- 太陽能光伏發電應用技術(第4版)
- 袁曉主編
- 2026字
- 2024-01-18 11:40:19
1.4.2 中國光伏產業現狀
我國光伏行業于2005年前后受歐洲市場需求拉動起步,十幾年來實現了從無到有、從弱到強的跨越式大發展,建立了完整的市場環境和配套環境,已經成為我國為數不多、可以同步參與國際競爭并達到國際領先水平的戰略性新興產業,也成為我國產業經濟發展的一張嶄新名片和推動我國能源變革的重要引擎。目前我國光伏產業在制造規模、產業化技術水平、應用市場拓展、產業體系建設等方面均位居全球前列,并具備向智能光伏邁進的堅實基礎。2021年我國多晶硅、硅片、電池、組件產量分別達到50.5萬噸、227GW、198GW、182GW,分別同比增長 27.5%、40.6%、46.9%、46.1%。光伏制造端(四環節)產值突破 7500億元,光伏產品(硅片、電池、組件)出口額超過280億美元,同比增長43.9%,創歷史新高,其中硅片、電池、組件出口額分別是24.5億美元、13.7億美元、246.1億美元。
(1)多晶硅產業
如圖1-14所示,中國多晶硅產量由2010年5.2萬噸增至2021年50.5萬噸,增速遠高于傳統行業,連續11年位居全球首位,成為全球絕對意義的多晶硅主產國。我國多晶硅產量主要分布在新疆、內蒙古、四川和江蘇,截至2021年年底分別占比55%、14%、11%和9%,四省合計產量占比 89%,呈現生產地域較集中的特點,主要原因是當地電價較低,同時與其原料工業硅產地靠近。多晶硅企業集中度極強,從企業分布來看,產量排名前5的企業合計產量達國內總產量的86.7%,2021年產量達萬噸級以上的企業有8家。
(2)硅片產業
2021年我國硅片產能400GW,硅片產量227GW,出口量為22.6GW,產量排名前5的企業合計產量達國內總產量的84%,2021年產量達5GW以上的企業有7家。我國硅片在全球范圍內占據主導地位,2021年單晶硅片出口51071噸,進口5010噸,凈出口46061噸;多晶硅片2021年市場占有率低于7%,占比較小。2018年以前多晶硅片生產成本相比單晶硅生產成本低,市場硅片主要以多晶硅片為主,占比50%以上。從2019年開始,隨著單晶硅片生產成本不斷下降,單晶硅太陽電池光電轉換效率高于多晶硅太陽電池,因而單晶硅片市場份額占比不斷提高,2010—2022年全國硅片產量情況如圖1-15所示。預計2025年單晶硅片市場份額占比將到達97%,2030年單晶硅片市場份額占比有望提升至98%以上。

圖1-14 2010—2022年全國多晶硅產量

圖1-15 2010—2022年全國硅片產量情況
當前光伏硅片主流尺寸有166mm(M6)、182mm(M10)、210mm(G12)。光伏硅片尺寸變大,不僅能大幅降低硅材料的制造費用,也能夠全面降低切片、電池、組件的單位面積制造成本,對減少硅片、電池的制造成本,提升產能、材料利用率和生產效率有重要意義。
硅片厚度對降低硅片含硅成本影響較大。目前,p型單晶硅片平均厚度為170~180μm,n型硅片平均厚度為140~150μm。硅片厚度每降低10μm,硅片成本降低約3%。隨著電池技術的進步,硅片厚度還將進一步下降。
(3)太陽電池產業
如圖1-16所示,2021年我國太陽電池產量達到198GW,同比增長46.9%,占全球總產量的82.2%,出口量約10.3GW。國內產量排名前5的企業合計產量達全國總產量的53.9%,2021年產量達5GW以上的企業有11家。
2021年,規模化生產的p型單晶太陽電池均采用PERC技術,平均轉換效率達到23.1%,較2020年提高0.3個百分點;采用PERC技術的多晶黑硅太陽電池轉換效率達到21.0%,較2020年提高0.2個百分點;常規多晶黑硅太陽電池轉換效率提升動力不強,2021年轉換效率約19.5%,僅提升0.1個百分點,未來提升空間有限;鑄錠單晶(準單晶)PERC電池平均轉換效率為22.4%,較單晶PERC電池低0.7個百分點;n型TOPCon電池平均轉換效率達到24%,異質結電池平均轉換效率達到24.2%,兩者較2020年均有較大提升,IBC電池平均轉換效率達到24.1%,今后隨著技術發展,TBC、HBC 等電池技術也會不斷提升。未來隨著生產成本的降低及良率的提升,n型電池將會是電池技術的主要發展方向之一。

圖1-16 2010—2022年中國太陽電池生產情況
(4)光伏組件產業
2010—2022年中國光伏組件生產情況如圖1-17所示。2021年中國光伏組件產量達到182GW,同比增長46.1%,其中出口量為98.5GW。中國光伏組件產量已連續15年居全球首位。國內產量排名前5的企業合計產量達全國總產量的63.4%,2021年產量達5GW以上的企業有8家。

圖1-17 2010—2022年中國光伏組件生產情況
2021年,常規多晶黑硅組件功率約為345W,PERC多晶黑硅組件功率約為420W。采用166mm、182mm尺寸PERC單晶電池的組件功率已分別達到455W、545W;采用210mm尺寸55片、66片的PERC單晶電池的組件功率分別達到550W和660W。采用166mm、182mm尺寸TOPCon單晶電池的組件功率分別達到465W、570W。采用166mm尺寸異質結電池的組件功率達到470W。采用166mm尺寸MWT單晶電池的組件72片、89.5片組件功率分別為465W和575W。采用210mm尺寸疊瓦TOPCon單晶電池組件功率為645W。
(5)光伏市場
2021年我國新增光伏裝機量為54.88GW,連續9年居全球首位,其中分布式新增光伏裝機量為29.28GW,占全部新增光伏裝機量的53.4%;戶用新增光伏裝機量達21.6GW,創歷史新高,約占我國新增光伏裝機量的39.4%。2010—2022年全國光伏發電累計裝機量如圖1-18所示,2021年累計光伏裝機量突破300GW,連續7年居全球首位。全年光伏發電量3259億千瓦時,光伏發電利用率98%。2020年12月12日,習近平主席在領導人氣候峰會上宣布,到2030年,中國非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右。為達此目標,“十四五”期間,我國年均新增光伏裝機量或將超過75GW。

圖1-18 2010—2022年全國光伏發電累計裝機量