基于光伏發電技術的光伏行業發展及投資風險分析

Photovoltaic Industry Development and Investment Risk Analysis Based on

Photovoltaic Power Generation Technology

CHEN Wei-min

摘要：社會發展離不開能源的消耗，光伏發電具有清潔、高效、安全等優點，被世界各國普遍關注并作為重點發展的產業之一。本文主要就光伏行業的發展前景和投資風險進行了分析研究。

Abstract： Social development is inseparable from the consumption of energy. Photovoltaic power generation has the advantages of being clean， efficient and safe， and has been widely regarded as a key development industry in the world. This paper mainly analyzes the development prospects and investment risks of the photovoltaic industry.

關鍵詞：光伏發電;行業發展;投資風險

Key words： photovoltaic power generation;industry development;investment risk

中圖分類號：TM615? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）32-0168-03

0? 引言

光伏，即太陽能光伏發電系統，是指利用太陽能電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能轉換為電能的一種發電系統。

1? 光伏產業發展背景

隨著社會的快速發展，人類面臨著巨大的能源與環境壓力。雖然我國能源資源相對豐富，但由于人口眾多，人均能源量遠低于世界平均水平。因此，積極開發、利用可再生能源是解決能源短缺的有效方法之一。

太陽能光伏發電具有清潔、高效、安全等優點，被世界各國普遍關注并作為重點發展的產業之一。光伏發電不僅僅用于解決邊遠地區用電和特殊用電，更轉向并網發電和建筑結合供電的方向發展，很多發達國家都已制定了能源中長期發展規劃，重點發展光伏產業和技術。

最近幾年，我國光伏電池制造產業規模擴展迅速，多晶硅冶煉技術逐步成熟，形成了完整的制造體系，包括硅材料、硅片、光伏電池、光伏組件、逆變器和控制設備等。

但是，全球光伏市場普遍出現了需求增速減緩、出口阻力增大、產業發展不協調等現狀。同時，我國光伏行業面臨產能過剩、市場開發不足、技術創新能力不強等問題，光伏企業經營普遍存在一定的困難，光伏產業發展面臨的形勢比較嚴峻。

光伏產業是全球可再生能源產業重要的發展方向，具有巨大的發展潛力。當前我國光伏產業面臨的問題，既是產業發展的挑戰，也是產業創新升級的機遇。國家先后發布了《國務院關于促進光伏產業健康發展的若干意見》、《財政部關于分布式光伏發電實行按照電量補貼政策等有關問題的通知》等文件，支持光伏產業發展。

目前，山東省電網電力生產方式仍以火電為主，以高耗能的火力發電為主的能源結構難以滿足可持續發展的戰略要求，電力生產結構調整刻不容緩。因此，積極開發利用太陽能、風能等清潔能源迫在眉睫，以多元化的能源方式來滿足經濟發展需求是解決目前能源危機的有效手段。

2? 行業產業鏈分析

2.1 光伏發電產業鏈分析

從廣義上來說，光伏發電產業鏈主要包括光伏電站設備制造商——電站建設安裝承包商——電站發展商——電力輸送網絡提供商等幾個環節。

由于目前太陽能光伏電池80%以上是以單晶硅或多晶硅為原材料生產的，這里就以晶體硅太陽能光伏電池生產為主進行介紹，光伏制造產業鏈各環節如圖1。

2.1.1 太陽能光伏產品

太陽能電池組件將太陽輻射光能轉換成電能，并向蓄電池充電，再將蓄電池中的電能釋放出來供給用電設備，整個過程由控制器根據設定的程序進行管理。

太陽能光伏產品最基本的元器件是太陽能電池（片），共有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等幾種。其中，最常見的是單晶硅和多晶硅電池。

2.1.2 光伏發電系統

光伏發電系統可分為獨立、并網和互補型光伏發電系統三類。光伏陣列、控制系統和電能變換器是必不可少的，在部分電能轉換和控制策略方面，三類系統具有通用性。

2.2 光伏發電產業價值鏈分析

光伏發電產業鏈各環節按增加值所占比例，從大到小排序依次是組件、多晶硅、電池片、硅片。

從利潤來看，上游的硅料生產利潤率最高，下游電站收益受國家補貼影響也很可觀，而中游電池片和電池組件制造進入門檻較低，行業競爭較為激烈，利潤率也相對較低。

3? 主要工藝技術

3.1 光伏發電的工作原理

太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路后就形成電流。

3.2 光伏組件生產流程

太陽能光伏主要產品包括硅材料、硅錠、硅棒、硅片、太陽能電池板、光伏逆變器、光伏電站、太陽能燈具等。國內領導企業有天合光能、阿特斯、尚德集團、力諾集團、賽維LDK等。

3.2.1 原料晶體硅

原料晶體硅的生產技術門檻高、投資大，具有較強的壟斷性，目前多集中在國外企業Hemlock、Wacker、Tokuyama、REC、MEMC、Misubishi和Sumitomo，這幾家企業占全球多晶硅產量95%以上。

多晶硅生產工藝為：高純石英（經高溫焦碳還原）→工業硅（酸洗）→硅粉（加HCl）→SiHCl3（經過粗餾精餾）→高純SiHCl3（和H2反應CVD工藝）→高純多晶硅。

3.2.2 硅片生產

生產工藝流程主要包括裝料、烙化、長晶、上角凝固、鑄錠、破錠、切片等環節。

3.2.3 電池片制造

提高太陽能電池的電能轉換效率和降低生產成本是太陽能電池技術發展的關鍵，晶體硅太陽能電池的制造工藝流程如圖3。

3.2.4 組件封裝成為電池板

封裝是太陽能電池生產的關鍵步驟，不僅可以保證電池的壽命，還可以增大電池的抗擊強度。沒有良好的封裝工藝，再好的電池也生產不出好的電池組件板。封裝工藝流程如圖4。

4? 當前行業存在的問題

4.1 生產技術和裝備與國際先進水平相比存在差距

我國多晶硅生產工藝及裝備制造還處于起步階段，國產化程度較低，在成本、質量等方面與國際先進水平存在較大差距，一些關鍵配套材料尚需依賴進口。晶體硅高效電池、新型電池及前沿技術方面，還未有所突破。關鍵生產設備性能與國際先進水平存在差距，缺乏國產化整線集成解決方案，綜合利用方面缺少一定的經驗。

4.2 發電成本較高，主要依賴政策支持

雖然，我國太陽能光伏發電成本已經在逐年降低，但仍高于火力和風力發電等常規項目，主要依靠國家補貼和政策扶持，在經濟效益方面，不具備競爭力。目前，國家出臺的各項補貼政策只是暫時的，無法保證光伏發電項目長期穩定運行，存在一定的隱患，導致投資者對市場信心不足，很多項目被擱淺。

4.3 缺乏科學的統一規劃

在國家出臺了一系列鼓勵可再生能源發展的政策激勵下，各地紛紛制定了光伏發電行業發展規劃，加大產業發展力度，但與當地的經濟社會發展、太陽能資源及電網容量存在不協調的問題，局部存在“一窩蜂”現象。國家層面沒有對太陽能資源進行詳細普查，不能滿足太陽能資源開發利用的需求，缺乏科學的、具有實際可操作性行的行業發展規劃。

5? 投資風險分析

5.1 政策風險

光伏發電項目受上網電價和國家補貼政策影響較大。光伏發達國家的政策正逐步增大補貼范圍、減小補貼額度，包括中國在內的光伏新發展國家也在積極出臺刺激政策，在擴大市場需求的同時對企業的成本控制提出了更高的要求。企業應密切關注政策動向，控制生產成本，兼顧國內外市場，開拓新需求。

5.2 技術風險

制約光伏發電成本的技術難點主要有多晶硅生產、電池片硅耗、電池光電轉化率和使用壽命等。

多晶硅生產工藝的難點是閉環工藝，成本低且環保。國內部分企業已實現閉環工藝，未來若缺乏技術更新換代能力可能會受到一定影響。

切片厚度下降可以降低硅消耗，但卻導致下游電池加工設備損耗率上升，要想提高企業競爭力，需進一步改善下游設備。

提高電池光電轉化率、延長使用壽命對降低光伏電池成本有很大作用，但提高幅度有限，日后能否大幅提高不確定性較大。

企業應時刻關注國內外技術研發成果，做好戰略、產品、生產方式的調整，提高產品競爭力，拓展市場。

5.3 市場風險

我國太陽能電池企業主要為出口外向型企業，但是由于國際市場變化和補貼政策的調整，市場需求減少，直接導致了我國太陽能電池制造企業銷售額下降。

5.4 產能過剩風險

太陽能電池主要分為晶硅太陽能電池和薄膜太陽能電池兩大類。晶硅太陽能電池目前技術較成熟、應用較廣泛，存在產能過剩傾向。下一步，隨著海外市場的進一步開拓和新技術的不斷涌現，產能過剩問題將得到一定程度的緩解。

因此，光伏企業應努力提高技術研發水平，不斷提高產品質量，積極開拓市場，充分認識到各階段的潛在風險并做好防范化解措施，才能穩定收入，提高利潤。

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作者簡介：陳維敏（1986-），女，山東濰坊人，研究方向為自動化。