中国储能网讯：
伍梦尧
（中能传媒能源安全新战略研究院）
在半年回顾（风光上市企业上半年业绩抢先看）中，笔者简单分析了我国风电、光伏发电行业在今年上半年的发展情况。伴随产业链各环节发展数据的陆续公布，本期不妨来聊一聊，下一阶段，哪个环节可能成为产业链发展新爆点。
01
风电：高景气支撑行业优化升级
今年上半年，受疫情形势反复、大宗商品价格上涨等因素叠加影响，我国风电新增装机规模不及预期。2022年1-6月，全国风电新增并网装机1294万千瓦，同比增长约19.4%。其中，陆上风电新增装机1206万千瓦，海上风电新增装机27万千瓦。截至2022年6月底，全国风电累计装机3.42亿千瓦，其中陆上风电累计装机3.16亿千瓦、海上风电累计装机2666万千瓦。
从分布情况来看，新增装机向“三北”地区集聚趋势明显。今年前6个月，从我国风电新增装机分布情况来看，“三北”地区占比约72.5%，同比提升31.5个百分点，比2021年底提升33.5个百分点，中东部和南方地区占比约27.5%。据了解，我国第二批大型风电光伏基地选址多数位于“三北”地区（第一批项目在“三北”及西南地区均有分布），这将会带动风光新增装机进一步向“三北”集聚。
今年以来，我国陆上风电、海上风电全面告别中央补贴支持，开始平价上网。然而，这半年的经历却难言平顺。一方面，国内风电招标不断突破价格底线，新建项目盈利能力面临挑战，风能专委会甚至直接发文表示不要被个别项目非理性低价竞争所传递出的信号误导，希望行业打好基础、保持平稳有序发展。另一方面，2022年初，受疫情及大宗商品价格偏高等因素叠加影响，塔筒、铸件等零部件环节盈利空间持续承压，企业需同时面对成本提升、疫情停业等多重不利因素，出货量受到一定影响。
当前，对于我国风电行业，尤其是度电成本尚无法满足平价上网要求的海上风电行业来说，加快推进降本增效，成为修复盈利能力、推进行业健康有序发展、如期实现“双碳”目标的关键。
半直驱市场份额不断提升。当前，风电机组主要可分为直驱型、半直驱和双馈三种类型。其中，发展相对成熟的直驱型风机受发电机体积、转速等因素限制，难以满足风电机组大型化发展需求；双馈型风机要求的高风速增加了脱网风险，且多级齿轮箱也导致故障率相对偏高；体积更小、转速更高、结构更紧凑的半直驱风机，相比直驱风机在成本等方面更具优势，与双馈风机相比降低了故障发生可能，有望在下阶段成为主流。
目前，明阳智能推出的8兆瓦风机已完成实装，并于2021年8月推出了全球最大的、采用半直驱技术的16兆瓦海风机型，金风科技、上海电气、山东中车等制造企业也已陆续开始布局半直驱风机产能，为下一阶段抢占市场份额做好准备。
碳纤维叶片国产替代进程加速推进。7月19日，全球风电制造龙头企业维斯塔斯的碳梁专利保护期正式结束，自此，碳梁材料可由全部风电叶片制造商自由使用。
自正式申请专利以来，碳梁工艺因采用拉挤碳板制备叶片大梁的方式显著减轻了主体承载部分的重量，并确保产品具备更高的风能利用率、更强的耐候性、更好的性能表现及更低的成本，享有玻纤等其他材料无法替代的优势，受到市场的广泛认可。从长期看，碳梁工艺符合风电行业轻量化、大型化的发展需求，市场份额具有较大提升空间。
据悉，此次专利期截止后，我国明阳智能、中材科技、时代新材等多家制造企业纷纷布局碳纤维拉挤产线，全球风电叶片制造企业也争先加码，碳梁渗透率有望快速提升。
数据显示，2021年，全球应用于风电叶片的碳纤维约为3.3万吨。业内预测，在业内厂商新扩建产能达产及风电行业大力拉动下，到2025年，风电叶片的碳纤维用量有望达到8.06万吨。
漂浮式风电市占率有望持续提升。伴随潮间带、近海机位日渐饱和，我国海上风电项目向深远海延伸已是必然。这一趋势大大增加了现行固定式支撑结构的难度，为提升项目稳定性，海上风机支撑结构形式需要从固定式向漂浮式转变。
据了解，漂浮式风机主要是借鉴了海上油气平台的漂浮系泊设计原理。与传统固定式风电项目相比，漂浮式风电便于移动、拆除，适用海域更广泛，但对项目早期设计的精确度提出了更高要求。此外，漂浮式风电度电成本相对偏高，在风机、升压换流站、动态电缆、运动耦合分析等关键技术方面亟待突破，规模化建设尚需时日。总体而言，当前，全球漂浮式海上风电市场处于起步阶段，其技术创新和商业化应用还有很多难点需要解决。
全球风能理事会在其发布的《漂浮式海上风电——全球机遇》中，预计2030年全球漂浮式海上风电装机可达到1650万千瓦，而在2020年报告中这一预测值为650万千瓦，由此可见，业界对漂浮式海上风电的发展前景日渐乐观。
大型化发展带动核心零部件加速迭代。当前，通过机组大型化摊薄项目建设成本，几乎已成为风电项目建设的必然趋势。在塔筒越建越高、叶片越来越长的同时，风机的结构及技术其实也面临升级，以确保风机面临大风时还能“站稳脚跟”。
如桩基，无论是陆上风机塔筒升高还是海上风机走向深海，为保障项目安全可靠运行，都需要更多的桩基具备更高的抗腐蚀性、更优的抗台风或海水冲击性，而这些改变需要的不仅是技术创新，更是技术领域的“质变”。数据显示，截至2021年底，我国桩基的市场规模约为304.2亿元，据业内预测，到2025年这一数字有望达到450亿元。
不仅是桩基，在风电行业装机规模快速增长的驱动下，风电产业链的法兰、轴承、铸件等核心零部件均将迎来发展机遇期。其中，法兰、滑动轴承等部件对质量要求较高，还需要制造厂商在技术创新、质检、国产化等方面持续发力，通过市场竞争实现优胜劣汰，确保产品持续迭代更新、满足行业发展需求。
总的来说，业内普遍认为，由于风电项目的建设周期相对光伏发电项目要长很多，到今年下半年或是明年，大型风电光伏基地对风电行业发展的带动作用才会逐渐显现，驱动装机规模增速实现显著提升。
因此，在疫情形势缓解、大宗商品价格回落促使风电产业链零部件环节盈利能力修复、大型风电光伏基地开工规模持续扩大带动风电装机速度加快等多重利好作用下，国内投资机构多数仍保持了2022年初对风电行业发展的判断，预测年度新增装机规模有望超过5000万千瓦。
02
光伏发电：技术频繁迭代驱动行业蜕变
今年上半年，我国光伏发电新增装机3087.8万千瓦，同比增长137.4%。其中，集中式光伏电站新增装机1122.5万千瓦，相当于去年同期翻番，分布式光伏新增装机1965万千瓦（户用分布式新增装机891.4万千瓦），同比增长近157%。截至2022年6月底，光伏发电累计装机3.36亿千瓦，同比增长25.4%。
从新增装机布局看，华北、华东和华中地区分别占全国新增装机的27%、27%和20%，是对新增装机贡献最大的三个区域。其中，华北地区与去年同期相比在新增装机中的占比有所下降，华中地区则略有上升。
在应用端装机规模快速增长的驱动下，光伏制造端多晶硅、硅片电池、组件产量同比增长均超过45%。其中，多晶硅产量36.5万吨，同比增长53.4%；硅片产量152.8吉瓦，同比增长45.5%；电池片产量135.5吉瓦，同比增长46.6%；组件产量123.6吉瓦，同比增长54.1%。
今年以来，在“双碳”工作深化、大型风电光伏基地建设推进等多重利好支撑下，我国光伏发电行业实现了较快发展。同时，受供应链结构性供应紧张、用地红线收紧、贸易壁垒层出等因素影响，行业平稳发展面临挑战。为保障光伏发电行业如期实现发展目标，进一步降低成本、提升项目盈利能力，成为当前阶段的发展关键。
大尺寸、薄片化加快行业成本下行。2022年，我国光伏发电行业基本告别中央财政补贴。为保障行业健康发展、进一步激发社会投资热情，“技术创新”“降本增效”仍然是光伏发电行业的发展“关键词”。
一方面，大尺寸硅片市场占比快速提升。笔者从中国光伏行业协会获悉，目前，部分企业已将产线全部转为182毫米、210毫米等大尺寸。同时，从大电站招投标情况来看，今年上半年，540瓦及以上组件已成为市场主流需求版型。需要指出的是，硅片尺寸增大，并不会实现效能提升，其本质是通过增大硅片面积摊薄各环节加工成本，从而实现光伏发电度电成本下降，因此其衍进不会对市场格局产生决定性影响。
另一方面，硅片薄片化快速推进。据业内估算，硅片厚度每下降1微米，硅料成本将下降0.44%，而这一趋势也对金刚线及其切割工艺提出更高要求。据了解，当前，作为金刚线母线的碳钢线，其线径或已缩小到接近极限，而钨丝线径可以做到30微米以下，且可形成对碳钢线10微米的线径优势，正在得到厂商的更多关注。但受产能及较高成本的限制，钨丝目前并不具备大规模推广的可能，需进一步降本，才有可能替代碳钢线的市场份额。
需要注意的是，大尺寸叠加薄片化的趋势存在降低硅片良品率的风险，一定程度上提升了硅耗、提高了制造成本，且对企业技术能力提出更高要求。
N型电池推进速度不断加快。当前，P型电池各技术路线转换效率均已逼近理论极限，为抢占市场份额，企业争先布局N型电池产能，推动其技术迭代速度不断加快。数据显示，仅今年前6个月，N型电池已5次刷新光伏晶硅电池实验室效率纪录。
在各技术路线中，TOPCon因其产线可在原PERC产线上改造，而受到了更多原本就拥有PERC电池产线企业的青睐，截至2022年6月，国内在运产能已达3000万千瓦、规划产能5400万千瓦，新产能建设呈现爆发趋势。HJT电池良品率相对可控、组件效率更高，但技术门槛和制造成本均相对较高，目前仅在通威、金刚玻璃、爱康、钧石等部分企业中实现了小规模量产，其产业化仍需一段时间。其余技术路线，如IBC、HBC、TBC等同样具备一定发展优势，但受技术复杂性、制备成本、流程工艺等因素限制，距离大规模批量生产还有较大距离。
钙钛矿电池热度持续提升。钙钛矿电池被业内誉为近年来转换效率提升最快的太阳能电池。截至2021年底，钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的转换效率已突破29.8%，成功超越晶硅电池29.4%的理论效率极限。然而，与其他技术路线相比，钙钛矿电池在享有转换率高、成本低、重量轻、对结构中的缺陷容忍度大等优势的同时，也存在着耐久性差、降解速度快、寿命短、衰减率高等“致命”缺陷，导致其迟迟未能进入产业化。
当前，伴随宁德时代、杭州纤纳光电、协鑫纳米、华清能源、无锡极电光能等多家企业中试线陆续建成投运，钙钛矿电池已逐步从实验室走向生产线。然而，纵观其整体发展，钙钛矿电池距离实现产业化，恐怕还需再迈过几道“门槛”。
光伏级EVA期待国产化替代。作为光伏组件的关键组成，光伏胶膜的主要原材料可分为EVA树脂和POE树脂两种类型。尽管我国光伏胶膜龙头企业在全球市场的占有率合计已接近75%，目前国内仅有斯尔邦、联泓新材料、宁波台塑三家企业具备生产光伏级EVA的能力，产能合计不超过40万吨。同时，国内企业没有任何一家有能力生产光伏级POE，现有项目均处于小试到中试阶段。
据了解，光伏级EVA不仅对配方、改性技术、生产工艺、关键生产装备等方面提出较高要求，还需要具备较高的熔融指数（MI）和乙酸乙烯（VA）含量，长期、批量供货具有较大难度，使这一工艺形成较高技术壁垒，并导致我国近70%的光伏级EVA市场需求依赖于海外进口，产业链存在明显短板。
短期来看，尽管会有光伏级EVA新增产能陆续建成投产，但在快速增长的市场需求下，光伏级EVA仍主要依赖于海外进口，市场供需难改紧平衡之势。
总体来看，我国光伏发电行业发展仍将维持较高景气度，具有广阔发展空间。
在海外市场，受到地缘风险加剧、能源低碳转型等因素叠加影响，全球多国陆续于今年上半年调高光伏装机目标，为行业发展提供更多支持，海外市场加速扩张。
在国内市场，第一批大型风电光伏基地项目已开工超过9500万千瓦，第二批项目启动在即，分布式项目在广东、浙江等部分地区仍能享受补贴支持，政策、财政等方面的有力支持叠加行业高景气度，使光伏发电行业获得了市场、政策的双重认可。在此情况下，中国光伏行业协会名誉理事长王勃华在作年中报告时将2022年度国内新增装机规模由年初的预测值7500万～9000万千瓦调高至8500万～10000万千瓦，乐观预计行业发展有望再提速。
