Visão geral da indústria
A geração de energia solar fotovoltaica é um ramo importante da geração de energia solar, refere-se principalmente ao uso de células solares para converter diretamente a energia do sol em eletricidade, e as células solares geralmente usam o princípio do efeito fotovoltaico de dispositivos semicondutores para conversão fotoelétrica.
De acordo com o material da folha de célula fotovoltaica, as células solares podem ser divididas aproximadamente em duas categorias: uma é de células solares de silício cristalino, incluindo células solares de silício monocristalino, células solares de silício policristalino; a outra é de células solares de película fina, incluindo principalmente células solares de silício amorfo, células solares de telureto de cádmio e células solares de selenieto de gálio de cobre, etc. As células de silício cristalino começaram mais cedo e são mais eficientes do que as células de película fina. Com as duas séries de preços do polissilício em queda acentuada, o custo das células policristalinas caiu rapidamente, componentes de bateria de silício policristalino mais baratos, reduzindo significativamente o custo da eletricidade, tornando-se o mainstream absoluto do mercado fotovoltaico atual. Escala da indústria e espaço
A China é o maior país do mundo em energia eólica e fotovoltaica.
A partir de 2020, as novas instalações PV da China foram as primeiras do mundo por oito anos consecutivos e as instalações cumulativas foram as primeiras do mundo por seis anos consecutivos, e basicamente realizaram a localização de toda a cadeia industrial.
O ciclo de boom da indústria fotovoltaica está a caminho. De acordo com informações da Administração Nacional de Energia e da Associação Fotovoltaica, espera-se que durante o período do 14º Plano Quinquenal (2021-2025), a capacidade instalada média anual de PV doméstico seja de cerca de 70-90GW, e a capacidade instalada total da indústria verá em breve um crescimento explosivo. Para os próximos anos, o fotovoltaico é um dos segmentos dignos de grande atenção no próximo ano. Palco da indústria
A indústria fotovoltaica surgiu na Europa, a força motriz por trás dela é a China, e o mercado para a paridade é global. A indústria fotovoltaica passou por quatro fases principais de desenvolvimento até agora.
Fase inicial de desenvolvimento 2004-2010: as novas instalações cresceram a uma taxa anual composta de 81,0%, principalmente nos países europeus. A industrialização em larga escala da produção de energia fotovoltaica surgiu na Europa em 2004, tendo a Alemanha liderado a introdução de subsídios governamentais para promover a comercialização em larga escala da indústria. O período de consolidação 2011-2013: novas instalações cresceram a uma taxa anual composta de 12,8%. A crise da dívida europeia levou a uma redução significativa dos subsídios FV por parte dos governos europeus, uma diminuição dos rendimentos do investimento FV levou a uma redução da procura a jusante, e uma rápida expansão a montante nos primeiros anos da indústria exacerbou ainda mais o desequilíbrio entre a oferta e a procura. Ao mesmo tempo, os Estados Unidos e a Europa lançaram investigações "duplamente invertidas" contra a indústria fotovoltaica chinesa em 2011 e 2012, resultando em um duro golpe para a indústria fotovoltaica como um todo e um declínio em novas instalações fotovoltaicas em todo o mundo pela primeira vez em 2012. Em 2012, a China lançou o 12º Plano Quinquenal para o Desenvolvimento da Energia Solar em resposta às investigações "anti" duplo dos EUA e da Europa e ao aumento dos subsídios para aplicações PV, e em Julho de 2013 lançou oficialmente o "Várias Medidas para Promover o Desenvolvimento Saudável da Indústria PV" do Conselho de Estado. Em julho de 2013, o Conselho de Estado emitiu os "Pareceres sobre a Promoção do Desenvolvimento Saudável da Indústria Fotovoltaica", que esclareceram os subsídios tarifários e a duração dos subsídios. Em julho de 2013, o Conselho de Estado emitiu os "Pareceres do Conselho de Estado para a Promoção do Desenvolvimento Saudável da Indústria Fotovoltaica", que esclareceram os subsídios tarifários e a duração dos subsídios. Período de paridade 2019-2025: as principais áreas de desenvolvimento são mundiais. Com o contínuo avanço da tecnologia fotovoltaica e melhorias de custos, a geração de energia fotovoltaica tornou-se uma forma de energia limpa, de baixo carbono e vantajosa em termos de preço em muitos países, e a fotovoltaica está a entrar num período de paridade total de preços. O "endgame" da indústria e o cenário competitivo
No passado, existiam mais de 600 empresas de baterias no setor, mas agora restam apenas algumas grandes empresas. Na verdade, as mudanças tecnológicas continuam a impulsionar a remodelação e a concentração das empresas de baterias.
A fotovoltaica é uma indústria que está constantemente em busca de melhorias de eficiência e redução de custos. Após o surgimento da tecnologia monocristalina, e a eficiência da conversão policristalina entre o alto e o baixo, mas nas fases iniciais, o monocristalino enfrentou o problema dos custos elevados, à medida que a cadeia industrial continua a funcionar, a redução dos custos monocristalinos, as vantagens do policristalino gradualmente estabelecidas. Muitos especialistas da indústria prevêem que, em 2020, a aplicação da tecnologia monocristalina deverá exceder 90% da quota de mercado do produto. No processo de substituição de policristalinos por monocristalinos, alguns gigantes caíram e novos gigantes surgiram, por exemplo, Longi é um típico representante da tecnologia monocristalina. Olhando para os hotspots de tecnologia nos últimos tempos, podemos ver que grandes bolachas de silício, heterojunção, silício granular foram procurados, a indústria fotovoltaica está em diferentes partes de uma variedade de rotas técnicas entrelaçadas, o período de mudança. Quanto mais no período de mudanças tecnológicas, mais fácil é a reconfiguração do cenário da indústria, o gigante tem o risco de gigantes, enquanto as empresas de segunda e terceira linha também têm a oportunidade de dobrar o caminho para ultrapassar. Em termos de pastilhas de silício, embora o mercado ainda esteja a debater se 182 pastilhas ou 210 pastilhas são melhores, as pastilhas de grandes dimensões tornaram-se o consenso do mercado. Se voltarmos no tempo ao ano passado, o mercado de pastilhas de silício ainda era uma "oligarquia dupla" entre Longi e Central, mas este ano, as empresas de "nova potência" de pastilhas de silício estão subindo uma após a outra. Os representantes típicos são Shangmai NC e JingYunTong. Desde novembro, Shangmai NC assinou vários contratos de fornecimento de pastilhas de silício, envolvendo um total de mais de 25 bilhões de yuan, incluindo Trina Solar, Orient Sunrise e Atos. Beijing Yuntong também divulgou recentemente um contrato de fornecimento de 7,8 bilhões de pastilhas de silício de yuan. Isto mostra que as "novas forças" estão gradualmente a ser reconhecidas, até certo ponto. Para as empresas de "nova potência", a principal razão para conseguir a curva é agarrar o grande ciclo de comutação da tecnologia das pastilhas de silício. Claro que, pelo que entendo, as empresas de "nova potência" não estão dispostas a ficar na batalha do tamanho de 182 e 210 wafers, mas sim a personalizar a sua produção de acordo com a procura dos clientes. Em contraste, os principais fabricantes de pastilhas de silício têm uma grande capacidade de produção antiga, o ritmo de transformação pode não ser tão rápido; além disso, os principais fabricantes de pastilhas de silício também podem enfrentar o problema da falta de independência devido à integração de fatores de layout. A célula fotovoltaica está também numa fase de profunda mudança, com as células PERC a entrarem agora numa fase madura e o gargalo de eficiência já a emergir. Com as vantagens de alta eficiência, baixa atenuação e baixo coeficiente de temperatura, as células de heterojunção são provavelmente a próxima geração da tecnologia de bateria convencional. Pode-se dizer que o interruptor em tecnologia no segmento de bateria trará uma nova onda, comparável à onda de monocristalina substituindo a policristalina. Estrutura da cadeia industrial
A cadeia da indústria fotovoltaica pode ser dividida em cinco segmentos: silício, wafers, wafers de célula fotovoltaica, módulos fotovoltaicos e sistemas fotovoltaicos. O upstream inclui a produção de matéria-prima polissilício de alta pureza, a fabricação de mono e polissilício, e a produção de pastilhas de silício. O meio-stream inclui a célula fotovoltaica, módulos fotovoltaicos (vidro, montagens, etc.) e a cadeia eléctrica do inversor. Downstream é o lado de aplicação da geração de energia fotovoltaica, incluindo centrais fotovoltaicas e geração de energia distribuída.
A montante da cadeia da indústria fotovoltaica: matéria-prima materiais polissilícios de alta pureza
Como matéria-prima básica da indústria, o silício foi bloqueado por países estrangeiros nos primeiros dias. Após 2013, impulsionado pela política contínua da indústria fotovoltaica, a tecnologia dos fabricantes nacionais de polissilício aumentou e os custos de produção caíram significativamente, e a indústria de polissilício da China mostrou uma tendência de rápido desenvolvimento.
Em 2019, a capacidade efetiva de produção de polissilício da China atingiu 466 mil toneladas e a produção alcançou 342 mil toneladas, representando 67,3% da produção global total, um aumento anual de 9,2 pontos percentuais. 2008-2019, a capacidade de produção de polissilício da China e a taxa de crescimento anual da produção composta de polissilício de 48,80% e 36,67%, respectivamente, o fornecimento de matérias-primas de polissilício já não é um gargalo para o desenvolvimento da indústria solar fotovoltaica. O ciclo de capacidade de silício passou, e 20 anos de queda de preços da cadeia industrial, reduzindo a vontade dos fabricantes de silício de expandir a produção, 20 anos de nova esperança apenas oriental 30.000 toneladas, GCL 20.000 toneladas, enquanto que no exterior se espera a retirada de cerca de 100.000 toneladas, 21 anos de expansão além de Tongwei 80.000 toneladas (colocada em produção no final do ano, mas também precisa considerar a escalada, nenhuma contribuição para a produção do ano), nenhuma outra nova capacidade. Como leva 1-2 anos para expandir a produção no segmento do silício, a certeza da futura capacidade de produção de silício é muito forte. O silício cristalino pode ser dividido em silício monocristalino e silício policristalino, ambos com uma malha de diamante, brilho metálico, condutividade e propriedades semicondutoras. Dependendo da matéria-prima do silício, podem ser feitos diferentes tipos de células solares. As células de silício monocristalino têm uma alta taxa de conversão de células e boa estabilidade, mas seu custo é alto. Já há 20 anos, as células de silício monocristalino romperam a barreira técnica de mais de 20% de eficiência de conversão fotoelétrica. As células de silício policristalino são de baixo custo, mas a sua eficiência de conversão é inferior à das células solares de silício monocristalino.
Midstream na cadeia fotovoltaica.
célula fotovoltaica
As células solares consistem principalmente em células de silício cristalino e células de película fina. Os alvos são utilizados principalmente na ligação do eléctrodo posterior das células solares de película fina e na camada condutora das células HIT (heterojunção). As células solares de silício cristalino podem ser divididas em células solares revestidas de wafer e as células solares de silício de alta taxa de conversão de acordo com os diferentes processos de produção, das quais as células solares revestidas de wafer são produzidas sem o uso de alvos de pulverização catódica. Actualmente, os alvos são utilizados principalmente no campo das células solares de película fina, enquanto que o HIT, como tecnologia alternativa ao PERC (emissor passivado e células de contacto locais de retorno) no futuro, deverá atingir a produção em massa em larga escala, impulsionando assim a procura de alvos. De acordo com dados da Pvinfolink, os cinco maiores produtores mundiais de célula fotovoltaica são Tongwei 10,1%, Aixu 5,1%, JA 5,1%, JinkoSolar 5,1% e Hanwha 4,9%. A Tongwei é a maior empresa independente de células de terceiros do mundo em termos de capacidade de produção e expedição por três anos consecutivos. módulos fotovoltaicos - vidro fotovoltaico O vidro fotovoltaico está localizado no meio da cadeia da indústria fotovoltaica, pois as células de silício cristalino são mecanicamente fracas e seus eletrodos são suscetíveis à oxidação e à oxidação da umidade e dos gases corrosivos no ar, tornando sua utilização em ambientes ao ar livre extremamente limitada. Portanto, é comum utilizar vidro fotovoltaico e contraplacado para selar as células no meio através de película EVA, que protege as células da oxidação e corrosão pela umidade, oxigênio e outros gases. Isto protege as células da oxidação e corrosão causada pela humidade, oxigénio e outros gases. Posteriormente, é instalada uma estrutura e caixa de junção em alumínio, encapsulando assim o módulo solar. O vidro fotovoltaico pode ser dividido em três tipos principais: vidro com relevo ultrabranco, vidro flotado processado ultrabranco e vidro transparente com revestimento de óxido condutivo (TCO). Em geral, os módulos de silício cristalino fotovoltaicos são feitos de vidro em relevo ultra-branco ou vidro flotado processado ultra-branco. Por um lado, isso protege as células solares e aumenta a vida útil dos módulos fotovoltaicos. Por outro lado, devido ao seu teor relativamente baixo de ferro e maior transmitância de luz, o vidro estampado ultra-branco e o vidro flotado processado ultra-branco podem aumentar a eficiência da geração de energia dos módulos fotovoltaicos. A indústria do vidro fotovoltaico é altamente concentrada, tendo a Follett e a Xinyi Solar uma quota de mercado de cerca de 58%, tornando-as as oligarquias no campo do vidro fotovoltaico, com óbvias vantagens competitivas. módulos fotovoltaicos - montagens fotovoltaicas: as montagens fotovoltaicas são elementos estruturais especiais concebidos e instalados em sistemas de geração de energia solar fotovoltaica para suportar, fixar e rodar módulos fotovoltaicos. Elementos estruturais. Os suportes fotovoltaicos são necessários para utilização a longo prazo em ambientes específicos. Eles têm fortes propriedades mecânicas como vento, neve, terremoto e resistência à corrosão para garantir o funcionamento normal em vários ambientes severos, como areia, chuva, neve e terremotos, e sua vida útil é geralmente exigida para ser mais de 25 anos. Precisa de cumprir todos os padrões do local do projecto. O núcleo do desenho da central fotovoltaica é o desenho estrutural, todo o desenho da estrutura da central fotovoltaica é alcançado principalmente através do suporte fotovoltaico, o suporte fotovoltaico tem uma posição importante na construção da central fotovoltaica. O custo de investimento do suporte PV é baixo, a CPIA prevê 2020-2025 para a distinção de rotação PV fixa da China para suporte fixo e suporte de rastreamento. Na visão global, as Américas ainda são o principal mercado para parênteses de rastreamento PV, respondendo por mais da metade da demanda global por parênteses de rastreamento. Mas nos últimos anos muitos mercados emergentes de PV, especialmente na Ásia, Austrália e África, a demanda por suportes de rastreamento também está aumentando rapidamente. Segundo Wood Mackenzie, apenas CITIC Bo e Nclave são empresas chinesas entre os sete maiores fabricantes de suportes de rastreio do mundo, enquanto os outros são empresas europeias e americanas. Em contraste, como o último passo na localização dos principais equipamentos fotovoltaicos, as empresas chinesas de segmento fotovoltaico ainda têm mais espaço para crescimento (a taxa de penetração do segmento de rastreamento doméstico é de apenas 10%), o potencial de mercado é grande, mas também precisa de algum tempo. inversor FV: o inversor doméstico actual, os fabricantes de suporte de rastreio na quota global ainda é muito inferior à quota de mercado da ligação FV a meio fluxo 70-80%. A médio e longo prazo, os fabricantes chineses têm as vantagens de uma rápida atualização de produtos, cadeia industrial e mão-de-obra. À medida que o poder da marca dos fabricantes chineses no exterior aumenta gradualmente, espera-se que a participação no mercado global continue a aumentar. Os principais fabricantes de inversores da China continuam a reduzir custos e a aumentar a eficiência, e a vantagem do desempenho do produto em termos de custo é proeminente e está a alcançar empresas estrangeiras, enquanto alguns fabricantes estrangeiros como a Schneider (retirando-se do negócio de inversores em escala de utilização) e a ABB (vendendo negócios de inversores à Fimer) estão gradualmente a retirar-se do mercado, e o padrão de concorrência do mercado está a melhorar.
Downstream: O lado de aplicação da geração de energia fotovoltaica
Nos últimos anos, o sistema de geração de energia fotovoltaica centralizada da China é a principal razão pela qual a política da China de promover o estado, esta política de cima para baixo e modo de operação, mais fácil de promover rapidamente a construção do sistema fotovoltaico centralizado, leva diretamente à instalação fotovoltaica existente, o sistema de geração de energia fotovoltaica centralizada foi relativamente elevado.
A aplicação em larga escala de sistemas de geração de energia fotovoltaica distribuída na China começou em 2009 com o "Golden Sun Demonstration Project" e a "Photovoltaic Building Application", e a PV distribuída tem sido valorizada pelo Estado, para além da sua forma flexível e versátil, as vantagens da PV distribuída principalmente do lado do utilizador são cada vez mais As vantagens da PV distribuída principalmente do lado do cliente estão se tornando cada vez mais proeminentes. Como uma fonte de energia que está sendo promovida e desenvolvida atualmente, a fotovoltaica desempenhará um papel importante no "ciclo duplo", abrindo novas oportunidades de desenvolvimento. No ciclo interno, a geração de energia fotovoltaica, como fonte de energia reciclável, pode garantir o fornecimento de energia. No ciclo externo, a actualização e melhoria contínua da cadeia da indústria fotovoltaica irá aumentar a competitividade da China no mercado internacional e promover o layout das empresas fotovoltaicas para acelerar. Durante o "14º Plano Quinquenal", a nova capacidade instalada de PV atingirá 358,4GW, com uma média anual de 71,7GW, um aumento de 78% sobre a média anual da capacidade instalada durante o "13º Plano Quinquenal", e vários aspectos de toda a cadeia da indústria fotovoltaica, tais como PV distribuída, BIPV, armazenamento de luz e armazenamento, etc., sofrerão uma aceleração. Toda a cadeia da indústria, como a fotovoltaica distribuída, BIPV, armazenamento fotovoltaico e outros projetos, iniciará um período de desenvolvimento acelerado. A Conferência Central de Trabalho Econômico mencionou pela primeira vez a neutralidade de carbono, e o Escritório de Energia afirmou que 120Gw de vento e luz serão instalados até 2021, o que impulsionará ainda mais o pivô de avaliação do setor.