本篇講光伏下游系統(tǒng)電站，下篇講光伏產業(yè)投資

八、電站

51. 市場：全球 6000 億，中國 2000 億

光伏電站是光伏產業(yè)鏈的最末端，正如光伏組件是將電池片串并聯(lián)而來，要建設一個光伏電站，首先需要將光伏組件按一定方式組裝在一起，并安裝支撐結構后構成更大型的直流發(fā)電單元——光伏陣列，之后再將大量光伏陣列與光伏逆變器、配電柜等設備，以及中央控制系統(tǒng)連接后，就可建成能夠實際投入使用的光伏電站

2021 年全球新增光伏裝機容量 160 GW 6400 億（4元/W測算）

中國 2021 年新增光伏并網裝機容量 50GW 2000 億（4元/W測算），累計?300GW，全年光伏發(fā)電量?3000 億千瓦時，占總發(fā)電量?4%

52. 分類：集中式、分布式

與傳統(tǒng)發(fā)電站類似，光伏電站也分為集中式和分布式兩種

集中式大型并網光伏電站是利用光能富集的無人地區(qū)如荒漠或丘陵，安裝大量光伏陣列集中建設的大型光伏電站，發(fā)電直接并入公共電網，發(fā)電成本低，發(fā)電量大一般在 10MW 甚至 100MW 以上，多分布于西部光能富集地區(qū)，但我國光能富集區(qū)并非高負荷地區(qū)，但發(fā)電波動比較大，電網負荷大，供需錯配存在棄光棄電，2020 年底占?67.8%

分布式光伏電站主要是指利用小型空地，或建筑物表面，如廠房、公共建筑屋頂?shù)缺砻娼ㄔO的小型發(fā)電站，投資小、建設快、占地面積小，直接處于用戶側減少對電網依賴，減少線路損耗，但高度分散成本高，2020 年底占?32.2%

53. 中國：國電投、中能建、大唐、中電建、正泰、三峽、華能

企業(yè)國電投、中能建、大唐、中電建、正泰、三峽、華能，國電投 10GW 全球第一

55. 分布式戶用：市場 700 億，特斯拉、正泰

戶用光伏發(fā)電是指將光伏電池板置于家庭住宅頂層或者院落內，用小功率或者微逆變器進行換流過程，并直接利用該新能源，亦可將多余的電能并入電網

戶用光伏成本低、適用范圍廣、輸配電損耗低、系統(tǒng)規(guī)模小不會造成大規(guī)模停電事故，安全可靠性較高

從細分市場來看，戶用光伏市場持續(xù)提升，2021 年中國戶用光伏裝機 21.6?GW 700?億

戶用爆發(fā)原因：

1. 戶用光伏已具備經濟性：成本不斷下降 2021 年 2.72~4.94 元/瓦，年有效利用小時1100h，系統(tǒng)壽命20年，年發(fā)電量衰減0.5%，上網電價 0.395元/瓦，年維修成本 0.05元/瓦，0.03元戶用補貼，項目 70% 貸款，貸款期限10年等額本息，貸款利率4%，全投資IRR可達 9.2%

2. 金融渠道引入：我國戶用光伏的應用場景主要在農村，近年來集成商、安裝商開始積極引入貸款、租賃等創(chuàng)新金融模式，戶用光伏的安裝大大降低門檻，較大刺激裝機

戶用光伏四種商業(yè)模式，銷售、金融手段各異?經銷商模式：設戶用光伏事業(yè)部獨立上市為目標，引進家電2C領域營銷人才，下設幾大區(qū)域中心再下設各省分部，在縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級進行招商，經銷商和公司為相對獨立的合作關系，代表企業(yè)有英利因能、漢能、晶科、協(xié)鑫

系統(tǒng)安裝商模式：經銷商學習安裝施工技術、掌握拿貨渠道、具備質量鑒別能力后轉向系統(tǒng)集成模式，有晴天科技、維旺合縱、廣州碩耐、比高新能源、工民建、江蘇杰多新能源、特億陽光、亞坦新能、浙江埃菲生、光馳新能源、德州宇浩、山東萬投、航禹光伏、廣東陽光之家、廣東光合、廣東太陽庫等?全國性平臺模式：平臺完成除了市場開發(fā)、安裝施工之外的所有事情，供應光伏發(fā)電系統(tǒng)產品，并且價格具有競爭力，提供貸款、保險等金融服務供代理商提供給用戶，代理商不需壓貨在倉庫，平臺即倉庫，按需發(fā)貨，有美國Solarcity、天合光能、中民新光的中民智薈平臺等?租賃模式：在不同地區(qū)開展業(yè)務時，首先尋找有實力的市場開發(fā)合作伙伴，這類伙伴通常在當?shù)赜袕姶蟮恼Y源、有很好的人際關系網絡，合作伙伴負責組織團隊，并進行市場開發(fā)和安裝施工工作，有英國?ASHADEGREENR、正泰新能源、中來民生等

美國戶用儲能市場：Tesla，LG Chem 雙寡頭，市場占有率 80%，特斯拉Powerwall 在美國家用電池儲能市場中占據主導地位，LG SolarEdge 市占率第二
美國戶用光伏逆變器市場：SolarEdge、Enphase 雙寡頭，市場占有率 78%，其中 SolarEdge 60.5％，ABB、SMA、Fronius 等 20.3％

中國山東 42%、河北 21%，兩省占?63%，主要原因是光照條件好，太陽能熱水器普及率高，政策力度大，補貼發(fā)放及時

601877 正泰電器：戶用光伏龍頭

正泰電器是國內低壓電器龍頭企業(yè)，全球 300 多家核心經銷商，2000 多個經銷網點，累計安裝?40 萬戶居民戶用光伏系統(tǒng)，市場占有率 18%

56. 分布式 BIPV：百億市場，全球特斯拉

BMPV 建筑光伏 Building Mounted Photovoltaic 將建筑與太陽能發(fā)電相結合，包括 BIPV 和 BAPV?BAPV?安裝型?Building Attached Photovoltaic 是通過支撐結構附著在建筑物上的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，也稱為“安裝型”太陽能光伏建筑

BIPV 光伏建筑一體化?Building Integrated Photovoltaic 是作為建筑物外部結構的一部分，是與建筑物同時設計、施工和安裝的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，既具有光伏發(fā)電功能，又具有建筑構件的功能，上世紀 60 年代由日本 MSK 提出

BIPV和建筑材料深度結合擁有諸多優(yōu)勢，不僅能應用于建筑屋頂，還能作為光伏幕墻、光伏遮陽板、光伏欄板等，大幅提高建筑的光伏發(fā)電能力，在建筑外觀、建筑防水等方面也有極大優(yōu)勢

我國既有建筑面積可安裝光伏 400GW，每年竣工建筑面積可安裝 40GW，2021 年 BIPV 裝機僅 0.8GW 40 億元，潛在市場空間千億

BIPV主要構成為雙玻光伏組件：由兩片玻璃和太陽能電池片組成復合層，電池片之間由導線串、并聯(lián)匯集到引線端形成，包括：兩片鋼化玻璃、電池片、復合層 PVB/EVA

全球美國 Tesla、CertainTeed、SunTegra 專注屋頂，F(xiàn)irst Solar主做碲化鎘

Tesla：全球龍頭

2016 年特斯拉收購太陽能企業(yè)?SolarCity，從光伏屋頂切入 BIPV 業(yè)務，2019 年推出第三代光伏屋頂——Solarglass，光伏組件加屋頂一體化，采用Solar Roof 瓦片替代 傳統(tǒng)的屋頂瓦片從而使得光伏“隱形”，8小時完成安裝，3.4萬美元一套起售，可搭配戶用儲能 Powerwall

國內群雄混戰(zhàn)中，尚未出現(xiàn)龍頭

57. 支架：700億，跟蹤支架，NEXTracker、中信博

光伏支架被稱為光伏電站的“骨骼”，是光伏發(fā)電系統(tǒng)中為了支撐、固定、轉動光伏組件而設計安裝的特殊結構件，可分為固定支架和跟蹤支架

固定支架主要由立柱、主梁、檁條、基礎等部件構成，可進一步細分為季節(jié)可調支架、雙立柱支架、單立柱支架等小類

跟蹤支架主要由結構系統(tǒng)（可旋轉支架）、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)（包括通訊控制箱、傳感器、云平臺、電控箱等部件）三部分組成，太陽照射角度會隨晝夜交替和四季變換發(fā)生變化，傳統(tǒng)固定支架角度固定，會導致部分發(fā)電量損失，跟蹤支架可以隨著太陽角度的變化調整光伏組件的朝向，提升發(fā)電效率?10%~30%，但成本高

2020 年美國地面電站跟蹤支架滲透率?70%，全球平均?30%，中國僅?19%，單價?0.5元/W?測算，2025 年全球?120GW 685億元

跟蹤支架分為：平單軸、斜單軸、雙軸跟蹤

平單軸適用于低緯度地區(qū)，系統(tǒng)簡單可靠，成本低，性價比高，可帶來15-20%的發(fā)電量提升

斜單軸適用于高緯度地區(qū)，介于平單軸和雙軸之間，支架的投入以及土地資源占有量大概是平單軸的兩倍

雙軸對發(fā)電效率提升最大，但成本最高，土地占有很大，是固定支架的兩到三倍

2020 年美國 NEXTracker 市占率 29%、Array Technologies 17%，西班牙 PV Hardware 9%，國內龍頭中信博?8%，天合收購西班牙 NClave 4%，CR5 70%

688408 中信博：跟蹤支架龍頭

2020 年跟蹤支架收入 17.09 億元，固定支架收入 13.62 億元，中國第一

58. 逆變器：200億，集中華為，組串SolarEdge，微型Enphase

逆變器通過 IGBT/MOSFET 等電力電子開關器件的高頻率開合將光伏電池輸出的直流電轉換為交流電，滿足并入電網的要求，成本占 10%，僅次于組件

2020 年全球逆變器出貨量?185GW 185億元，中國?100 GW 100億元（0.1元/W測算）

逆變器上游核心原材料為?IGBT、PMIC?等，IGBT 廠商為德國英飛凌Infineon、美國安森美ONSemiconductor等，IC 廠商為美國德州儀器TI、意大利意法半導體ST、荷蘭恩智浦NXP等，詳細分析請持續(xù)關注本公眾號史晨星（shichenxing1）

逆變器工藝包括?SMT、測試、THT 焊接、檢驗、組裝等

分為四類：集散式、集中式、組串式、微型

集中式逆變器適用于大型地面光伏電站，功率范圍 500kW-10MW，核心為先匯流，再逆變，多塊組件串聯(lián)一起提高總電壓，產生的直流電進入匯流箱，再通過匯流箱并聯(lián)提高總輸出電流，高電壓X高電流→大直流功率（500KW 以上），再輸入至集中式逆變器轉換為交流電，輸出功率大、運維簡單、技術成熟、電能質量高、成本低，2020 年占比?28.5%，陽光電源、上能電氣、特變電工、科士達等

組串式逆變器適用于分布式光伏系統(tǒng)，功率范圍 1kW-500kW ，核心為先逆變，再匯流，多塊組件串聯(lián)連入組串式單路MPPT，多路 MPPT 之間并聯(lián)接入組串式逆變器，直流電轉換為交流電后，再接入交流匯流箱傳入電網，由于單臺功率小，與光伏組件最佳工作點的匹配性較好增加發(fā)電量，當一塊組件被陰影阻擋或發(fā)生故障時，因為具有多路MPPT，因此只會影響對應少數(shù)幾個組串的發(fā)電量，效率更高，逐步應用在大型電站市場，2020?年占比?66.5%，錦浪科技、固德威、古瑞瓦特等

MPPT最大功率點追蹤控制算法：組件在不同光照輻射、溫度、遮擋等條件下，目的是找到最佳功率點，傳達給控制器最佳功率需求

集散式逆變器適用于復雜的大型地面電站，功率范圍?1MW-10MW，前置多個 MPPT 控制優(yōu)化器，匯流后采用集中式逆變器逆變，較集中式逆變器發(fā)電量提升 2%-5%，2020 年占比?5%，代表企業(yè)上能電氣、禾望電氣等

微型逆變器適用于戶用等小型電站，功率范圍?200W-1000W，成本最高，禾邁、昱能科技、Enphase 等

技術路線為智能化、光儲一體、1500V電壓等

智能化：逆變器實時監(jiān)控檢測電站，快速定位故障點，“云服務+APP”實時查閱數(shù)據

光儲一體逆變器有望成為下一代主流產品，白天用電高峰期將產生的直流電接入逆變器轉化為交流電并入電網，夜間用電低谷期電網將電能再通過逆變 器充放電控制器向儲能電池進行充電

1000V 電壓等級是指將光伏發(fā)電系統(tǒng)中直流側電壓、逆變器、匯流箱等耐受電壓由 600V 提升至 1000V

1500V 電壓等級可有效減少線損，提高系統(tǒng)整體效率與發(fā)電量。根據物理學公式 P=I*U=I2*R 在功率一定的條件下提高電壓電流會降低，電阻恒定時電流越小損耗越小，相應節(jié)省光伏組串、匯流箱，2021年市占率達到 75%

2021年全球光伏逆變器出貨，華為 52GW 第一、陽光電源 47GW 第二，細分市場組件級龍頭?SolarEdge 7GW，微型龍頭 Enphase 1GW

華為：逆變器龍頭

2013 年華為推出光伏逆變器產品，2020 年出貨 42GW 全球第一占 23%，光伏運維引入現(xiàn)場 IV 跟蹤技術，提高故障診斷的粒度和自動化程度

下篇講光伏產業(yè)投資