中国光伏：从“制造”到“智造”之路

屈联西

Wind资讯统计数据显示，目前，沪深两市光伏发电概念板块已有17家公司发布了一季报业绩预告，其中预喜（扭亏、预增、略增）公司11家，占比达64.7%，该数据显示出光伏行业持续回暖的态势。对此，中国光伏行业协会秘书长王勃华指出：“目前光伏行业的回暖正在加速，近两年几个主要环节的增长率都在20%以上。过去我们光伏行业有一句著名的话，就是光伏行业两头在外，多晶硅95%以上进口，组件95%以上出口，现在多晶硅自给率60%，组件自用率已经达到了34%，所以已经超过了三分之一。”
　　在中国光伏行业协会理事长高纪凡看来，光伏行业在未来五年甚至更长时间，比如到2030年，在全球都有一个持续发展的机会。




        光伏产业：规模扩大 技术升级
　　统计局相关数据显示，2015年，全球光伏市场强劲增长，新增装机容量预计将超过50GW，同比增长16.3%，累计光伏容量超过230GW。传统市场如日本、美国、欧洲的新增装机容量将分别达到9GW、8GW和7.5GW，依然保持强劲发展势头。新兴市场不断涌现，光伏应用在东南亚、拉丁美洲诸国的发展势如破竹，印度、泰国、智利、墨西哥等国装机规模快速提升，如印度在2015年达到2.5GW。在国内，2015年，我国光伏新增装机量超过16.5GW，继续位居全球首位，累计装机有望超过43GW，超越德国成为全球光伏累计装机量最大的国家。
　　2016年，尽管面临全球经济疲软、美日等国政策支撑力度下降的影响，但国内外光伏市场仍将保持增长势头，预期全年光伏新增装机量将达到58GW以上。其中，美国由于ITC（税收减免）政策在2016年底到期，将继续掀起抢装高潮，预计新增装机量将达到12GW以上，日本光伏市场虽然继续面临补贴下调压力，但光伏产品价格的持续下降将会继续推动日本市场发展，预计市场规模仍将保持在8GW以上。新兴市场如印度等正大力推动光伏发展，随着配套政策及融资手段的完善，将成为下一个爆发的增长点。我国光伏市场虽然面临局部地区限电、补贴拖欠、上网标杆电价下调等问题，但相信政府将通过提升可再生能源附加、优化电站指标规模发放等措施来破解发展瓶颈，而产品价格的持续下降也将抵消电价下调和限电带来的影响，预计2016年我国光伏装机在“领跑者”计划和电价下调带来的抢装驱动下，全年光伏装机市场将达到20GW以上。
　　据光伏行业市场调查分析报告透露，产业规模稳步增长，企业盈利能力大幅提升。2015年，全球多晶硅产量持续上升，总产量将达到34万吨，同比增长12.6%；我国多晶硅产量约为16.2万吨，同比增长19.1%，在产16家多晶硅企业绝大多数处于满产状态，即使如此，进口量仍超过10万吨。全球太阳能（000591）光伏组件产量约为60GW，同比增长15.4%，我国太阳能组件产量约为43GW，同比增幅达到20.8%，前10家组件企业平均毛利率超15%。多家企业开始在海外设厂，生产布局全球化趋势明显。根据对部分通过《光伏制造行业规范条件》的企业进行统计显示，2015年上半年，组件企业销售收入同比增长8.9%，净利润同比增长9.7%，平均净利润率同比增长6.5%；我国光伏企业产能利用率已经得到有效提高，但受组件价格小幅回落影响，企业盈利能力仍然不强。
　　2016年，随着全球新增多晶硅产能投产和原有产能优化提升，预计全球多晶硅产量将达到36万吨，我国多晶硅产量将达到18万吨，产品价格预计仍将维持在11万元/吨左右，企业仍将承受低价压力。在电池组件方面，随着光伏行业的整体好转，以及由于组件价格下降使得光伏发电成本不断逼近甚至达到平价上网，预计全球组件产量继续呈现增长势头，全年将达到65GW，我国光伏组件产量（含海外工厂）有望达到50GW，产业集中度呈进一步提升趋势。
　　尤其值得注意的是，我国光伏产业在规模不断扩大的同时，光伏产品制造技术水平不断提升，生产成本逐步降低。2015年，在内外部环境的共同推动下，我国光伏企业加大工艺技术研发力度，生产工艺水平不断进步。骨干企业多晶硅生产能耗继续下降，综合成本已降至9万元/吨，行业平均综合电耗已降至100kWh/kg，硅烷法流化床法等产业化进程加快；单晶及多晶电池技术持续改进，产业化效率分别达到19.5%和18.3%，钝化发射极背面接触（PERC）、异质结（HIT）、背电极、高倍聚光等技术路线加快发展；光伏组件封装及抗光致衰减技术不断改进，领先企业组件生产成本降至2.8元/瓦，光伏发电系统投资成本降至8元/瓦以下，度电成本降至0.6/千瓦时~0.9元/千瓦时。
　　2016年，技术进步仍将是产业发展主题。预计产业化生产的多晶硅电池转换效率将超过18.5%，单晶硅电池有望达到20%，主流组件产品功率将达到265W~270W。硅烷流化床法多晶硅生产工艺有望实现规模化生产，单晶连续投料生产工艺和G7、G8大容量铸锭技术持续进步，金刚线切割技术将得到进一步应用，PERC电池、N型电池规模化生产进一步扩大。
　　“光伏+”：扶贫的精准策略
　　“光伏+”扶贫战略具体说就是在我国的部分贫困地区用财政资金支持贫困地区居民建设分布式光伏项目，分布式光伏项目建成后，当地居民既可以用电不花钱，还多一份稳定收益，不仅改变了我国扶贫的开发模式，同时对分布式光伏的开发也是一种示范作用。
　　据了解，2015年，国家能源局、国务院扶贫办在河北、甘肃、宁夏等省区开展了光伏扶贫试点工作。2015年全年，全国光伏精准扶贫试点建设规模达1836兆瓦，年均收益22.6亿元，投资收益率接近13.72%；近43万建档立卡贫困户实现增收，其中包括8.8万户失能贫困户，解决了956个贫困村无集体收入的问题。
　　以上数据可以看出，光伏扶贫的效果还是不错的，它实现了扶贫政策从“输血”到“造血”的转变。从扶贫角度来看，家庭分布式光伏系统初期所需的投资金额以及承担的风险被大大分散。据了解，以5千瓦屋顶光伏项目为例，投资约4.8万元。按照2013年合肥市发布的《关于进一步加快光伏推广应用的补充通知》要求，政府补贴2万元，居民个人仅需承担2.8万元。在25年的使用寿命中，6~7年就能收回投资，投资收益率高达14.9%。
　　光伏扶贫既是探索也是创新，是中国转变能源结构与扶贫工作相结合的新起点，我们有理由相信，在政府的大力支持下，分布式光伏必将改变农村的发展模式和消费模式，改善贫困地区的面貌，有效促进我国贫困地区甚至全社会的能源消费模式与结构的转变。
　　具体而言，在“光伏+”扶贫战略实施的过程中，中国民生投资股份有限公司（简称“中民投”）作为中国民营资本的代表，积极服务国家战略，以宁夏为起点，通过“光伏+”的创新模式，因地制宜地实施精准扶贫战略，积极探索更为合理更为可持续的扶贫方式，中民投的“光伏+”扶贫可谓是国内光伏扶贫计划的缩影。
　　距离宁夏银川市一个半小时车程的盐池县南梁村，中民投旗下的中民新能正在建设规模宏大的单体光伏电站项目。不仅如此，中民投还启动了在3年内完成盐池县74个贫困村的光伏扶贫试点村级电站建设工作，这将直接帮助盐池县在2018年提前实现整体脱贫。而且，中民新能正在建设中的宁夏国家光伏综合示范区，绝不仅仅是光伏电站本身，而是崭新的“光伏+”模式——光伏村级电站的建设，与精准扶贫相结合，与房屋改建相结合，与增加就业相结合，与金融服务相结合，从而实现了一举多得的连带效应。
　　据了解，自从2015年8月中民投启动对南梁村的光伏扶贫行动以来，中民新能根据当地电网接入条件，逐步建设完成盐池全县74个贫困村的光伏扶贫试点村级电站。2016年底全部建成后，可保障每村每年20万元村集体电费收益，收益将持续支付20年，从而为村集体创造稳定的收入来源，有效解决“空壳村”的问题。
　　相关人士对此表示，中民投这种崭新的“光伏+”扶贫模式，告别了过去的单纯地为了扶贫而扶贫，而是在企业社会责任和项目规模效应之间找到了完美的平衡点。如果只做小型光伏项目，往往企业承担不起扶贫和其他配套项目的需求。事实也证明，中民投通过做大规模效应的溢价来扶贫，是更合理更可持续的方式，这也是中民投能够充分发挥自身规模优势，聚合民营经济的更好方式。
　　实际上，“光伏+”的扶贫方式在宁夏的落地只是第一步，中民新能通过这样的创新精准扶贫，探索出了一条行之有效的扶贫道路，将在全国推广，尤其是在山西、河北等光伏重点区域。未来，中民投会与正大集团等合作伙伴携手，在全国其他地区继续推广该模式，充分发挥中民投聚合民营企业的优势，用规模效应提升扶贫质量，实现企业社会价值与自身价值的高度统一。
　　光伏产业：弃光问题有待解决
　　虽然目前我国乃至全球光伏产业发展出现回暖迹象，但是仍有一些不利因素让光伏产业的发展之路更加曲折。比如“弃光”现象。日前，国家能源局公布的2016年第一季度光伏发电运行情况数据显示，全国弃光限电约19亿千瓦时，主要集中在西北地区，西北地区的甘肃、新疆和宁夏都进入弃光严重的行列。
　　对此，专家表示，新疆和甘肃是最早出现弃光的地区，2015年上半年，国家能源局首次公布光伏发电运行情况时就显示，甘肃省弃光电量11.4亿千瓦时，弃光率28%，新疆弃光电量5.41亿千瓦时，弃光率19%，弃光开始露出端倪。此后弃光现象开始严重，西北地区同时又是风电装机规模大、增长迅速的地区，造成新增的光伏发电步风电老路，弃光现象开始逐渐严重。新疆弃光率增长最快的地区。
　　今年一季度，新疆超越甘肃成为弃光率最高的地区，弃光限电7.6亿千瓦时，弃光率52%，甘肃弃光限电8.4亿千瓦时，弃光率39%，宁夏弃光限电2.1亿千瓦时，弃光率20%。但同时，光伏发电的格局发生变化，中部发展步伐加快。早在去年，就有业内人士预测说，宁夏将会很快进入弃光严重地区。不过截至2015年底，弃光严重地区依然还是新疆和甘肃，而且到去年年底，新疆和甘肃弃光形势比2015年上半年有所加重，甘肃弃光率31%，新疆弃光率26%。
　　虽然国家今年以来出台了促进新能源就近消纳的措施，但从一季度数据看，效果并不理想。据了解，西北地区弃光率提高，与当地正在推动的电力交易新规定有关，甘肃、新疆、宁夏在没有对新能源制定保障性发电时间的情况下，推动新能源进入直购电交易，影响了新能源企业的积极性。
　　就西北地区发生“弃光”现象的原因而言，在西北地区其火电装机早已形成规模，而且近年来，由于这几个省份地域辽阔，荒漠戈壁、盐碱地等较多，适合光伏电站大规模建设，因此小到几十兆瓦，大到几百兆瓦的光伏电站迅速建成，而这些电站每天发的电却根本消耗不掉。举个简单的例子，比如一个80MWp的电站，由于调度的需要，只允许发60MW的电力，另外20MW就被限制，这就形成了弃光限电。
　　弃光限电问题，是光伏行业快速发展所致，也是当下面临的主要痛点。有学者提出几个规避弃风、弃光的办法。第一条，建设跨区输电通道，将新能源电力送出“三北”之外的中东部消纳。确实是个办法，但是成本核算下来，不是几百万元几千万元，就能搞定的，做好这件事需要数亿元甚至数十亿元的资金。“这不是资金浪费吗！有这么多钱还不如直接补贴给百姓呢！”话是这么说，但是账不能这么算。可行性与否是专家、电力部门思考的事情。
　　第二条，利用储能系统，来解决弃光问题。光伏发电有几大顽疾：不连续、不稳定、不可控性，有了储能系统，不管你发电不连续，不管你发电不稳定，只要有电用不了，我就给你储存起来。你再怎么限电我也不怕！储,贮也。储亦备也,谓蓄物以为备曰储也！那么储能是现阶段解决弃光最经济有效的途径吗？从技术成熟度来看已经达到产业化应用的需要，并且远高于当初国家制定产业化政策支持太阳能光伏电池、风能发电和电动汽车产业时的技术成熟度。但是，目前储能电池成本高，寿命短，是行业通病。当然了这点业界专家们也在积极攻克，打造新型低成本储能技术。
　　储能作为可再生能源大规模发展的重要支撑技术，正处于市场应用初期，相信未来伴随着国家扶持储能产业发展的一系列政策措施的出台，以及储能技术的不断成熟完善，储能将会成为解决弃光问题的一个现实选择。
　　光伏产业：“制造”向“智造”发展
　　为促进光伏产业加快转型升级发展，推动光伏制造企业提高智能化、信息化生产水平，提升发展质量和效益，近日，工业和信息化部电子信息司指导中国光伏行业协会在江苏省常州市召开“光伏产业智能制造研讨会”，就光伏企业实施智能制造深入交流。江苏塞拉弗、天合光能、林洋新能源、阿特斯、保利协鑫、华大九天等企业交流了在光伏智能制造领域的工作经验。
　　实施智能制造是推动光伏产业加快转型升级、提高发展质量和效益的重要途径。目前，部分光伏制造企业经过自主研发创新，实现生产线智能化、信息化升级，使产线人力成本降低70%以上，产品良品率平均提升近1个百分点，且设备投入可在1~2年内收回，大幅提升了企业的盈利能力。
　　无独有偶，日前，国家能源局发布2016年第一季度全国新增光伏发电装机容量。其中，分布式装机进展大大低于预期。虽然市场火爆，但分布式光伏发展仍然面临很多困难，其未来发展将走向何方？中国能源互联网发展战略研究课题组组长、南京大学教授钱志新提出，光伏发电的核心是智能化，不仅要有智能芯片和智能软件，还要对系统进行再优化。“只有从传统能源到互联网能源，再发展到智能化能源，才能解决这些问题。”他说。
　　在多年来沿袭惨烈价格竞争的光伏行业，半路杀入光伏电站领域的华为引起业内关注。据悉，2015年华为智能光伏电站全球出货量达10.5GW，中国市场为8.5GW。“基于山地、屋顶、农田等场景进行分析并提出电站解决方案，自动采集电站信息并通过大数据分析和专家运维系统进行远程指导，通过云系统对光伏能源进行管理。”在4月28~29日举办的第三届光伏云峰会上，华为技术有限公司智能光伏业务中国区销售总经理武磊磊如此介绍智能光伏电站。
　　国家能源局发布的2016年第一季度全国新增光伏发电装机容量数据显示，光伏项目的投资热点地区正在从西北部慢慢向中东部转移。对投资机构来说，收益是进入行业的最大驱动力。“光伏发电的商业模式要改变，不能把希望寄托在补贴上，可以通过发展光伏金融、能源资产的交易来解决效益问题。”钱志新表示。
　　由此可见，面对如此庞大的市场规模，如何通过运营维护来提高光伏电站的发电效率、降低运维成本，保障光伏电站收益的最大化，业已成为光伏投资者们最为关心的问题。要解决这些问题，必须发展光伏电站智能化。
　　光伏电站的智能化运维，简单来说可以实现四大作用，包括对电站的远程监测和控制、远程智能运行维护管理、发电效率分析与优化服务、电站资产的评估。
　　工信部人士介绍说，实施智能制造是推动光伏产业加快转型升级、提高发展质量和效益的重要途径。“目前，部分光伏制造企业经过自主研发创新，实现生产线智能化、信息化升级，使产线人力成本降低70%以上，产品良品率平均提升近1个百分点，且设备投入可在1~2年内收回，大幅提升了企业的盈利能力。”
　　技术创新是产业发展的永恒驱动力。我国光伏制造业的发展必将经历批量生产、新技术爆发、产品多样化、制造全球化、智能化等阶段，也有可能多个趋势同步发展。光伏智能化制造是非常明确的方向。推动行业不断降低度电成本，其中智能制造是一个非常重要的组成部分。从制造角度来讲，我国人口红利优势逐渐消失，与此同时中国制造2025、工业4.0等都进入了公众视野，光伏智能制造也不例外。我们在文水的生产基地就已经融合了工业4.0和智能制造的成果，并已经达到了相当的标准。
　　要提升光伏行业的转换效率、降低发电成本，智能化制造是主要方向。随着新技术不断导入，老旧产能会被淘汰，面临改造升级。由于是技术驱动，节奏非常快，新旧迭代，不断会有产能淘汰和新产能出现。需要强调的是，对新技术的投资、将新技术导入生产、销售新产品等都是在决定技术路线和升级时就要纳入的考量因素。不管怎样，通过智能化制造追求更高的转换效率和更低的制造成本，这是行业不变的目标。
　　（据相关资料整理）

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从“制造”到“智造”之路