一、全球光伏发电市场规模及需求
随着生态环境问题日益显现,为应对气候变化的不利影响,1992年联合国环境与发展大会期间全球150多个国家以及欧洲经济共同体共同签署了《联合国气候变化框架公约》,旨在减少温室气体排放。1997年《京都议定书》正式签订,以法规的形式限制温室气体排放。为控制温室气体排放、保护地球家园,2016年签署的《巴黎协定》规定把全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于2摄氏度以内的基础目标和1.5摄氏度之内的进一步努力目标。
IRENA根据《巴黎协定》制定的目标进行测算,2050年之前,与能源有关的二氧化碳排放量需要每年减少3.5%左右,并在此后持续减少,因此能源的结构组成和变革对于实现气候目标将起到决定性作用,清洁能源的使用势在必行。鉴于能源载体、技术、成本等方面的优势,太阳能和风能作为最主要的清洁能源,正在引领全球电力行业变革,对传统化石燃料发电形成了有效替代。
根据IRENA数据,2010年至2022年期间,光伏发电度电成本由2.75元/KWh(根据当年末美元兑人民币即期汇率折算,下同)下降至0.34元/KWh,累计下降87.64%。根据IRENA数据,2010年中国煤电发电成本为0.33元/KWh;根据Bloomberg数据,2021年、2022年及2023年,中国煤电发电度电成本分别为0.43元/KWh、0.55元/KWh及0.54元/KWh(2020年以来,煤炭价格波动幅度较大)。2022年光伏发电度电成本已低于2010年煤电发电的成本水平,光伏发电相较于传统能源发电已具备经济性。
根据IRENA预测,未来可再生能源将逐步取代传统能源,占整体能源消耗量的50%,其中光伏发电将占总电力需求的25%。为了实现2050年“零排放”的目标,2030年可再生能源装机量需达到2020年的三倍;到2050年,至少有70%的发电量来自于光伏、风电等可再生能源,可再生能源装机量需达到28,000GW。
根据国际能源署(IEA)发布的《全球能源行业2050净零排放路线图》统计数据,2030年之前,全球太阳能光伏每年新增装机630GW;到2030年全球光伏及风能累计装机量有望达到4,120GW;到2050年,全球实现净零排放,近90%的发电将来自可再生能源,其中太阳能和风能合计占近70%,全球光伏及风能累计装机量将进一步增加至18,088GW。
太阳能凭借其无噪声、无污染、无地域限制、分布广泛、取之不尽、用之不竭、易于获得等优点,成为最有发展前途的可再生能源之一。因此世界主要能源消耗国家高度重视光伏产业的发展,陆续出台了相应的产业支持政策,以支持本国光伏产业发展。
图表:2010-2023年全球新增装机量

数据来源:CPIA
2010年以来,全球光伏产业进入了高速发展期,光伏年装机量快速增长,上游相关行业也得到迅速发展。2011年至2023年间,全球年度光伏新增装机量和累计装机量大幅增长,其中,新增装机量由2011年的30.2GW增加至2023年的390GW,增长近12倍;根据InfoLink预测,2030年新增装机量将达到1,000GW(1TW)。
根据国家能源局发布的数据,中国光伏发电量占总发电量的比例已由2015年的0.70%提升至2022年的4.80%,根据国家统计局数据,2023年光伏发电量占比已达6.18%,呈现显著提升趋势。根据国家发改委能源研究所发布的相关报告,预计2035年中国光伏发电量占社会用电量的28%;2050年,光伏将成为中国第一大电源,光伏发电量占社会用电量的39%。根据国际能源署(IEA)数据,2023年全球光伏发电量占总发电量比例约为5.4%;国际能源署(IEA)预计2030年光伏发电量占总发电量比例将达到约21%,2035年占比将达到约32%,2050年占比将达到约40%。因此,光伏发电拥有持续增长空间,前景广阔。从全球来看,在新的能源格局背景下,各国陆续制定了更为积极严格的“零碳排放行动计划”,光伏行业将进一步加速发展。受煤炭、石油天然气等化石能源价格大幅上涨影响,光伏发电的经济性愈发明显,主要经济体纷纷上调光伏装机目标。2022年5月,欧盟委员会发布了REPowerEU计划,计划在“减碳55%”(Fitfor55)一揽子计划基础上,额外投资2,100亿欧元推广清洁能源,并将2030年实现的可再生能源目标从40%提高到45%;根据欧洲太阳能协会(SPE)公布的《能源独立建议书》,推出8项举措推动太瓦级光伏目标,将2030年欧洲光伏装机预期由672GW调高至1,000GW,年均新增90-100GW。2021年2月,美国政府宣布重返《巴黎协议》,并承诺“到2035年,通过向可再生能源过渡实现无碳发电;到2050年,让美国实现碳中和”;2022年8月美国参议院通过规模高达3,690亿美元的气候投资法案,其中包括促进清洁能源税收抵免以及鼓励光伏制造业发展等政策,根据美国调研机构WoodMackenzie公司发布的研究报告,预计美国光伏装机量比原预测增加66%,到2030年有望每年增加70GW。印度、日本等国家的光伏装机目标亦大幅提升,在中东和南美地区,由于光照条件优越,光伏性价比较高,发展潜力巨大。
二、我国光伏发电市场规模及需求
我国积极投身全球范围绿色低碳转型,并先后签署《联合国气候变化框架公约》《京都协定书》《巴黎协定》等国际公约。2020年9月中国提出“双碳”目标,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,于2060年前实现碳中和;到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。
在我国“双碳”目标背景下,光伏作为近年我国增速最快的新能源,战略地位日益凸显。根据国际能源署数据,2012-2022年,我国光伏发电量复合增长率达61.30%,增长速度大幅领先其他清洁能源。随着分布式光伏整县推进以及风光大基地规划建设的加速落地,国内光伏产业迎来新一轮发展机遇。考虑到未来硅料新增产能逐步释放,供应链紧张程度缓解,加之电池转换效率的进一步提升,将有效带动组件成本下降,预计分布式和集中式装机规模有望快速提升。
据国家能源局数据,2022年我国光伏新增装机87.41GW,较2021年的54.88GW新增装机增加32.53GW,增幅达到59.26%。据CPIA数据,2023年我国新增装机量达到216.3GW,新增装机水平较2022年进一步大幅提升。
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