光伏行業(yè)包含的生產(chǎn)范圍很廣泛，包括光伏電池和光伏電池的相關(guān)產(chǎn)品，是光伏行業(yè)的原料產(chǎn)業(yè)鏈。光伏行業(yè)還包括電站的建設(shè)和維護(hù)，我國在這兩方面的發(fā)展靠前。

　　行業(yè)的中下游介紹

　　光伏產(chǎn)業(yè)鏈的上游是晶體硅原料的采集和硅棒、硅錠、硅片的加工制作，產(chǎn)業(yè)鏈的中游是光伏電池和光伏電池組件的制作，產(chǎn)業(yè)鏈的下游是光伏應(yīng)用，包括電站系統(tǒng)的集成和運(yùn)營。經(jīng)過多年的發(fā)展，中國光伏行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈完整，制造能力和市場需求全球第一。公司主要從事晶硅太陽能電池的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售以及分布式太陽能光伏發(fā)電站的建設(shè)與運(yùn)營、太陽能組件銷售業(yè)務(wù)，處于該產(chǎn)業(yè)鏈的中下游。

　　1. 晶體硅料原料

　　產(chǎn)業(yè)鏈最上游是太陽能晶硅制造，這個環(huán)節(jié)技術(shù)門檻高，具有一定壟斷性。多晶硅生產(chǎn)的核心技術(shù)長期掌握在美、德、日、韓等外國企業(yè)手中，包括德國Wacker、韓國OCI、挪威REC、美國Hemlock、SunEdison、日本Tokuyama等，形成寡頭壟斷的格局。我國多晶硅產(chǎn)業(yè)基本上是2005年以來在我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動下才逐步發(fā)展起來的，一路經(jīng)過產(chǎn)能過剩、淘汰兼并，實(shí)現(xiàn)了落后產(chǎn)能的淘汰，行業(yè)集中度不斷提高。未來，隨著硅烷流化床法的運(yùn)用與推廣，多晶硅生產(chǎn)成本將進(jìn)一步降低。

　　2. 硅片

　　硅片為多晶硅的下游工序，該環(huán)節(jié)為資本密集型，產(chǎn)品工藝與投入設(shè)備相關(guān)，可分為單晶硅片和多晶硅片。單晶硅片與多晶硅片在生產(chǎn)工藝方面存在明顯差異，單晶硅片是在對多晶硅料進(jìn)行拉棒形成硅棒后切割而成;多晶硅片是在對多晶硅料進(jìn)行鑄錠形成硅錠后切割而成。與多晶硅產(chǎn)品相比，單晶硅產(chǎn)品具有轉(zhuǎn)換效率高、工作溫度低、弱光性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但多晶硅產(chǎn)品憑借成本優(yōu)勢在過去幾年中發(fā)展成為光伏應(yīng)用市場的主流。然而，自2016年2月份起這一狀況發(fā)生了改變。得益于單爐產(chǎn)出的提升，以及金鋼線切工藝的引進(jìn)，單晶產(chǎn)品成本實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的下降，壓縮了多晶硅產(chǎn)品的成本優(yōu)勢。

　　3. 太陽能電池

　根據(jù)所用材料的不同，太陽能電池可分為三大類：第一類為晶體硅太陽能電池，包括單晶硅和多晶硅;第二類為薄膜太陽能電池，包括硅基薄膜、化合物類以及有機(jī)類;第三類為新型太陽能電池，包括疊層太陽能電池、多帶隙太陽能電池以及熱載流子太陽能電池等。由于化合物類、有機(jī)類薄膜太陽能電池存在原材料稀缺或者有毒以及轉(zhuǎn)換效率低、穩(wěn)定性差等，而第三代太陽能電池技術(shù)上尚未成熟，因此目前應(yīng)用較多的太陽能電池主要包括單晶硅、多晶硅以及非晶硅薄膜太陽能電池。

　　4. 組件

　　組件生產(chǎn)較太陽能電池相比技術(shù)含量稍低。由于組件制造投資少、建設(shè)周期短、技術(shù)和資金門檻低、最接近市場等特點(diǎn)，組件生產(chǎn)吸引了大批企業(yè)進(jìn)入，是光伏產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)展最快的環(huán)節(jié)之一。2016年我國太陽能組件產(chǎn)量約為53GW，同比增幅達(dá)到15.7%以上，占全球太陽能組件產(chǎn)量約73.6%，連續(xù)10年世界第一。

　　5. 應(yīng)用系統(tǒng)

　　光伏的終端應(yīng)用主要為小型分布式電站和大型地面電站。光伏電站開發(fā)運(yùn)營投資大，回款慢，企業(yè)核心競爭優(yōu)勢在于資金實(shí)力。近年來，我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)在《可再生能源法》及配套政策的支持下快速成長。目前，我國已建立了基礎(chǔ)設(shè)施及工藝技術(shù)都相對成熟的光伏產(chǎn)品制造產(chǎn)業(yè)，光伏產(chǎn)業(yè)鏈多個環(huán)節(jié)的產(chǎn)品產(chǎn)能、產(chǎn)量均已越居全球首位，光伏產(chǎn)品成本不斷下降，在國際市場上形成了較大的競爭優(yōu)勢，使得我國具備了大規(guī)模建設(shè)光伏電站的條件。

　　光伏發(fā)電技術(shù)介紹

　　光伏發(fā)電最大的特點(diǎn)就是其輸出的隨機(jī)性、不連續(xù)性和不確定性，而且光伏輸出還與其影響因子呈現(xiàn)非線性的關(guān)系。太陽輻照度和周圍的環(huán)境溫度都是人們所無法控制的，而這兩點(diǎn)卻恰恰是影響光伏發(fā)電輸出的關(guān)鍵，隨著輻照度和溫度的改變，光伏陣列的輸出端電壓隨之改變，從而光伏陣列的輸出功率也將改變。所以，光伏發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking MPPT)成為了研究重點(diǎn)，MPPT的目的是使光伏陣列在輻照度和溫度改變時仍能獲得最大功率輸出，并且還要求MPPT具有快速性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

　　MPPT算法可以分為自尋優(yōu)法和非自尋優(yōu)法兩大類，自尋優(yōu)法包括爬山法、擾動觀測法、電導(dǎo)增量法、恒定電壓法、短路電流法、寄生電容法等;而非自尋優(yōu)法主要是曲線擬合法。相比之下，自尋優(yōu)法應(yīng)用更為廣泛，每種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。以下是幾種常見MPPT的工作原理。

　　1. 恒定電壓法

　　相對于溫度變化對光伏陣列輸出功率引起變化，輻照度的變化對光伏陣列輸出功率的影響更加明顯，而經(jīng)過研究得出結(jié)論，不同輻照度下最大功率點(diǎn)對應(yīng)的輸出電壓變化量不是很大(如圖1所示)。因此可以粗略認(rèn)為最大輸出功率對應(yīng)某個恒定的電壓，就是說可以把MPPT控制簡化當(dāng)作穩(wěn)壓控制。此方法的優(yōu)點(diǎn)是控制起來簡單，比較容易實(shí)現(xiàn)，但是由于其忽略了溫度對光伏出力的影響，所以精度并不是很高。

　　2. 擾動觀測法

　　在光伏陣列正常運(yùn)行時，通過不斷加以微小的電壓波動來擾動光伏陣列的輸出電壓，在端電壓變化的同時檢測輸出功率變化的方向，就能確定尋優(yōu)方向，從而決定下一步電壓參考值的大小(如圖2所示)。此方法較恒定電壓法精度更高，而且被測參數(shù)少，易于實(shí)現(xiàn)。但是此方法不適合環(huán)境快速變化的時候使用，而且由于不斷的人為加入的擾動，光伏輸出功率不能穩(wěn)定在最大功率點(diǎn)上，而是在其附近震蕩。

　　3. 導(dǎo)納增量法

　　由光伏陣列的P-V特性曲線可知，存在唯一的最大功率點(diǎn)，并且在最大功率點(diǎn)處，功率對電壓的導(dǎo)數(shù)為零。當(dāng)輸出電導(dǎo)的變化量等于輸出電導(dǎo)的負(fù)值時，光伏陣列工作點(diǎn)即為最大功率點(diǎn)，這就是所謂的導(dǎo)納增量法。此方法有極高的準(zhǔn)確性，而且當(dāng)環(huán)境快速變化時仍能具有很好的跟蹤性。但是相比之下導(dǎo)納增量法實(shí)現(xiàn)起來也較為復(fù)雜，對微處理器的要求也是比較高的。

　　早期的光伏系統(tǒng)大多采用恒定電壓控制法，因?yàn)樵摲椒ê唵我仔校一灸芨欁畲蠊β庶c(diǎn)，但隨著電力電子及控制技術(shù)的發(fā)展，恒壓法的簡單性與其造成的能量損失相比已經(jīng)變得很不合理。因此新的控制方法應(yīng)運(yùn)而生，例如文獻(xiàn)經(jīng)仿真對比后得出結(jié)論，大容量并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT通常會選擇擾動觀測法。而中采用了具有優(yōu)良跟蹤性能的導(dǎo)納增量法來實(shí)現(xiàn)單級光伏并網(wǎng)的MPPT。

　　當(dāng)前的下游企業(yè)發(fā)展

　　盡管政府出臺了許多有關(guān)光伏產(chǎn)業(yè)的支持政策,但由于該產(chǎn)業(yè)成本高昂無法獲得可持續(xù)經(jīng)濟(jì)利潤,導(dǎo)致了政府目標(biāo)流產(chǎn)、分布式項(xiàng)目推廣不力、上網(wǎng)困難、限電和補(bǔ)貼缺口等一系列問題。由于太陽能在電力競價中位居所有新能源的末席,如果沒有強(qiáng)制性的可再生能源配額制,電力需求降低和電力系統(tǒng)改革會使光伏電力的上網(wǎng)問題雪上加霜。而傳統(tǒng)能源和新能源兩方的利益角逐也使得中國的配額制度面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。另一方面,雖然特高壓電網(wǎng)建設(shè)在五年左右能夠緩解可再生能源上網(wǎng)容量問題,但短期來看,各地方省份為保護(hù)當(dāng)?shù)鼗鹆Πl(fā)電企業(yè)的利潤和地方經(jīng)濟(jì)增長仍會將光伏發(fā)電后置,限電難以緩解。為維持現(xiàn)在項(xiàng)目收益率11%左右,據(jù)我們估計(jì),每0.01元的電價下調(diào)須0.1元光伏系統(tǒng)的成本下降來維持。14年補(bǔ)貼缺口增長40%,15年業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)擴(kuò)大100%,可再生能源資金補(bǔ)貼從1.5分每千瓦時上漲到1.9分每千瓦時,只有27%的上浮,且80%以上補(bǔ)貼運(yùn)用于風(fēng)電,光伏難解近渴。我們認(rèn)為缺口擴(kuò)大的速度會放緩但擴(kuò)大的趨勢難以扭轉(zhuǎn)。

　　公司風(fēng)險:政策風(fēng)險導(dǎo)致光伏下游公司的財(cái)務(wù)報表有四個不利表現(xiàn):由于限電問題導(dǎo)致的使用小時數(shù)縮減、高負(fù)債比、補(bǔ)貼拖欠引發(fā)的現(xiàn)金流短缺和應(yīng)收賬款過多、還有投資回報不穩(wěn)帶來的融資困難。而諸如眾籌和融資租賃等創(chuàng)新融資方式成本高昂且可持續(xù)性有待觀察。雖然政府正在推動綠色債券的發(fā)展,但是相關(guān)的市場前景及準(zhǔn)備工作還處于試驗(yàn)期,比如信息披露、綠色項(xiàng)目評估、投資者教育等都需要時間來完善。所有光伏電站開發(fā)商都存在資金缺口,資產(chǎn)負(fù)債表進(jìn)一步惡化。

　　維持標(biāo)配評級:政府一直堅(jiān)定發(fā)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè),不斷出臺新的政策指引解決現(xiàn)有問題。但由于其高昂的成本,我們認(rèn)為光伏將是政策落實(shí)的最后受益者。我們對光伏產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展保持信心,但眼下風(fēng)險將持續(xù),未現(xiàn)轉(zhuǎn)折。對于光伏中游產(chǎn)業(yè),為了避免雙向制裁,很多光伏組件制造商仍處在將生產(chǎn)線轉(zhuǎn)移出中國的轉(zhuǎn)型之中。上游多晶硅全球供給過剩,售價持續(xù)承壓,國內(nèi)價格在8號文件落實(shí)后僅可維持穩(wěn)定水平。

　　現(xiàn)在的光伏產(chǎn)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨于平緩其實(shí)也是市場調(diào)整的表現(xiàn)，未來的新能源市場還是值得被期待，這也需要企業(yè)和政府的共同努力。