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新能源全球光伏行业调研投资展望分析报告

2017年新能源全球光伏行业分析报告

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2017年9月

正文目录

图表目录

全球光伏装机快速增长，度电成本快速下降

2005-15年，全球光伏行业经历黄金十年

自1954年D.M.Chapin，C.S.Fuller和G.L.Pearson在贝尔电话实验室发明首款单晶硅太阳能电池以来，光伏行业在全球范围开始了大规模的快速扩张。

随着技术不断升级，光伏组件的转换效率已经从最初的4.5%提升到目前逾25%的水平。

太阳能已经逐渐成为一种重要的清洁能源，截至2016年，全球的光伏装机超过300GW。

根据国际能源署的（IEA）的预测，2030年全球光伏累计装机量有望达到1,721GW，到2050年将进一步增加至4,670GW，发展潜力巨大。

图表1:

全球光伏行业发展史

2005-15年可谓是光伏行业发展的黄金十年，全球新增装机由2005年的1.4GW增长至2015年的59GW，年复合增长率高达45%。

与此同时，发电成本由2005年逾4元/千瓦时的水平（按中国口径计算）下降至2015年的0.6元/千瓦时，下降幅度高达85%，年复合降幅为17%。

图表2:

全球新增光伏装机以及发电成本

伴随着装机的快速增长，主要发达国家来自于光伏的发电占比也不断攀升。

以德国为例，其2009年的光伏发电占比为1.1%而2015年的光伏发电占比为5.9%，光伏发电逐渐在全球范围内成为重要的可再生清洁能源供给。

图表3:

全球光伏装机规模

图表4:

全球主要发达国家光伏发电量占比

高额的补贴政策是主要驱动力

以德国为例，德国于2000年颁布实施了可再生能源法（EEG），并结合光伏发展的实际情况，进行不定期的修订和完善。

2012年，德国为光伏发电补贴0.18欧/每千瓦时，是传统发电成本的4倍。

受此刺激，德国连续3年新增光伏装机超7GW，而其规划的每年新增光伏装机目标为2.5~3.5GW。

图表5:

全球发达国家光伏补贴政策汇总

我们认为2005-15年，全球光伏行业发展的主要路径是由高额的政府补贴来撬动装机快速增长、引发光伏硅片-组件产业链开始大规模扩产并持续投入研发、由此而过剩的产能以及技术的快速升级导致装机成本开始快速下降。

图表6:

光伏行业发展路径

图表7:

全球光伏行业新增投资

图表8:

光伏产品价格趋势

图表9:

全球光伏系统成本

中国光伏装机占比不断提升，并全面布局光伏产业链

中国的光伏行业发展路径是补贴驱动式增长的典型。

自2009年，《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》出台后，国内光伏装机由2008年的40MW增长至2009年的160MW。

2013年，随着《国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》的出台，国内光伏新增装机进一步跳跃至10.8GW。

2010-16年，中国光伏累计装机规模从1GW提高到77GW，CAGR达到106%。

同时，中国开始全面布局光伏产业链。

2015年我国多晶硅、硅片、电池、组件和逆变器等产业链主要环节的全球市场占比已分别达到48%、76%、65%、68%和40%，市场占有率位居世界前列，成为全球光伏制造大国，光伏产业已成为我国可参与国际竞争的优势产业之一。

图表10:

中国光伏装机规模

图表11:

中国光伏新增装机占全球比重

图表12:

中国光伏行业补贴/支持政策

从补贴驱动到成本驱动

随着行业的高速发展，全球光伏发电成本在过去10年快速下降。

按中国口径计算，2004-16年，光伏电站的系统成本从66元/瓦下降至7元/瓦，CAGR达到-17%；发电成本从4.38元/千瓦时下降至0.54元/千瓦时，CAGR达到-16%。

图表13:

光伏系统投资成本拆分

图表14:

2004~2016年中国光伏系统成本与度电成本

光伏电站的建设可以分为组件以及BoS（BalanceofSystem，含逆变器）两个大类。

根据我们的测算，2016年国内组件与BoS的成本占比分别为46%与54%。

图表15:

光伏产业价值链

组件成本下降是发电成本下降的主要驱动力

2004-16年，光伏组件以及BoS的成本分别下降91%与87%。

我们认为组件成本的快速下降是发电成本下降的主要驱动力。

图表16:

国产单晶/多晶电池片价格走势

图表17:

国产单晶/多晶组件价格走势

我们认为组件成本的快速下降主要来自于技术升级与行业的产能过剩带来的价格与成本快速下降。

以2015年为例，我们预计全球多晶硅、电池以及组件的产能分别为350万吨，65GW以及80GW，分别高出当年全球新增需求17%，10%以及36%。

图表18:

全球光伏多晶硅产能

图表19:

全球光伏电池以及组件产能

图表20:

全球光伏多晶硅出货量排名

图表21:

全球光伏组件出货量排名

在行业产能过剩的压力下，主要龙头企业为了保持竞争优势而不得不持续投资研发效率更高、成本更低的新产品。

在这个过程中，整个行业在不断地整合中进步、升级。

图表22:

多晶组件效率

图表23:

晶科光伏组件成本趋势

高效化有望推动度电成本进一步下降

展望未来，我们认为光伏组件产品的高效化有望推动其成本的持续下降并有望于2019-20年实现“平价上网”。

届时，我们预计全球光伏行业的发展模式有望从补贴驱动转向成本驱动。

根据可再生能源署（IRENA）预测，在光伏组件技术改进，制造技术进步，规模经济和BoS成本降低的推动下，2015~2025年全球公用事业规模的光伏系统加权平均系统成本将从1.8美元/瓦下降至0.8美元/瓦（约5.5人民币/瓦），下降幅度为57％，届时全球光伏发电的度电成本有望下降至0.06美元/千瓦时。

根据彭博新能源的预测，中国在未来15年的光伏度电成本有望领先全球。

图表24:

2015~25年全球光伏系统成本预测

图表25:

集中式光伏度电成本预测（美元/千度电）

具体到中国，我们认为到2020年我国光伏系统成本将下降至0.65美元或4.55人民币/瓦（对应0.35元/千瓦时或0.05美元/千瓦时度电成本），下降幅度将约35%，其中成本下降空间最大的将是光伏组件，主要源于效率的提升和以及制造成本的持续下降。

据我们估算，组件转换效率每提高1个百分点，光伏发电成本能降低5-6%。

图表26:

2015~2020年中国光伏公用事业规模光伏系统各类成本下降预测

单晶渗透率提升+金刚线切割

综合比较目前的主流光伏技术，我们预计采用PERC技术处理过的P型单晶组件是目前市场上性价比相对比较高的产品。

以目前60片封装的高功率组件为例，P型PERC组件的功率可达290W，而普通多晶的功率为260W。

目前两种组件的市价分别为2.95元/瓦与2.71元/瓦，但是单晶组件由于占地面积相对小而可以节约相关电缆等配件成本，导致使用单晶组件电站的系统投资成本与使用多晶组件电站的系统投资成本基本相当，且发电量可以高出多晶组件3-6%不等。

我预计高效单晶产品的需求有望开始呈现结构性高增长。

图表27:

晶硅电池技术路线

图表28:

2016-2025年不同硅片市场占比变化趋势

图表29:

PERC技术原理

根据中国电器科学研究院工业产品环境适应性国家重点实验室的数据：

在三亚湿热海洋气候以及吐鲁番干热气候两种典型气候条件下，PERC单晶组件较多晶组件平均多发电3.4%。

使用两种晶硅组件（290Wp单晶PERC组件和260Wp多晶组件）各8块，分别接入两台同一品牌、型号的3kW组串式逆变器；其他条件完全相同。

两个实证基地分别位于三亚位于北纬18.14°、东经109.31°（年平均气温25.4℃，年平均降雨量1279mm。

极端低温为5.1℃，极端高温为35.7℃）以及吐鲁番市位于北纬42.91°、东经89.19°（全年气温高于35℃的炎热天气，平均为99天；高于40℃的酷热天气，平均为28天）。

对两组发电量数据进行监测、对比。

图表30:

两种组件的关键参数

从三亚实证基地2016年12月的发电数据来看，单晶组件在直流端与交流端分别提高3.32%与3.77%，同时，当辐照度较低时（日发电量少），如12月14~16日，单晶组件的发电量提升格外明显，分别为5.52%、4.06%、5.09%，高于平均值3.32%。

可见单晶PERC组件的弱光性能好。

图表31:

2016年12月三亚实证基地直流发电统计

图表32:

2016年12月三亚实证基地交流发电统计

从吐鲁番实证基地2017年1月的数据来看，单晶组件的交流侧发电量比普通多晶平均高3.64%。

其结果与三亚实证基地的结果基本相同。

图表33:

三亚基地16年12月不同辐照度下的发电情况

图表34:

2017年1月吐鲁番实证基地交流发电统计

随着国内光伏领跑者计划的推出以及单晶组件性价比的不断提升，高效单晶技术的渗透率不断提升。

根据中国光伏发展路线图的数据，2016年P型单晶的市场占有率已经达到16%并有望于2020年达到27%，2020年以后N型单晶技术有望开始不断成熟，并开始不断提升市场占有率。

目前，通过PERC技术生产的P型单晶的转化率以及接近21%，未来有望通过工艺不断升级而达到22%的水平。

同时，配合金刚线切割以及相关工艺的升级，未来制造成本还有15-20%的下降空间。

目前，行业单晶硅片平均厚度在160-190μm左右，多晶硅片厚度在185-192μm之间。

金刚线切割技术相对于传统砂浆切割，具有切割速度快、单片损耗低、切割液更环保等优点，目前，在单晶硅领域已经得到广泛应用，预计到2018年在单晶硅领域全面取代砂浆切片技术。

同时，我们预计随着金刚线国产化以及细线化等工艺升级的推进，未来在切割环节成本下降的空间仍有15-20%。

图表35:

2016-2025年硅片金刚线切占比变化趋势

图表36:

2016-2025年硅片厚度变化趋势

单晶相关资本支出呈结构性高增长

从主要相关硅片公司的财务数据来看，2014年开始硅片巨头开始陆续大力投资单晶产能，并预计相关的资本支出有望于未来2-3年维持高位，届时有望驱动相关高效智能设备的需求高增长。

图表37:

主要硅片公司研发费用

图表38:

主要硅片公司CAPEX

图表39:

全自动直拉式单晶硅生长炉

图表40:

晶棒单线截断机

图表41:

单晶硅棒切磨复合加工一体机

图表42:

区熔硅单晶炉

图表43:

隆基股份/中环股份/保利协鑫硅片相关投资及扩张项目

中国分布式光伏有望迎来快速增长期

分布式光伏具有就近消纳、用电损耗低等优点，而中国分布式光伏装机的比重低于全球主要国家，截至2016年末，中国分布式光伏的累积装机量为10.3GW。

我们认为主要的原因为：

1）发电成本较高；2）融资渠道受限；3）缺少储能设施配合平滑电流。

随着售电市场的逐渐开放，我们认为分布式光伏有望在实现“平价上网”后在中国市场迎来快速增长期。

图表44:

中国分布式光伏装机

图表45:

全球主要国家分布式光伏占比

2016年11月，国家能源局发布《电力发展“十三五”规划》，明确指出2020年非石化能源发电装机达到770GW，太阳能发电装机达到110GW以上，其中分布式光伏60GW以上，并要求弃风、弃光率要控制在5%以内的合理水平。

►分布式光伏发电应用示范区《太阳能发展“十三五”规划》（以下简称《规划》）明确，要继续开展分布式光伏发电应用示范区建设，到2020年建成100个分布式光伏应用示范区，园区内80%的新建建筑屋顶、50%的已有建筑屋顶安装光伏发电。

►工业园区、经济开发区、大型工矿企业、公共建筑等统一规划的屋顶项目。

《规划》指出，要在太阳能资源优良、电网接入消纳条件好的农村地区和小城镇，推进居民屋顶光伏工程，结合新型城镇化建设、旧城镇改造、新农村建设、易地搬迁等统一规划建设屋顶光伏工程，形成若干光伏小镇、光伏新村。

►光伏小镇、光伏新村。

《规划》指出，要结合电力体制改革开展分布式光伏发电市场化交易，鼓励光伏发电项目靠近电力负荷建设，接入中低压配电网实现电力就近消纳。

各类配电网企业应为分布式光伏发电接入电网运行提供服务，优先消纳分布式光伏发电量，建设分布式发电并网运行技术支撑系统并组织分布式电力交易。

推行分布式光伏发电项目向电力用户市场化售电模式，向电网企业缴纳的输配电价按照促进分布式光伏就近消纳的原则合理确定。

►向电力用户市场化售电、就近消纳的分布式项目。

《规划》指出，要结合电力体制改革开展分布式光伏发电市场化交易，鼓励光伏发电项目靠近电力负荷建设，接入中低压配电网实现电力就近消纳。

各类配电网企业应为分布式光伏发电接入电网运行提供服务，优先消纳分布式光伏发电量，建设分布式发电并网运行技术支撑系统并组织分布式电力交易。

推行分布式光伏发电项目向电力用户市场化售电模式，向电网企业缴纳的输配电价按照促进分布式光伏就近消纳的原则合理确定。

►村级光伏扶贫项目。

《规划》指出，要在中东部土地资源匮乏地区，优先采用村级电站含户用系统）的光伏扶贫模式，单个户用系统5千瓦左右，单个村级电站一般不超过300千瓦。

村级扶贫电站优先纳入光伏发电建设规模，优先享受国家可再生能源电价附加补贴。

做好农村电网改造升级与分布式光伏扶贫工程的衔接，确保光伏扶贫项目所发电量就近接入、全部消纳。

此外，17年4月，国家能源局印发《关于促进储能技术与产业发展的指导意见（征求意见稿）》，明确要求引导和规范用户侧分布式储能系统建设。

支持具有配电网经营权的售电公司与具备条件的居民用户配臵储能，提高分布式能源本地消纳比例，参与需求侧响应、降低用能成本，鼓励相关商业模式探索。

鼓励通过配臵多种储能系统提高微电网供电的可靠性与电能质量；积极探索含储能的微电网参与电能交易、电网运行优化的新技术与新模式。

我们认为随着配套政策的不断完善以及售电市场的不断开放，分布式光伏在实现“平价上网”后有望迎来加速增长期。

图表46:

分布式能源全景图

图表47:

储能在独立微网运营中应用

优选“光伏领跑者”组合

我们认为光伏行业的发展模式在由补贴驱动向成本驱动的转变过程中对于高效率低成本的产品需求有望爆发，同时分布式能源有望成为“平价上网”后的下一个风口。

综合比较技术优势，战略布局以及风险收益比，我们建议优选“光伏领跑者”组合：

高效技术的领导者：

隆基股份（“推荐”评级）；高效设备制造商：

晶盛机电（未覆盖）；分布式能源运营商：

林洋能源（“推荐”评级）；京运通（未覆盖）。

图表48:

“光伏领跑者”组合

隆基股份（推荐）-打造全球最大单晶霸主

►产能快速扩张，制造成本仍有下降空间。

目前公司有7.5GW硅片产能，目标在2017/18年末产能可以分别达到12/18GW。

目前公司硅片的非硅成本为0.05美元/瓦，管理层预计随着金刚线细线化以及国产化的引入，未来其非硅成本还有20%左右的下降空间。

►2017年下半年开始发力海外市场。

由于年中的电价调整，管理层预计上半年国内装机将维持高位，而3季度开始国内需求有望出现类似于16年3季度的下滑，但是下跌的幅度有望好于16年同期水平。

由于目前产能限制，公司希望2017年上半年集中在国内市场供货，在下半年开始发力海外市场。

目前公司在北美，欧洲，中东，印度和非洲已经成立分公司，并力争于2020年海外销售的比重达到50%。

晶盛机电（未覆盖）-智能高效单晶设备领导者

►智能高效单晶设备领导者。

公司自2006年开始研发“直拉单晶关键技术”，目前产品线涵盖全自动单晶生长炉、多晶硅铸锭炉、蓝宝石晶体炉、区熔硅单晶炉、单晶硅棒切磨复合加工一体机、多晶硅块倒角磨面加工一体机、硅棒单线截断机、硅块单线截断机等。

凭借其优异的产品性能，公司在国内高效单晶智能设备市场份额持续保持领先。

►有望受益于国内高效单晶扩产潮。

2016年以来，隆基股份、中环股份以及保利协鑫等公司陆续公布宏伟的单晶硅片扩产计划。

截至2016年6月末，公司在手未交货订单为4.5亿元，并在2016年下半年以来陆续斩获大额订单。

作为国内智能高效单晶设备的领导者，公司有望持续受益于国内高效单晶相关资本支出的快速增长。

林洋能源（推荐）-打造分布式能源闭环

►光伏电站业务稳步推进。

截至16年3季度末，公司累计并网装机562兆瓦，三季度结算电量17,773万千瓦时，平均利用小时数预计为316小时。

我们预计公司2016年末累计并网装机有望接近1GW，2017年有望进一步新增500MW装机。

►布局储能，打造全生命周期分布式能源闭环。

2017年3月，公司公告与亿纬锂能就“智慧分布式储能”所包含的各个领域：

高性价比储能锂离子电池，高性能储能变流器和智慧储能云平台等方面展开合作，其中包括通过合同能源管理、融资租赁、合作设立“智慧分布式储能”基金等商业模式共同开拓智慧储能业务。

双方共同研发、投资和建设智慧分布式储能项目，共享收益。

双方计划在2018-2020年内建设累计1GWh的“智慧分布式储能”系统。

京运通（推荐）-盈利能力领先同行，业绩高速增长可期

►优选分布式电站，盈利能力领先同行。

公司旗下光伏电站主要位于宁夏、浙江、山东、吉林、安徽、江苏、广东7个省份。

截至2016年末，累计装机规模为651MW，其中地面光伏电站约309MW，分布式光伏电站约342MW。

2016年全年发电高达183GWh，16年上半年发电业务毛利率为63.7%，领先同行。

►股权激励刺激公司业绩高速增长：

公司于2016年2月26日进行股权激励，向8名公司核心高管授予430万股首次限制性股票和47万股预留部分限制性股票，授予价3.78元/股。

首次限制性股票行权条件为以2015年扣非净利润为基数，2016-2018年扣非净利润分别增长80%，150%和200%。

预留部分限制性股票行权条件为以2015年扣非净利润为基数，2016-2018年扣非净利润分别增长150%，200%和250%。

通过本次股权激励，管理层利益将与股东利益达到高度一致，利润高增长可期。

图表49:

2017年P/BVSROE

图表50:

行业估值表

图表51:

光伏晶体硅技术发电原理

图表52:

中国光伏电价

图表53:

电池技术概览