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光伏是太阳能光伏发电系统的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
光伏产业是基于半导体技术和新能源需求而兴起的朝阳产业,是未来全球先进产业竞争的制高点。
2018年工信部印发《智能光伏产业高质量发展行动计划(2018-2020年)》,以此加快提升光伏产业智能制造水平,推动互联网、大数据、人工智能等与光伏产业深层次地融合,鼓励特色行业智能光伏应用,促进我国光伏产业迈向全球价值链中高端。
智能光伏电站可大致分为智能设备层、智能集成层、智能运维层。其中,智能设备层由智能光伏组件、智能零部件、信息化系统等组成。智能集成通过智能踏勘、智能设计、智能施工来实现智能光伏设备的应用。智能光伏电站投入到正常的使用中后,基于大数据技术、5G通信、人工智能、信息化等技术进行智能监控。
太阳能光伏发电系统分为两类,一种是集中式,如大型西北地面光伏发电系统;一种是分布式,如工商企业厂房屋顶光伏发电系统,民居屋顶光伏发电系统。光伏产业上游包括单/多晶硅的冶炼、铸锭/拉棒、切片等环节,中游包括太阳能电池生产、光伏发电组件封装等环节,下游包括光伏应用系统的安装及服务等。中国光伏产业经过多年发展,产业链完整,制造能力和市场占比均居全球第一。
光伏产业链上游环节最重要的包含硅料、硅片的生产。多晶硅料是信息产业和太阳能电池产业的基础原材料,由石英砂加工的冶金级硅精炼而来,用来制造基于晶体硅的电池组件。多晶硅材料可以先被铸成硅锭,然后切割成片,加工成多晶硅硅片。
根据中研产业研究院《2020-2025年智能光伏行业市场深度分析及发展策略研究报告》显示:
硅片是在多晶硅锭和单晶硅棒基础上进一步经过线切割机加工制作而成,是制造太阳能晶硅电池的基础材料。我国是硅片生产大国,国内产量占全球产量超90%。2018年我国硅片产量超过100GW,同比增长约19.1%。目前,全球前十硅片生产企业均位居中国大陆,我国硅片产量逐步扩大,2019年约为135GW。
数据显示,2005年以来,在政策推动下,我国多晶硅产业历经产能过剩、淘汰兼并,行业集中度逐步的提升。部分先进企业的生产所带来的成本已达全球领先水平,产品质量多数在太阳能级一级品水平。2018年,全国多晶硅产能超过万吨的企业有10家,产能利用率保持在较高水准,产量超过25万吨。2019年多晶硅产量达到34.2万吨。预测2020年我国多晶硅产量达45万吨。
随着国内市场的加快速度进行发展,光伏市场的逐步扩大,2019年我国多晶硅产量呈爆发性增长,2019年我国多晶硅产量同比增长32%。
将硅片加工成为太阳能电池片,是制成光伏组件的中间工序。电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益,光电转换效率的提升主要是依靠技术更新换代。近年来新发展的PERC、MWT、黑硅、切半、MBB等技术不断推高转换效率的同时减少相关成本,支撑了晶硅电池市场竞争力的持续提升。其中,以目前所有高效电池片的技术来看,PERC电池技术是投资所需成本最低、产线兼容率最高、效率提升最明显的技术之一。
2019年,尽管在政策调整下,我国光伏应用市场有所下滑,但受益于海外市场增长,我国光伏各环节产业规模依旧保持快速增长势头。截至2019年底,我国电池片产量108.6GW,同比增长27.7%,PERC单晶电池量产平均效率达22.3%。
光伏组件是基于电池整合的具有封装及内部联结的,能单独提供直流电输出的、最小不可分割的光伏电池组合装置。光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。2019年,我国光伏组件产量98.6GW,同比增长17.0%。
到2020年,智能光伏工厂建设成效显著,行业自动化、信息化、智能化取得明显进展;人机一体化智能系统技术与装备实现突破,支撑光伏智能制造的软件和装备等竞争力明显提升;智能光伏产品供应能力增强并形成品牌效应,“走出去”步伐加快;智能光伏系统建设与运维水平提升并在多领域大规模应用,形成一批具有竞争力的解决方案供应商;智能光伏产业高质量发展环境一直在优化,人才队伍基本建立,标准体系、检验测试认证平台等不断完善。
更多产业研究专业分析关注中研产业研究院《2020-2025年智能光伏行业市场深度分析及发展策略研究报告》
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