材料和电池组件参与者众多,造成供需逆转,价格暴跌,未来一段时间将是行业洗牌的时候,目前对于新进入者来说,多晶硅及电池行业应当回避。
薄膜电池目前发展速度稍慢,技术等待突破,其应用范围比多晶硅电池广,可以保持关注。
对于目前刚刚开始兴起的太阳能热发电技术,我们应该积极寻找有技术优势的企业作为投资目标,抢占行业发展的制高点。
太阳能热电(CPS):Concentrating Solar Power是指利用聚光器降低密度的太阳能汇聚到焦斑处,使其生成高密度的能量,然后由工作流体将其转化为热能,再利用热能发电的形式。太阳能热发电主要使用太阳直射辐射资
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源,而不是总辐射。我国直射太阳能资源丰富,有条件发展太阳能的沙漠和戈壁面积约为30万平方公里,占我国沙漠面积约为23%。利用目前已有的太阳能热发电技术和年转换效率,仅仅在我国约10万平方公里的沙地建立电站,就可以满足我国2007年的全年的电能消费。
国内在太阳能热发电方面做了大量工作,但整体来说还比较落后。2005年国内第一座太阳能热发电示范电站—南京江宁区70kW塔式太阳能热发电试验工程成功发电。中国科学院电工研究所在八达岭建立了MW级太阳能塔式热发电示范电站,2009年3月20日胡锦涛总书记参观2009中国国际节能减排和新能源科技博览会,并来到了中国科学院电工研究所八达岭MW级太阳能塔式热发电示范电站展台,对该技术的前沿性给予了充分的肯定,并指出“这个(太阳能热发电技术)挺好”,在我国的发展“前期造价高点不要紧,关键是技术要掌握”。上海711所下属的齐耀动力技术有限公司已经成功开发了燃气型热气机发电技术,适当改进形成太阳能热气机技术,将降低整套系统造价,推向商业应用市场。
太阳能热发电装置通常由两部分组成:收集太阳热能的装置,发电的装置。分为槽式、塔式、碟式三种。碟式太阳能热发电系统因分布、并网均适宜,转换效率高、成本下降空间最大而成为最具商业前途的技术路线(其目前的劣势是安装成本较高、占用面积达、安装地点偏远导致
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维护和电网建设成本较高)。
我们应该密切关注太阳能热发电技术动态,挖掘太阳能热发电技术的源头企业,尽早介入,抢占先机。
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