光伏发电行业研究报告

光伏发电行业研究报告股权投资部

暴利时代终结，长期发展前景看好

——新能源系列研究报告之“光伏发电”篇

报告要点

发展前景看好：光伏发电是解决能源和环境问题的主要方式之一。

多晶硅暴利时代终结：前期行业暴利不仅是行业上下游纷纷提高产能，也吸引了不少新的进入者，导致原来价格高企的多晶硅产能严

重过剩，价格暴跌，多晶硅价格从400美元/公斤跌至90美元/公斤。

由生产大国向消费大国转变：2008 年以前我国光伏产业由于缺乏政策支持，形成了目前这种生产大国、消费小国、企业产品以出口导向

为主的格局，2009年3与26日，财政部推行《太阳能光电建筑应用

财政补助资金管理暂行办法》，为光电建筑示范工程提供20元/瓦的

财政补贴，打开了大规模国内市场应用的大门。

政策支持是行业发展的直接动力，技术进步是根本动力：目前相对于传统发电方法，光伏发电的发电成本还是偏高，只有通过政策支持

才能商业应用。从长期来看，通过技术进步，光伏发电可以通过多

种方式降低发电成本，从而由政策扶持转向市场化发展。

国有电力集团的积极介入改变了行业竞争格局，资本实力和市场资源逐步掌握行业主导权。

投资建议：回避多晶硅，关注薄膜电池，积极寻找太阳能热发电技术的源头企业。

目录

1.太阳能行业情况 (1)

1.1.太阳能主要技术比较 (1)

1.2.光伏发电产业链 (2)

1.3.光伏发电是最有前途的可再生能源 (3)

2.市场状况 (5)

2.1.全球光伏发电需求持续增长 (5)

2.2.供需发生逆转，多晶硅暴利时代终结 (6)

2.3.近期发展还主要依赖政策支持 (8)

2.4.中国市场状况 (10)

3.市场与技术发展趋势 (12)

3.1.全球光伏市场趋向多元化 (12)

3.2.看好光伏产业的长期发展趋势 (12)

3.3.技术进步和规模效益带来的成本降低是行业发展的根本动力 (13)

3.4.危机过后中国组件企业竞争力将大大增强 (17)

4.产业链分析 (19)

4.1.光伏设备制造产业链 (19)

4.2.多晶硅从垄断竞争到完全竞争 (21)

4.3.重点企业-天威保变（600550）分析 (22)

4.4.“大个头”来了 (24)

5.行业投资机会 (28)

5.1.发展空间巨大，目前正处于政策扶持阶段 (28)

5.2.太阳能热发电将是下一个激动人心的投资机会 (30)

表1 三种主要光伏发电技术比较 (1)

表2 主要国家光伏发展中长期规划累计装机容量 (6)

表3 各国政府推出的光伏产业扶持政策 (9)

表4 目前我国主要发电方式的成本比较 (13)

表5 美国太阳能发展路线 (16)

表6 天威保变光伏产业子公司情况 (23)

表7 天威保变盈利预测表 (23)

表8 天威保变盈利构成表 (24)

表9 中国光伏市场中长期规划（MW） (29)

图1 光伏发电产业链 (3)

图2 我国与全球主要能源可使用年限（年） (4)

图3 我国与全球主要可再生能源可开采量 (4)

图4 光伏产业链分布情况 (21)

1.太阳能行业情况

1.1.太阳能主要技术比较

目前在用的光伏发电技术主要有三种：晶体硅太阳能

电池、薄膜太阳能电池和聚光太阳能电池，其中晶体硅电

池应用最广泛，占80%以上，薄膜电池近年增长迅速，占10%

以上，聚光太阳能电池有少量应用。在这3 种光伏发电技

术中，晶体硅电池的优点是转换效率较高、占地面积小，

缺点是硅耗大、成本高，比较适于城市地区；薄膜太阳电

池的优点是硅耗小、成本低，缺点是转换效率低、投资大、

衰减大、占地面积大，比较适于偏僻地区的并网电站和建

筑光伏一体化；聚光电池的优点是转换效率高，缺点是不

能使用分散的阳光、必须用跟踪器将系统调整到与太阳精

确相对，目前主要用于航天航空。预计未来光伏发电将呈

现多种技术并存，共同努力降低成本的局面。详见表1。

资料来源：民族证券研发中心

薄膜电池虽然目前效率不高，但采用多薄层、多p-n 结的结构形式的薄膜电池转换效率可达到40%-50%，因此未来高效率电池最终要走薄膜技术路线。而在各种薄膜电池中，唯有硅薄膜电池原材料储量丰富，且无毒、无污染，更具持续发展前景。硅薄膜电池又可分为非晶硅薄膜、微晶硅薄膜、多晶体硅薄膜3 种。

1.2.光伏发电产业链

从广义上来说，光伏发电产业链同其它形式发电产业链是一样的，也主要包括光伏电站设备制造商--电站建设安装承包商--电站发展商（电站业主）--电力输送网络提供商等几个环节，详见图1。如果仅从光伏电站设备制造来说，则主要是多晶硅原料工厂—晶体硅片工厂--电池片工厂—晶体硅组件工厂――光伏系统设计安装等几个环节，参见图1上半部分。

图1 光伏发电产业链

资料来源：华泰证券

1.3.光伏发电是最有前途的可再生能源

与石油、天燃气、煤炭、核电等能源形式相比，光伏

发电除了清洁之外就是资源取之不尽，用之不竭。与风电、

水电、生物质能等可再生能源相比，光伏发电最大的优点

是可开采资源无限，而水电、风电的可开发数量都是有限

的，据测算，全球太阳能可开采资源高达6000 亿千瓦。图2 我国与全球主要能源可使用年限（年）图3 我国与全球主要可再生能源可开采量

资料来源：民族证券研发中心资料来源：民族证券研发中心

2.市场状况

2.1.全球光伏发电需求持续增长

在 2001 年－2008 年期间，全球光伏发电新增容量持续快速增长，年均增速达50.2%，2008 年全球新增光伏发电容量为5.95GW，同比增长110%左右。

在 1996 年－2008 年期间，全球光伏电池产量持续增长，年均增速达43.6%，2008 年全球光伏电池产量为

6.85GW，同比增长71%左右。这期间，全球光伏发电累计装机容量也在持续增长，年均增速达31.25%，截止到2008 年末，全球累计光伏发电容量为18.3GW，占全球发电装机容量（约60 亿千瓦）的1%不到。到 2007 年底，全世界光伏总安装量大约12.3GW，其中并网光伏9.84W，占80%左右，是光伏发电的主流应用领域。除此之外，光伏发电还用于偏远乡村、通信和工业以及一些日用光伏产品等。

发达国家非常重视光伏产业发展，目前美国、欧洲和日本制订的光中长期光伏发展目标如表 2所示。按照这一计划，到2010年全球光伏装机容量将达到28GW，是2008年累计装机18.25GW的1.53倍，相当于需年增4.87GW；2020年将达到200GW，是2008年的10.95倍，相当于在这个1年里需年增17.2GW；2030年将达到1850GW，是2008年的99.72倍，

相当于在这个10年里需年增16.5GW。随着技术的进步，或许未来的实际进程将超出这一规划。

资料来源：王斯成、吴达成相关研究

2.2.供需发生逆转，多晶硅暴利时代终结

2008年以前，由于光伏发电市场需求突然爆发，多晶硅短期供求失衡，价格暴涨，05年多晶硅现货价格仅55美元/公斤，到了07年12月，多晶硅市场现货价格就摸高至400美元/公斤。行业暴利不仅使得原有的原料供应商纷纷扩大产能，也吸引着新的进入者。目前，全球多晶硅材料的生产由美国Hemlock、德国瓦克、美国MEMC、挪威REC以及日本的三菱、住友钛和德山7家大公司所主导，上述7家公司的多晶硅产量之和约占全球总产量的70%。根据国际国内各多晶硅厂商的生产项目统计，判断2009-2010 年全球多晶硅产量可达10.7 万吨、17.2 万吨，分别同比增长73.4%和60.5%。受金融危机影响，谨慎预测2009-2010 年半导体级多晶硅需求量复合增速3%，需求量分别为2.2 万吨和2.3 万吨；则2009-2010年用作晶硅电池的多晶硅供应量为8.2 万吨和14.4 万吨。2008 年，全球晶体硅太阳能电池产量

约为5500MW,同比增长60%，受到全球金融危机的影响，欧洲市场上，光伏发电市场的快速发展正在逐步减速。这也将波及到中国太阳能电池产业。预计2009-2010年增速分别放缓至25%和40%，产量分别为6870MW 和9621MW。考虑到自2004 年以来，硅片厚度从最初的300 微米降至目前的平均160-180 微米，硅消耗量从最初的12 克／瓦降低至目前平均7-10 克／瓦。预计2008-2010 年的每瓦多晶硅消耗量降至9.0 克、8.1 克、7.3 克(行业平均)。由此预测2009-2010 年的太阳能级多晶硅需求量为5.6 万吨和6.5 万吨，多晶硅产能将过剩。09年多晶硅市场价格暴跌反映了产能严重过剩的预期，目前国内市场价格已跌破90美元。国外多晶硅大厂是专业型的化工一体化企业，其每公斤电耗在

100kWh左右，成本能控制在20-30美元/公斤，而国内多晶硅生产多采用改良西门子法，电耗高，成本明显高于国外大厂。在供过于求的情况下国外厂商能够采取降价的手段来争取市场份额，多晶硅价格的长期下跌趋势就在预期之中。

09-10年全球光伏电池厂商将面临严峻考验，装机增长速度放缓的局面难以避免，市场竞争将日趋惨烈，光伏发电行业将迎来短暂冬天。

光伏发电终端市场价格受到巨大挤压，这种挤压作用将导致产业链的重新洗牌，光伏行业的卖方市场格局将被

打破，终端制造商拥有了较强的话语权与定价权，光伏行业买方市场格局将逐步形成。

2.3.近期发展还主要依赖政策支持

德国、日本、美国、西班牙等目前光伏发展较好的国家，对光伏产业发展主要采取了初始安装补贴、上网电价和电力回购等三方面的政策，当然此外还包括一些税收、融资、优先上网等方面的政策。除此外，希腊、澳大利亚、法国、意大利等国家也推出了相关的政策。如希腊：调整光伏强制上网电价，09年新执行的上网电价将维持两年不变，对于2010年8月份之前签订协议接入电网的业主，可延迟18个月完成安装；对于投资高于10万欧元的光伏项目仍将享受40%的补助；2009年还将推出专门针对屋顶的光伏支持计划，目标是再增加750MW需求；将出台新的10MW以上的光伏系统招标程序。澳大利亚：2009年3月1日启动第一阶段的针对住宅和商业楼宇的可再生能源电力强制购电法案，该计划规定全部可再生能源电力均将享受高额电价，而不是扣除发电者消费量后的部分，电价为50.05澳分/千瓦时，相当于正常供电成本的3.88倍。2009年7月1日启动第二阶段的强制购电法案，主要针对太阳能和风力发电项目。

在2008年的金融危机中，尽管各国光伏市场需求受到

不利影响，但各国政府支持光伏产业发展的决心并没有改变，在此期间仍有多个国家推出了扶持光伏产业发展的相关政策。中国目前还只推出了初始投资补贴政策，后述其他政策尤其是上网电价法政策值得期待。详见表3

2.4.中国市场状况

2008年中国新增光伏容量40MW，累计装机140MW，分别占世界的0.67%、0.76%。我国太阳能多晶硅产量为4500 吨左右，硅锭产量为1.33 万吨左右，电池片产量为2000MW 左右，光伏组件产量为2000MW左右，占全球产量的29.45%，光伏产业产值为1500 亿元，行业从业人数为12 万人，从业企业达500 多家。由于政策的缺位，2008 年以前我国光伏产业基本处于自生自灭的状态，形成了目前这种生产大国、消费小国、企业产品以出口导向为主的格局。从过去几年的情况来看，我国每年新增光伏发电容量基本在20MW 以内，与同一期间逢勃发展的风电相比，基本处于停滞不前的状态。不过2007 年和2008年连续2年新增容量翻倍，可以说出现了可喜的变化。

2009年3与26日，财政部推行《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》，为光电建筑示范工程（必须大于50kW，即需要至少400平方米的安装面积）提供20元/瓦的财政补贴。据中金估计09年财政补贴很难超过20亿元，新增需求不超过100MW，相当于中国08年需求的3倍，但对于中国08年底光伏总产能2,500MW和全球08年总需求5，800MW而言影响有限。但是，由此看到了中国政府坚定支持光伏行业的态度，相信在顺利走过“示范工程”阶段之后，中国政府的补贴范围和补贴金额会有实质性的扩大，中国

光伏应用市场的大门必将开启。

2008 年我国光伏应用主要分布在农村电气化、通信和工业、并网发电和光伏产品等几个领域，这几个领域分别占2.5%、13.9%、57.8%和25.7%。与发达国家并网发电占近80%相比，我国光伏发电应用相对来说还比较分散，处于初级阶段。

3.市场与技术发展趋势

3.1.全球光伏市场趋向多元化

从过去几年的情况来看，传统市场德国依然保持增长，但增速放缓；日本近几年基本停滞；后起之秀西班牙和美国发展迅速，尤其是西班牙市场2008 年一举超越德国，成为全球最大的市场，全球光伏市场需求趋于多元化。

电池生产呈现出由美、日等发达国家向中国等发展中国家转移的趋势，美国和日本电池产量占比呈下降趋势，欧洲基本稳定，中国占比大幅上升。到2008 年，中国电池产量占全球产量的29%，成为全球第一大生产基地。

3.2.看好光伏产业的长期发展趋势

光伏发电行业短期虽难以避免金融危机的影响，但长期来看仍保持快速发展的趋势。

一方面欧美传统市场将随着数量型放松政策和剥离银行不良资产政策而逐步走出低谷。我们注意到09年2月美国新屋销售量环比上涨4.7%，超过市场预期，房地产市场的走好加强了市场对信贷恢复以及光伏复苏的信心；另一方面政府长期扶持光伏的态度不会动摇，08年10月份，欧盟、德国、法国、英国等都已经纷纷表态，金融危机后要大力

发展新能源，要进一步加大对新能源的投资与扶持力度，

把新能源作为启动实体经济的重要引擎。美国当选总统奥

巴马更是在当选后提出以新能源发展为主的能源新政策—

—"新阿波罗计划"，计划在十年内投入5000亿美元，把新

能源在美国电力中的比重从不足10％提升到25％。政府支

持光伏的动力不仅在于部分替代传统能源，还在于1）防止

全球变暖；2）促进就业以及；3）维系能源独立和能源安

全。油价的涨跌不会对政策走向产生短期的影响。

3.3.技术进步和规模效益带来的成本降低是行业发

展的根本动力

光伏发电高成本是影响其大规模应用的主要原因。以我国为例，目前光伏发电初始投资在 3.5 万元/千瓦左右，

光伏发电成本在1.3-2.0 元/度，无论是初始投资成本，还

是发电成本，光伏发电都要远远高于火电，也高于水电、

核电和风电等其他新能源形式。

资料来源：民族证券研发中心

在过去一段时间，欧洲主要国家的电价均呈上升趋势，

而光伏发电成本呈持续下降趋势，1998年到2007年，美国的光伏系统安装成本从1998年的10.5美元/瓦特下降到7.6美元/瓦特，十年间成本下降了28%。因安装规模的较大，日本、德国的光伏系统安装成本低于美国，2007 年日本、德国平均成本分别为5.9 美元/瓦、6.6 美元/瓦。总体上，光伏系统安装价格呈逐年下降趋势。我们相信，未来随着光伏技术的进步和应用规模扩大，光伏发电成本终将实现平价上网。

未来光伏发电成本将通过提高转换效率、降低硅耗、提高发电量、降低硅料成本等方式来实现。

（1）提高转换效率。以多晶硅电池为例，过去几年里，转换效率在持续提高，基本上每年提高0.5 个百分点左右，目前转换效率17%左右，转换效率每提高1 个百分点，组件成本可下降10%左右，系统成本约下降5%。未来转换效率若能提高到22%左右，则成本可下降一半左右；

(2)降低硅耗。如硅片厚度由之前的300um降至目前的180um，相当于硅耗下降40%左右；

（3）提高发电量。如采用自动跟踪系统，发电量可提高20%－30%，相当于成本下降20%左右；

（4）降低硅料成本。如硅料价格由目前的100美元/kg 降至50美元/kg，则光伏系统成本可降低2.8元/w，假设每瓦耗硅8g左右。硅料成本可通过降低电耗、物耗以及采用

新技术等方式来实现。

2008 年4 季度以来，晶体硅产业链各环节价格都在下降，新光硅业的多晶硅价格已从2008 年最高时的500美元/kg 左右降至目前的100 美元/kg 左右，英利组件价格目前已降至3 美元/W 以下，Isuppli 预计，09 年组件价格将降至2.5 美元/W－2.75 美元/W。

德意志银行 2008 年3 月预测，2006 年欧美常规电价为8.6 美分/度，按每年5%-7%的速上升，则到2019 年将达到平均16 美分/度。光伏发电成本将从现在的25-34 美分/度下降至2019 年的12 美分/度，光伏发电成本达到与常规电价一致的时间大约在2016 年左右（14－15 美分/度左右）。美国太阳能先导计划的目标是，使光伏发电成本在2015 年达到商业化竞争的水平，上网电价为5－7 美分/度。

资料来源：美国能源部

根据测算，在2015 年－2020 年间，主要国家光伏发电成本有望达到与常规电价相当的水平，实现市场化运营。

德意志银行2008 年5 月的研究报告认为，现在的多种已经商业化的太阳电池技术，包括晶体硅太阳电池、非晶硅

太阳电池、CdTe 太阳电池，CIGS 太阳电池以及聚光太阳电

池，依靠不断的技术进步完全可以做到将光伏发电的成本降

到0.1 美元/度以下，而不必依赖其它的技术突破。根据他们

的测算，在三种日照条件下（4、5、6度/（平米·天），到

2016 年无论晶体硅还是CdTe太阳电池的发电成本都将下降

到0.15 美元/度以下。

在光伏发电系统总成本中，电池组件成本约占40-50%，逆变器及相关设备约占总成本的10-20%，人工成本约占

9-10%，其它材料约占15% 。

国信证券报告经过测算，假设一个10MWp光伏电站在电池组件价格为15元/W，且项目融资采取20%权益资金，权益资金收益率为7%时的发电成本为1.68元。规模效应也可以较显著地降低发电成本，一个100MWp电站的发电成本与

10MWp电站相比成本下降幅度约20%。转换效率每上升1%，发电成本约下降4.2%。

在当前技术条件下，由于薄膜电池组件需要占用更大的土地面积以及支架数量，尤其是其过高的光致衰减问题的情况下，薄膜电池光伏电站比晶体硅电池光伏电站投资更大而发电量更少，发电成本也会高于后者。只有薄膜电池在技术上和成本上出现大的突破，其相对晶体硅电池的地位才会发生重大改变。

3.4.危机过后中国组件企业竞争力将大大增强

金融危机之前国外电池企业成本低，主要是因为能够凭借长单获得低价硅料。国内企业虽然在加工成本方面优势明显（主要体现在劳动力成本低、电价等资源价格低以