：光伏發(fā)電將成為三十年后全球的主要能源。光伏太陽能是儲量無窮的能源形式，與其它發(fā)電技術(shù)相比，光伏發(fā)電具有直接轉(zhuǎn)換、就地應(yīng)用的特點。目前光伏發(fā)電的開發(fā)比例最低，成本較高是制約其高速發(fā)展的最大障礙；而依據(jù)我國光伏平價上網(wǎng)路線圖，5年內(nèi)光伏發(fā)電成本就將與火電相當(dāng)。國際能源總署預(yù)計，至2050年光伏裝機將占全球發(fā)電裝機的27%，成為第一大電力來源。那么具體在“十三五”的春風(fēng)下，光伏產(chǎn)業(yè)將如何發(fā)展？

一、光伏能源：取之不盡，用之不竭

光伏行業(yè)從2004年開始以“最具潛力的朝陽產(chǎn)業(yè)”形象進入公眾視野，然而在光伏產(chǎn)業(yè)初生的十多年內(nèi)，卻已經(jīng)歷數(shù)次大起大落。其顛簸的發(fā)展軌跡值得我們?nèi)ブ匦聦徱暎瑸楹芜x擇開發(fā)光伏能源？哪些力量在推動光伏能源的發(fā)展？未來的定位和走向是什么？

1.1、儲量無窮，普照大地

每年到達地球表面的太陽輻射能約為130萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中約10萬億噸可供人類開發(fā)利用，那么只需其中的0.2%，便可供給目前全球一年的能源消耗。目前太陽系尚余約50億年的壽命，對于人類存在的年代來說，可以認(rèn)為是“取之不盡，用之不竭”的。

與其他能源相比，太陽能為開發(fā)潛力最大但已開發(fā)比例最低的能源類型。2014年中，全球僅有0.9%的電力來源于光伏裝機，而風(fēng)電、水電及不可再生能源發(fā)電比例分別達3.1%、16.6%和77.2%，光伏目前的開發(fā)地位與其巨大的儲量地位相悖。

除儲量無窮外，太陽能還是全人類共有的資源。整個地球每個區(qū)域都有陽光普照，這是任何其他能源不具備的優(yōu)勢。因此對太陽能的利用，能夠消除資源匱乏地區(qū)對化石能源的依賴，造福全人類。

1.2、直接轉(zhuǎn)換，就地應(yīng)用

嚴(yán)格意義上說，地球上的能源都來自于太陽能，生物質(zhì)能、水能和風(fēng)能本質(zhì)上都是太陽能通過二次或多次轉(zhuǎn)換而來。唯有光伏轉(zhuǎn)換，是直接通過太陽的輻射將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。其發(fā)電原理為：在陽光的照射下，半導(dǎo)體硅片內(nèi)產(chǎn)生電子--空穴對；在P型硅和N型硅形成的PN結(jié)的內(nèi)建電場作用下，空穴--電子對產(chǎn)生分離；帶正電的空穴向P型硅區(qū)域移動，帶負(fù)電的電子向N型硅區(qū)域移動，從而形成電勢差；在外加負(fù)載的情況下，電流便能接通從而持續(xù)供電。

僅管目前大規(guī)模生產(chǎn)的光伏電池（以占市場份額90%晶硅的為例）僅有17%~20%）的轉(zhuǎn)換效率，然而這種直接轉(zhuǎn)換方式能夠省去挖掘、運輸?shù)纫幌盗欣没茉此璧母哳~成本，做到就地利用。并且相對于其他能源類型來說，光伏發(fā)電占用土地面積更少，對土地的地理要求也更為寬松。分布式發(fā)電甚至直接能夠在廠房屋頂建成，就地消納，省去了電網(wǎng)傳輸?shù)倪^程。

1.3、清潔安全，低碳環(huán)保

光伏太陽能在能量轉(zhuǎn)換過程中無廢渣、廢料、廢水、廢氣排出，也無噪音產(chǎn)生，更沒有核電那樣的核廢料泄露的顧慮；至于在硅片、電池組件等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物則能經(jīng)處理后安全排放。

在霧霾日漸嚴(yán)重的當(dāng)前，降低硫、碳的排放對改善空氣質(zhì)量至關(guān)重要。發(fā)展光伏能源則能夠顯著降低碳排放。目前光伏電站甚至已能夠開發(fā)碳排放交易產(chǎn)品CCER，減排的同時增加收入。

1.4、未來的主要能源形式

綜上所述，光伏發(fā)電在儲量、投資飽和度、建設(shè)地要求、建筑面積、環(huán)境友好度、安全性方面都具備優(yōu)勢。

表格2：各類能源特點對比

然而目前光伏能源的開發(fā)比例卻很低，我們認(rèn)為主要有以下原因：

1.光伏行業(yè)起步時間較晚，大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用在2004年以后才開始，因此行業(yè)基礎(chǔ)較其他能源相比稍薄弱。

2.發(fā)電成本較高。目前光伏發(fā)電的成本約0.15美元/度，與火電0.05~0.09美元/度的成本相比確實較為高昂。

3.依賴于政府補貼。較高的發(fā)電成本限制了光伏的經(jīng)濟性，投資光伏在很大程度上依賴于政府補貼，因此光伏前期的發(fā)展速度受限于政府對光伏的補貼意愿、補貼能力與補貼程度。

歸根結(jié)底，光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目前尚受限于每瓦成本。但隨著光伏技術(shù)的不斷進步，光伏發(fā)電的度電成本將逐年降低；而一次能源的不斷消耗也將抬高傳統(tǒng)發(fā)電的成本，未來光伏與火電的成本差價將逐步抹平。根據(jù)我國資源綜合利用協(xié)會發(fā)布的《中國光伏發(fā)電平價上網(wǎng)路線圖》，到2020年前后，光伏就將實現(xiàn)發(fā)電側(cè)的平價上網(wǎng)，屆時可以不依賴于政府補貼，成為具備競爭力的能源。

因此，光伏從目前的替代能源地位向未來的主要能源地位發(fā)展的趨勢毋庸置疑。國際能源總署預(yù)計，至2050年光伏裝機將占全球發(fā)電裝機的27%，成為第一大電力來源。

二、光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展驅(qū)動力

我們認(rèn)為，光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動力可以歸結(jié)為科學(xué)技術(shù)的進步，政策力量的推動與逐利資本的進入三個來源。

2.1、光伏技術(shù)飛速發(fā)展，制造成本顯著降低

2.1.1、電池效率從0%到25%的突破

自1839年人類首次發(fā)現(xiàn)光伏效應(yīng)已來，各類半導(dǎo)體材料的使用（Se，Si，CdS，CdTe）、生長工藝的完善（如CZ直拉法、FZ浮區(qū)生長法）、制備技術(shù)的進步（減反膜、柵線電極、選區(qū)發(fā)射等技術(shù)的應(yīng)用）使得光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率不斷提升，經(jīng)過100多年的發(fā)展達到了目前量產(chǎn)效率17%~20%、實驗室效率25%以上的水平。

在電池種類上，晶體硅電池（單晶、多晶）、薄膜電池（非晶硅、銅銦鎵硒、銅鋅錫硫）、染料敏化電池等百花齊放，各具優(yōu)勢，在技術(shù)工藝、轉(zhuǎn)換效率上不斷進步?？梢哉f，科學(xué)技術(shù)的進步是光伏大發(fā)展的第一生產(chǎn)力。

圖表10：光伏電池效率發(fā)展歷史

2.1.2、制造成本從百美元/w到1美元/w的下降

光伏電池能夠大規(guī)模生產(chǎn)的另一重要因素就是制造成本的快速下降，一方面得益于制備工藝與技術(shù)的進步，另一方面得益于規(guī)模擴張致使的成本攤薄效應(yīng)。

在技術(shù)路線上，從上游晶硅的制造到中游光伏電池的制備再到下游光伏系統(tǒng)的集成，各類科技創(chuàng)新使得制造效率與削減原材料成本方面都突飛猛進，光伏電池從上世紀(jì)末開始正式邁入商用時代。

另一方面，各國政府在資源、環(huán)境等多種訴求下開始大力推進扶持政策發(fā)展光伏，全球裝機容量從1999年的首次突破1GW發(fā)展到2014年底的177GW。全球光伏產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模擴張使得成本呈指數(shù)級下降，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，裝機規(guī)模每增加100%，電池組件成本下降20.9%，價格從1977年時的76.67美元/瓦降至如今的0.7美元/瓦。在發(fā)電成本方面，晶硅電池的LCOE已降至約0.14美元/度。在用電成本較高的國家（如德國），光伏發(fā)電已實現(xiàn)居民用電側(cè)的上網(wǎng)平價；在我國，也已經(jīng)與工業(yè)用電價相當(dāng)。

圖表13：各發(fā)電技術(shù)的平準(zhǔn)化發(fā)電成本（美元/MWh）

那么光伏發(fā)電的成本能否再降呢？答案是肯定的。隨著鈣鈦礦電池、HIT、PERC、IBC電池技術(shù)等新型高效率電池工藝的逐步應(yīng)用，未來光伏的每瓦成本仍有很大下行空間。我們將在第5.1節(jié)對這些新技術(shù)做具體介紹。

2.2、扶持政策的推動

各國政府出臺的一系列扶持政策，是光伏產(chǎn)業(yè)成長的另一大催化劑。出于自身能源的匱乏、能源比例的失調(diào)、環(huán)保的訴求或是自身日照資源的稟賦，德國、意大利、西班牙、日本、中國、美國等都出臺過一系列政策扶持本國光伏的發(fā)展。這些政策主要可分為兩大類，法律類保障以及補貼、優(yōu)惠類扶持。

2.2.1、法律類保障

德國的可再生能源法是法律類保障的典型。2000年，德國頒布可再生能源法（EEG），替代了1991年開始實施的《電力上網(wǎng)法》（StrEG），成為推動德國可再生能源電力發(fā)展的重要法律基礎(chǔ)，之后又幾經(jīng)修訂完善。EEG主要通過優(yōu)先全額收購和比例配額等強制性制度確?？稍偕茉吹陌l(fā)展。此后德國成為全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先驅(qū)，在2000到2010年間德國光伏裝機快速增長，引領(lǐng)了全球光伏數(shù)十年。

圖表14：德國光伏裝機快速增長

除德國外，美國、英國、澳大利亞、日本等國也出臺過可再生能源發(fā)電配額制政策（RPS），以保障、光伏、風(fēng)電等新能源在國內(nèi)的優(yōu)先發(fā)展地位。RPS主要包括以下幾個方面：

1.可再生能源發(fā)電配額目標(biāo)的數(shù)量，包括時間的確定、要求的逐步實施和所持續(xù)的時間，另外還有針對不同的可再生能源發(fā)電技術(shù)所定的目標(biāo)；

2.配額的適用性（例如，發(fā)電廠，電網(wǎng)或消費者）；

3.配額中所包含的可再生能源品種與發(fā)電技術(shù)的種類；

4.可再生能源發(fā)電信用證交易系統(tǒng)；

5.配額達標(biāo)條例，包括配額確定方面及對不達標(biāo)者的處罰條款；

6.可再生能源發(fā)電生產(chǎn)與交易的成本限制。

配額制的出臺極大地推動了可再生能源的產(chǎn)業(yè)化和本地化。我國的可再生能源配額制也有望在近期出臺，進一步推動風(fēng)電、光伏的發(fā)展。

2.2.2、補貼、優(yōu)惠類

標(biāo)桿電價FIT、凈電量結(jié)算Netmetering、投資稅減免ITC、綠色電力證書REC等政策，則給與了新能源的投資開發(fā)商資金回報方面的保障。下表列示了世界主要國家投資新能源的政策優(yōu)惠。

表格4：各國新能源投資優(yōu)惠政策

以美國為例，光伏投資商享受聯(lián)邦政策中的30%投資稅減免、150%加速折舊以及各州政策中的凈電量結(jié)算、補貼等。此外，美國一些州還形成了綠色能源電力證書（REC）交易市場，對光伏能源的本地化發(fā)展起到了推動作用。

2.3、逐利資本的推動

上述優(yōu)惠政策的支持，使得投資光伏與投資其他產(chǎn)業(yè)一樣有了較好的項目回報率，各國開發(fā)商便在盈利的驅(qū)動下涌入光伏這個朝陽行業(yè)，驅(qū)動裝機規(guī)模增大。然而，資本的大量涌入同樣造成了行業(yè)競爭的加劇與產(chǎn)能的過剩以及可再生能源補貼短缺等問題，反過來使得行業(yè)發(fā)展受阻。在行業(yè)低潮中，具備創(chuàng)新能力與技術(shù)優(yōu)勢的低成本企業(yè)勝出，這使得其裝機成本下降，在補貼下降的趨勢中同樣獲得高收益率，進而推動光伏行業(yè)繼續(xù)進步，最終實現(xiàn)發(fā)電側(cè)上網(wǎng)平價的目標(biāo)，這就是整個光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展邏輯。

仍然以德國為例，德國2004年對EEG法案進行了首次修改，大幅提高了光伏電站標(biāo)桿電價的水平，收益率的突升使得資本涌入，帶動了當(dāng)年裝機量的快速增長；之后幾年德國標(biāo)桿電價不斷下調(diào)，且超過了裝機成本的下降速度，盈利性的降低使得2005~2008年裝機增速減緩；下游需求的降低倒逼中、上游企業(yè)改進技術(shù)降低生產(chǎn)成本，繼而使得電站總裝機成本下降。德國補貼的調(diào)整雖造成了裝機規(guī)模的波動，但總體來看引導(dǎo)了全行業(yè)成本的下降，并在國內(nèi)逐步實現(xiàn)了用電側(cè)的上網(wǎng)平價。

2.4、未來的主要驅(qū)動力為創(chuàng)新技術(shù)的突破

晶硅電池技術(shù)的成型、政策力量的扶持與產(chǎn)業(yè)資本的涉足幫助光伏行業(yè)度過了幼稚期及成長初期。目前全球光伏產(chǎn)業(yè)已步入成長中后期，其特征為：政府不再盲目加大補貼，而是通過調(diào)整補貼維持企業(yè)一定的利潤水平；產(chǎn)業(yè)資本瞄準(zhǔn)補貼和優(yōu)惠政策開始涉足光伏投資，但受限于較高的度電成本（0.06~0.2美元/度），盈利仍主要來源于政府補貼。突破成長期瓶頸的關(guān)鍵在于創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，包括高品質(zhì)晶硅制備技術(shù)，新型電池片制備技術(shù)，組串式逆變器，聚光、向陽跟蹤系統(tǒng)技術(shù)等的大規(guī)模運用，使得光伏發(fā)電的LCOE低于0.06美元/度，達到與火電相當(dāng)成本的水平。屆時，行業(yè)將由產(chǎn)業(yè)資本主導(dǎo)，并出現(xiàn)數(shù)家光伏能源運營商巨頭；光伏裝機將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，成熟的發(fā)電與儲能技術(shù)將使得分布式電站落戶全球每一個角落。

圖表17：光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段

3.2、各國發(fā)展趨勢

2012年以前，以德國、意大利、西班牙三國為代表的歐洲區(qū)域為全球光伏發(fā)展的核心地區(qū)。截止至2012年底，歐洲裝機規(guī)模占全球總裝機規(guī)模的70%。而2013年以后，中國、日本、美國三國接過了歐洲的接力棒，成為主要增長區(qū)域。

從2014年的新增裝機規(guī)模來看，中日美英排名前四，均超越了“老大哥”德國。其中，中國和日本為絕對龍頭，兩國總裝機超過了全球新增40GW中的一半。此外，美國、英國、澳大利亞、韓國等發(fā)達國家增長勢頭也很強勁。發(fā)展中國家中（除中國外），南非和印度成為了最有潛力的新興市場，分別新增0.8GW和0.7GW。曾經(jīng)的龍頭意大利和西班牙則比較慘淡，意大利新增0.4GW，西班牙近零增長。

在累計裝機方面，德國依靠先前的巨大優(yōu)勢以38.2GW的規(guī)模仍占據(jù)第一。中國和日本憑借近兩年最強勁的發(fā)展勢頭超越意大利排名二三位。美國則甩開了與西班牙的差距，以18.3GW的規(guī)模排名第五。此外，英國、澳大利亞、印度等國累計裝機都超過了3GW，而全球已共有20個國家裝機超過1GW。截止2014年底，全球光伏總裝機177GW。

我們預(yù)計未來光伏市場的主要增量仍將來源于中、日、美、英、德，較好的工業(yè)化基礎(chǔ)使得產(chǎn)能有保障，未來成本的下行也將沖抵補貼削減的趨勢；而韓國、南非、印度、阿爾及利亞、智利等國則有望帶來驚喜，政府意志的推動以及日照資源的稟賦將為這些國家?guī)頇C遇。而意大利、西班牙等老牌光伏強國則會因為國內(nèi)補貼的銳減而暫時偃旗息鼓，未來的復(fù)蘇有賴于本國經(jīng)濟的向好、國內(nèi)用電成本的提升、毫無疑問，未來幾年最大的增量市場將在中國。因此，在下節(jié)我們將梳理我國的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，尋求最具確定性的機會。