未来30年,沙戈荒等地面集中式光伏电站规模将增长6倍,但更让人垂涎的是,分散的城乡建筑屋顶聚沙成塔,所释放出来的分布式光伏(含BIPV)装机量将有18倍的增长,是前者的3倍之多。

这便是屋顶光伏的商业价值所在。

过去几年,国内光伏装机市场,集中式地面电站占据主导地位,农村户用市场受整县推进政策刺激,几乎撑起了分布式光伏的一片天。

2020年,在光伏新增装机结构中,集中式光伏电站占比68%,2021年风向就转向户用光伏,户用爆发直接推动分布式拿下了新增装机的半壁江山;2022年则是分布式中另外一支新锐力量——工商业光伏发展的拐点,甚至超过了户用光伏的新增装机量,成为拉动光伏装机增量最大的一股力量。

从商业机会上考量,双碳看光伏,光伏看分布式,分布式看工商业,这在行业里,已是共识。

未来30年,工业厂房、仓库屋顶的大工商业,以及物流园、产业园、矿区、码头、商业楼宇、电动汽车充电站等场景在内的小微工商业,将引领中国光伏产业的增长,并以光储充一体化的微电网角色,成为未来新型电力系统的重要调节单元。

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来源:能链研究院

根据能链研究院测算,2050年,中国整体光伏装机量将达到34.8亿kW,是2022年的9倍,其中分布式光伏装机超过20亿kW。这意味着什么?如果按照2022年166mm 72片p型PERC组件214W/平米的功率密度计算,剔除掉安装倾角带来的35%发电量降低,需要铺设143亿平方米的屋顶。

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问题在于,27年后,中国有没有这么大面积的屋顶?文末我们会给出答案。

河南新增几乎全是户用,浙江则是工商业之王

在回答上述问题前,我们先看一下分布式光伏存量发展的状况,以及各省市的资源优劣势、分布结构。

由于资源禀赋不同,造就了中国不同省市有着截然不同的发电特征,比如山东以火力发电为主,四川、云南、湖北以水力发电占优,广东的核电、内蒙古的风电、青海的光伏等均位居各大清洁能源前列。

随着集中式光伏电站增势的减弱,分布式光伏的崛起,改变了新增装机中省市分布的格局,“三北”地区不再独大,华北、华中及长三角的华东地区开始异军突起。

2022年我国新增光伏装机87.4GW,其中集中式光伏电站新增装机36.3GW,同比增长42%,在全部的光伏装机新增中占比42%;分布式光伏装机51.1GW,同比增长75%,占比58%。而分布式光伏中,户用达到25.3GW,工商业光伏新增装机25.9GW。

中国光伏新增装机第一次形成了“三驾马车”势均力敌的局面,集中式、户用、工商业形成了4:3:3的格局。

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2022年整体新增装机中,河北、山东、河南、浙江、江苏排在前五位。但单独看分布式光伏的话,河南与浙江是两个极端的代表,河南7.7GW的分布式光伏中几乎全是户用装机,而浙江则恰恰相反,6.6GW的装机中,98%是工商业,广东、江苏也如此,工商业场景分别占到了88%、74%。其中,浙江、江苏、山东、广东合计占全国工商业光伏装机量的66%。

即便是集中式光伏新增装机占比方面,河北、湖北、贵州排在前三位,甘肃、青海、云南、新疆这些人们印象中更具太阳能光照强度、时长资源优势的地区,地面集中式电站新增规模上也被河北、湖北远远甩在了后面。

经济性提升,工商业光伏进入爆发式增长

前年户用光伏的“放量”,与去年工商业光伏的爆发式增长,并不意外。

河南、河北、山东等地人口众多,且在整县推进力度方面较大,因此户用光伏发展最快;而浙江、江苏、广东等地经济发达,是工商业用电大省,电力供应常年较为紧张,工商业电价较高,且价格不断抬高,因此分布式光伏装机以工商业为主。其中,仅浙江一省就拿走了全国四分之一的蛋糕。

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分布式光伏之所以能快速推进,背后有多重因素的推波助澜。

一是政策强势推动。在30/60双碳目标下,用光伏发电、风电清洁能源替代电煤消耗,变得愈来愈紧迫。“能耗双控”指标在各省市考核中的刚性推进,成为各省市的一把手工程,部分企业被迫停产限电,但顶层设计一直强调光伏发电不纳入能耗总量控制,且通过自发自用,能显著降低企业用电成本。

7月11日,中央全面深化改革委员会第二次会议审议通过的《关于推动能耗双控逐步转向碳排放双控的意见》也指出,完善能源消耗总量和强度调控,逐步转向碳排放总量和强度双控制度。

从能耗双控逐步转向碳排放双控是大势所趋,将直接推动地方提升光伏、风电、水电等可再生能源比例。

全国推进的整县开发政策是分布式光伏大爆发的又一重要推动力。2021年6月,国家能源局下发《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,要求十四五期间全国组织开展整县推进屋顶分布式光伏开发试点工作,党政机关屋顶、公共建筑屋顶、工商业厂房、居民屋顶的光伏安装比例分别不低于50%、40%、30%、20%。

二是经济性增强。今年以来硅料价格大幅下降,已经从去年巅峰时的30万元/吨,跌破6万元/吨,并快速传导到组件这一环。

据SMM报价显示,单晶PERC双面182mm组件在6月初时均价在1.63元/W,到6月末已经下落至1.3元/W,单晶PERC单面182mm组件均价也从6月初的1.61元/W下落至6月末的1.29元/W。组件价格的下跌,进一步拉低了分布式光伏系统的初始投资成本,有望从2022年3.74元/W下降到3元/W,工商业光伏的收益率走高,IRR(内部收益率)进一步提升,投建积极性和意愿更加强烈。

一面是工商业电价的持续走高,“光伏+储能”能大幅降低用电成本;一面是光伏投资经济性、收益率的提升,直接触发了工商业业主的神经。

对于工厂、园区、写字楼、电动汽车充电站等工商业来说,对光伏发电的消纳能力越强,其收益就越大。因为工商业电价与0.4元/kWh的上网电价比,差价越来越大,业主消纳比例高的话,用电成本降幅最大。

小微工商业后劲更足,尚未进入高速增长期

在大工商业之后,小微工商业开始起量。

目前,工商业光伏的增量池子里,工厂厂房、仓库等屋顶占了相当大的比例。在2022年25.9GW的工商业光伏新增装机中,70%以上为1MW以上的大工商业,日均发电量3000kWh以上。这一领域因为单体大,更易管理,投建、运营风险小,“五大六小”的发电集团占据了70%的份额,扮演了开发方、资产持有方、运营方的多重角色。

根据国家统计局数据,2022年,我国厂房、仓库建筑面积合计117亿平方米,估算屋顶面积为70亿平方米,潜在光伏装机规模980GW。以2022年工商业光伏累计装机92GW计算,渗透率仅为9.4%,还有巨大的增长空间。

不过,这一局面可能随着明年小微工商业光伏装机进入“爆发期”,而得以扭转。像商业建筑、园区、机场、基站等场景,虽然单体可开发规模小,但数量多,较为分散,市场集中度不足,光伏渗透率较低,因此增长的后劲更足。更为关键的是,这一领域尚缺乏巨头入局,竞争趋于低价化、本地化,存在极大的整合和提质空间。

特别是电动汽车充电场站等新增业态,看似单个场站光伏装机量很小,但考虑到数量众多、增速极高,仍然是一片高增长的蓝海。

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来源:能链研究院

根据能链研究院测算,按照充电桩单把枪对应一个车位,单个车位安装3.75kW的光伏,单场站配套建筑屋顶20kW光伏,2030年164.8万座场站,2630万把充电枪计算,其中有30%的车位,20%的建筑物屋顶可配建光伏,2030年全国充电站光伏总装机容量将达到33GW,安装面积达2.35亿平方米,占到全国分布式光伏装机量的4.6%。2050年充电站光伏装机将达到79GW,安装面积5.66亿平方米。电动汽车充电服务领域的能链智电、特来电等,在光储充一体化、微电网领域加速布局,先后拿到了深圳虚拟电厂负荷聚合商资质,也是看到了充电站场景的巨大增长空间。

而且,相较大工商业光伏,小微工商业光伏市场既拥有更大的市场空间,同时也没有“五大六小”发电集团“抢食”,更适合品牌商快速扩张,整合分散资产,统一运营。

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来源:能链研究院

最后,回到文章开头时的提问,面对2050年18倍增长空间的分布式光伏市场,我们需要143亿平方米的屋顶,中国是否有足够的屋顶面积?

综上,同时考虑到中国城市化进程、人口增长、住宅政策的演进趋势,以及经济增长预期,假设住宅建筑面积以2%复合增长,商业建筑、厂房、仓库建筑面积以3%年复合增长率提升,按照四类建筑层数7、5、2、1换算屋顶面积,加上充电站这一核心分布式光伏场景,2050年至少潜在光伏安装面积为315亿平方米。

答案已不言而喻,考虑其他分散冗余场景,中国只需要约40%的屋顶就可以实现。