1.3.2 光伏應用市場

自 20 世紀 70年代光伏發電開始在地面應用以來，在相當長時間內，主要是在無電地區離網應用，為解決偏遠地區農、牧民的基本生活用電發揮了積極的作用，為航標燈、微波通信中繼站、鐵路信號、太陽能水泵等提供了安全可靠的電源。離網光伏系統應用的規模和領域不斷擴大，為解決工、農業特殊用電需要作出了重要貢獻。

1990年德國率先提出了“一千個太陽能屋頂計劃”，在居民住宅屋頂上安裝容量為1～5kW的光伏發電系統，由于采取了一些優惠政策，項目結束時共安裝了屋頂光伏發電系統2056套。以此為契機，德國在1995年安裝光伏發電系統容量為5MW，1996年增加了一倍，達到10MW，1999年更擴大為15.6MW。1999年1月德國開始實施“十萬屋頂計劃”。2000年安裝光伏發電系統容量超過了40MW，2006年累計安裝了850MW，2007年安裝量增加到1103MW，2010年德國光伏發電系統累計安裝量已經達到了 17.37GW，其中離網系統只有50MW，德國的光伏市場已從探索階段發展成為繁榮的專業市場，起初階段其安裝量遙遙領先于其他國家。

近年來，全球光伏發電系統裝機容量（光伏裝機量）大幅增長，1994年全球累計光伏裝機量為502MW，2005年為4GW，2015年為228GW，2021年達到了942GW。圖1-10列出了2005—2021年全球累計光伏裝機量。

2021年全球新增光伏裝機量為175GW，同比增長20.7%，光伏裝機量前十位的國家為：中國（54.9GW）、美國（26.9GW）、印度（13.7GW）、日本（6.6GW）、德國（5.8GW）、巴西（5.7GW）、澳大利亞（4.9GW）、西班牙（4.9GW）、韓國（4.2GW）、波蘭（3.7GW）。2021年進入全球前十的光伏裝機量平均超過3GW，前十位國家光伏裝機總量約占全球年度光伏裝機量的74%，2021年全球新增光伏裝機量和累計光伏裝機量市場份額如圖1-11所示。新增光伏裝機量占比，亞洲占52%、美洲占21%、歐洲略高于17%、中東和非洲約占3%、其他地區占7%。

2021年全球累計光伏裝機量為942GW，同比增長22.8%。2021年至少有20個國家累計光伏裝機量超過1GW，15個國家累計光伏裝機量超 10GW，5個國家累計光伏裝機量超過40GW，其中中國累計光伏裝機量為308.5GW，位居第一，約占全球光伏裝機總量的32.62%，之后排序依次為美國（123GW）、日本（78.20GW）、印度（60.4GW），如圖1-11（b）所示。區域累計光伏裝機量占比，亞洲占57%，歐洲占21%，美洲占16%，中東、非洲和世界其他地區占6%。

目前光伏發電貢獻接近世界電力需求的5%。各區域和國家光伏滲透率占比如圖1-12所示，光伏滲透率最高的是澳大利亞，達到15.5%，接著是西班牙14.2%、希臘13.6%、洪都拉斯12.9%、荷蘭11.8%，整個歐盟地區平均為7.2%，美國為4%，印度為8.2%。中國為4.8%，略低于世界平均水平，相對于前幾位還有較大的差距，我國用電規模較大，若達到澳大利亞的滲透率水平，我國的累計光伏裝機量需增加2倍。

光伏在地面應用開始于離網系統，從一些國家實施太陽能屋頂計劃后，并網光伏系統開始逐漸推廣，2000年并網光伏系統的用量就超過了離網系統。近年來由于很多國家大量興建光伏電站，使得并網光伏系統所占份額迅速擴大，此后差距逐漸拉大，如今累計安裝并網光伏系統的容量已經占總容量的95%以上，可見光伏發電正在發揮越來越大的替代能源的作用。國家能源署光伏組織將光伏電站分為兩種類型，一是大型地面電站（utility-scale PV），二是屋頂光伏系統（rooftop PV），通常稱之為集中式光伏和分布式光伏。集中式光伏和分布式光伏年新增和累計裝機量占比如圖1-13所示。2021年集中式光伏新增裝機量為95GW，占比56%，累計裝機量534GW。分布式光伏新增裝機比例持續提升，新增裝機量從2017年的36GW增加到2021年的78GW，累計裝機量408GW。

目前全球已有136個國家和地區提出碳中和，而光伏發電則成為各國實現碳中和的關鍵路徑之一。例如，到2030年，美國計劃將光伏發電在電力結構中的占比提升至30%以上，歐盟擬將光伏裝機量提升至 600GW 以上，中國擬將非化石能源占一次能源消費的比重提升至25%左右。而截至2021年，美國光伏發電占比僅為3%，歐盟光伏裝機量僅為190GW，中國非化石能源占比僅為16.6%。

與此同時，“平價上網”的實現助推光伏行業由過去由政策主導逐步進入由市場主導的全新發展階段。IRENA數據顯示，2010—2020年，光伏發電成本由0.381美元/kW ·h下降至0.057美元/kW ·h，降幅超過85%。

受益于碳中和成為全球共識及“平價上網”的實現，光伏行業迎來了黃金發展期，在集中式市場規模穩步提升的同時，分布式光伏、儲能等細分領域也紛紛迎來爆發式增長。