荣子龙 2018-09-14
2018年是光伏行业渡劫之年,5月31日国家出台新政对需求起到明显抑制作用。供应扩张周期遇到需求骤降,行业哀鸿遍野,2018-2019产业各环节面临产能出清。平价之后的5-10年 全球需求将维持在一个可观水平,多晶硅料和光伏玻璃作为技术更迭较慢的环节,2019年会出现好的投资机会。
◆能源革命的主力军,行业技术日新月异
光伏不是新鲜事物,早在150年前就以被世人所知,1839年埃德蒙-贝克勤在法国发现了光伏效益,自此以后相当长的时间,这个神秘的技术仅仅存在于实验室级别,少为大众所知。随着技术进步和成本的不断下降,太阳能发电装置从人造卫星的两翼走入平常百姓家。
光伏作为一种能源系统可以简单划分为三个部分:自然能源资源,能源的转换,以及能源流的具体使用。
◎太阳能资源:取之不尽,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消耗。经过几十年发展,光伏的能源和环保潜力越来越突出。光伏能源回收期目前在1年左右(图1),光伏组件可使用20-30年。光伏碳排放量已达20g/kwh左右,而煤电碳排放量大于800g/kwh(图2)。
图2 资料来源 阿特斯阳光电力集团 瞿晓铧博士
◎太阳能的转换:光伏转换效率是不断提高的,期初的单位发电成本是无法与传统能源抗衡的。在政策扶持下,光伏企业展开研发,不断上新产能,带动成本下降。使用新技术,提升转换效率(图3),未来将实现脱离补贴的市场化生长。
图3 资料来源 阿特斯阳光电力集团 瞿晓铧博士
◎太阳能的使用:与风电一样具有不稳定性,因此长期要解决储能和智慧电网的问题。绿色电力的过剩不是“绝对过剩”,而是供需不匹配导致的“相对过剩”。要解决这一问题,必须对电网进行改造、开发新的储能技术,以实现在生产和消费之间进行调配。
光伏行业的特点:
光伏行业毋庸置疑具有高成长性,背负环保使命。从投资角度看,供需两端确定性不强,公司选择难度大。需求端受政策影响不规律波动,供应端技术迭代快,产能周期短。光伏在资本市场也非好的长期投资标的,后发优势的特点使龙头企业更换频繁。(图4)
图4. 资料来源 北极星太阳能光伏网
◆各国需求随政策波动,全球光伏发展势头不减
欧洲,日本以及中国是重要能源需求地区,能源对外依存度较高。三个地区对光伏支持力度比较强,而美国光伏装机虽逐年增加,但因丰富的石油和天然气资源,光伏能源占比是下降的。尤其金融危机之后,美国广泛应用水力压裂法提高了石油和天然气的产量。
◎德国是当今新能源发展最好的国家,大规模支持光伏发展的先行者。2000年德国颁布了《可再生能源法》,光伏补贴则开始于2004年。数据看(图5、图 6),2004年装机容量1.11GW, 到2017年累计装机42.39GW。欧洲装机容量从2004年1.33GW,增加到114GW。2011年欧债危机爆发,光伏补贴逐年下调。从年度新增装机需求看,2011年欧洲达到单年22GW峰值后,逐年回落到近几年9GW以下水平。补贴下调并未阻止欧洲新能源发展,光伏和风电的渗透率依然每年提升。
图5. 年度光伏装机需求(GW) 砥俊资产整理
图6. 累计光伏装机量(GW) 砥俊资产整理
◎2011年日本海啸引发福岛核电站事故,导致大量核电站受损,核电发展进入停滞阶段。2010年核能发电27.5%, 2011年比例不足10% , 2012年度下降到了2%以下。福岛核事件促使日本掀起电力能源革命,为光伏发展提供了契机。2012年7月1日启动光伏固定上网电价政策,从数据看(图5,6),2011年日本装机容量5GW,到2017年累计装机容量达到49GW。年度装机需求从1GW,提升的近几年7-8GW水平
◎中国光伏产业的起步受益于欧洲光伏大发展,当时中国主要做组件加工业务,需求和上游原料在国外。2009年中国启动了光电建筑应用示范项目,金太阳示范工程以及光伏电站特许权招标。真正爆发开始于2015年12月12日的巴黎气候大会(巴黎协定签署 & 习主席讲话)
2016年中国推出的《太阳能发电发展“十三五”规划》,指出到2020 年,太阳能发电装机达到1.1 亿千瓦以上,事实是2017年底中国已完成2020年的目标。(图7,8)
图7. 年度光伏装机需求(GW) 砥俊资产整理
图8. 累计光伏装机量(GW) 砥俊资产整理
当行业高歌猛进之时,弃光问题和补贴压力再次成为争论焦点。早在2018年初,就有传言国家将限制光伏发展速度。靴子落地与5月31日,力度之大令行业咋舌。不但补贴下调,规模也进行了严格控制。放到更大环境下看,经济下行、财政压力以及中美贸易战,其中深意可见。新政影响或将超过2012年欧美的双反。与2012年相比,好的一点是需求大头在中国。但正值供应快速扩张期,供需错配程度将比2012年严重。
各国政策制定之初就已埋下“去补贴”的种子,距平价越近,补贴调降速度越快。虽各国数据波动较大,但全球整体需求仍以较快速度提升。截止2017年累计装机400GW,是10年前 42倍(图9,10)。除了各国交替政策扶持外,光伏发电成本无疑是另外一个重要推手。
图9.年度光伏装机需求(GW) 砥俊资产整理
图10.累计光伏装机量(GW) 砥俊资产整理
◆成本下降迅速,硅料接力平价最后一棒
与2011年相比,组件和多晶硅料价格下跌90%(图11,12),多晶硅料和电池片投资成本也是逐年下降,未来仍有空间(图13)。
图11.年度光伏装机需求(GW) 资料来源:wind
图12.累计光伏装机量(GW) 资料来源:wind
图13.资料来源:中国光伏行业协会
从产业链各环节供应情况看,电池片、硅片和组件新产能投产周期均在半年以内,且供应弹性较大,所以中下游产能的长周期预判意义不大,跟踪为主。上游硅料投产周期长,开弓没有回头箭。未来1-2年,多晶硅料进入达产高峰期(图14),硅料在成本下降中起到关键作用。硅料成本下降也是很迅速的,目前一线硅料企业毛利率维持在40%以上(图15)。
图14.年度光伏装机需求(GW)资料来源:wind
图15 累计光伏装机量(GW)资料来源:wind
2018年底到2020年 全球硅料新产能集中在中国(低成本的新疆,乐山和包头),全球低成本产能占比将由16%提升到38%(图16,17)。 从全球成本曲线看(图18),新产能成本在6万/吨以下,远低于国内二线和国外大厂成本。光伏新政之后国内二线生产商全部关停,硅料价格暂时稳定在9万/吨。2019年国外大厂的市场份额将被取代,硅料价格仍有进一步下降空间。
图16.2019年全球多晶硅料产能分布(万吨)
图17.2017年全球多晶硅料产能分布(万吨)(GW)
资料来源:砥俊资产
图18 .全球多晶硅料成本曲线 资料来源:董如枫
◆光伏平价之后,2025之前
各地区平价时间点差异大,这与光照条件,传统能源价格以及国家电力系统密切相关。从EIA公布的全球光伏数据看(表1,图19),2020年之前大部分国家实现用电侧平价上网(表格灰色标记),2022年之前全球大部分国家陆续实现发电侧平价上网(表格黄色标记)。年度需求不可控因素较多,但放在5-10年周期还算准确。随着中国光伏新政执行,成本加速下移,全球平价上网的时间点或将提前。
表1.全球光伏平价上网测算模型 数据来源EIA,国际可再生能源组织,瑞银证券估算
图19. 能源竞争优势分析 数据来源EIA
未来10年中国和全球需求如何?做以下假设条件
◎中国近几年已经替代德国成为全球最重要的光伏生产基地和需求市场,由于德国是电力出口国,德国净出口电力占国内发电量14%,所以用中国与整个欧盟进行对比更合理;
◎欧洲电网建设比较平缓,而中国电网建设高峰在2000年之后,所以电网更加稳定坚强吗,且仍然处于投资积极阶段。储能技术突破前,中国电网接纳新能源能力可达到目标欧盟水平(光伏+风电占15%)
◎德国和欧盟均用7年时间完成光伏&风电发电量占比从6%提升到15%,随后占比提升速度更快;假设中国也用7年时间完成15%合理;
◎欧洲自然条件更适合风电,中国适合光伏发展。风电继续大幅增加需要特高压配合,而光伏更多考虑是分布式空间。给中国风电未来7年 年均30GW需求。那么折出2025年风电占比8.8%,则光伏占比6.2%
◎中国发电量增速假设从2017年5.9%,回落到5%(假设维持7年);
表2.中国光伏装机需求预测 数据来源砥俊资产估算
图20.全球各地区发电量增速 数据来源:BP
结论:2025年底
◎中国光伏装机容量将达到526GW,年均49GW(表2)。若渗透率多增1%,则年均装机增加10GW
◎全球用发电量增速按照2%计算(图20),2025年光伏发电量占比4.5%,则全球年均装机量95GW。渗透率提升1%,年均装机需求增加30GW。
◎全球年均100GW需求是可实现的,超预期概率比较大。2017年在多重利好刺激下,中国实现53GW,全球市场才实现103GW的装机需求。
市场机构预测偏差较大,预测未来7年年均装机300-400GW的也有,但大都是线性外推。本文预测年均100GW需求已偏保守,渗透率和发电量稍有改善是可能实现150-200GW的年度需求的。
◆更远的未来会如何?
图21 资料来源 阿特斯阳光电力集团 瞿晓铧博士
光伏产业,5-10年看平价。10年以上会遇到储能问题和电网改造问题,目前中国电力改革也进入深水区,储能成本和相关配套政策尚不成熟。相关分析论据不足,无法得出像样结论。
图22 资料来源: BP能源
从BP能源对可再生能源展望看(图22),2020-2040年可再生能源将成为主力能源。不同国家光伏潜力不同,对于电力不发达的国家完全可以实现能源多元并进的局面。正如《能源转型》作者瓦克拉夫·斯米尔所言“小型经济体能源转型可快速实现,而大型经济体对特定能源依赖程度更高,与之相关的基础设施更复杂。它们的转型则是旷日持久了过程,往往需要几十年。如今的情况与过去明显不同,未来转型到非化石能源的速度会快很多,因为人类的认知、技术和材料基础都是前所未有的”
光伏产业化至今快20年,正处于平价的前夜,过往规模增加和成本下降一直是超预期的。2018年中国光伏行业经历了前所未有的政策调整,我想这都是能源转型道路上的一朵浪花。行业的快速发展并不一定对应产生大市值的公司,光伏一直面临“存量”产能对应“增量”需求的问题,加之政策波动和技术更迭,从投资角度我们应更加谨慎。整个产业链上游拼成本为主,下游拼技术拼效率,不排除技术更迭会不断制造优秀公司,但寻找产业链上技术变化慢,竞争格局稳定的环节更适合长期投资。
“人们往往高估新技术的和新事物第一个五年的影响,却大大低估其第二个五年的影响”,这句话用在当下的光伏产业比较应景。
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