中商情报网讯：日前，国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书（下称《白皮书》）。《白皮书》指出，加快智能光伏创新升级，推动光伏发电与农业、渔业、牧业、建筑等融合发展，拓展光伏发电互补应用新空间，形成广泛开发利用新能源的新模式。

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。近年来，我国陆续发布利好政策推动智能光伏产业发展，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度融合，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。未来，智能光伏产业链投资前景明朗。

一、智能光伏产业链概览

来源：中商产业研究院

智能光伏电站可以分为智能设备层、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。智能光伏电站投入使用后，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。

（1）智能光伏电站设备层分析

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。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主要包括硅料、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，用于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。光伏产业链中游主要环节为电池片及光伏组件。

（2）智能光伏电站集成层

智能踏勘，通过无人机等技术进行光伏系统建设踏勘，在云端完成2D/3D建模。无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器，通过无人机，基于热红外成像相机、图像处理技术等，可以对光伏电站站面积辽阔，地形起伏等信息进行收集，利于智能电站的规划、建设。

光伏电站的建设受到勘测地理信息数据、屋顶承重能力、当地辐照条件、产品价格等因素影响，基于智能化光伏设计系统可以对不同组件、逆变器、电气方案、支架方式等进行模拟方案比对。通过智能设计，选择更优的建设方案。

智能施工涉及采购、施工过程、质量检测、电站测试、验收等方面，智能化的管理可以实现工程进度实时监控、成本控制、库存管理、人员调配与施工问题预警。

（3）智能光伏电站运维层

智能光伏电站的运维包括智能清洗、智能巡检、智能监控。随着科技的发展，越来越多的新兴技术应用在光伏电站中。

目前，智能光伏电站通过ERP（企业资源计划）、MES（生产过程执行系统）、PLC（可编程逻辑控制器）、SCADA（数据采集与监视控制系统）、SRM（供应链管理系统）、PLM（产品生命周期管理系统）、CRM（客户关系管理系统）等信息化管理系统，进一步推进生产流程全信息化管理。同时，随着人工智能、5G通信技术的应用推进，光伏产业与新一代信息技术加速融合，机器人、无人机等产品投入使用。

二、智能光伏产业链投资热点

（1）多晶硅

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，行业集中度不断提高。部分先进企业的生产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平，产量超过25万吨。2019年多晶硅产量达到34.2万吨。中商产业研究院预测2020年我国多晶硅产量达45万吨。

数据来源：中国光伏行业协会、中商产业研究院整理

（2）单晶硅

另外，硅料也可以熔炉后植入单晶硅籽晶，拉伸为圆柱晶棒，再被切割成片，加工成为单晶硅硅片。单晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。

随着光伏市场的不断发展，高效电池将逐渐占据市场的主导地位。根据中国光伏行业协会的预测，未来几年单晶硅电池市场份额逐步增大，2018年单晶硅片市场份额已经超过40%，2019年超过一半，其中N型单晶硅片的市场规模也将逐年提升。

数据来源：中国光伏行业协会、中商产业研究院整理

（3）硅片

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，我国硅片产量进一步扩大，2019年约为135GW。

数据来源：中国光伏行业协会、中商产业研究院整理

（4）电池片

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降低成本，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%。

数据来源：中国光伏行业协会、中商产业研究院整理

（5）光伏组件

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%。

数据来源：中国光伏行业协会、中商产业研究院整理

三、智能光伏发展前景

由于光伏发电技术革新不断涌现、光伏产品成本持续降低，平价上网在全球绝大多数国家和地区指日可待，光伏发电成为各国重要的能源结构改革方向。根据预测，2021年国内光伏新增装机有望达55GW，到2022年或将达到65GW。同时，5G、人工智能、大数据等技术应用不断成熟，与光伏产业的融合也不断加深，未来智能光伏市场规模可观。

未来，智能光伏行业将有以下发展趋势：

（1）平价上网加快产业升级

随着2021年的临近，光伏平价上网时代也即将到来。随着技术进步和市场需求的双重驱动，我国光伏产品的生产成本和发电成本也在不断降低。2021年，我国光伏发电将全面实现平价上网。目前电池、组件如大硅片、PERC+及双面等技术的发展，将有效提升组件产品功率及发电效率，跟踪支架应用、运维能力的持续提高都将进一步降低光伏发电系统成本。同时在政策上，合理性的平价项目数量规划、优化项目布局保证消纳、提升技术管理能力和增强电力系统灵活性都将进一步推动我国光伏行业可持续发展。

（2）产品性能持续提升

技术进步仍将是光伏产业发展主题，预计产业化生产的主流高效多晶硅电池转换效率将超过20%，单晶硅电池有望达到22.5%-23%，主流组件产品功率将分别达到285W和320W。单晶连续投料生产工艺和大容量铸锭技术持续进步；多晶硅片金刚线切割应用范围将会进一步扩大到30%，单晶硅片将完成金刚线切割的替代；PERC电池、N型电池规模化生产能力进一步提升；组件叠片、半片等先进封装技术的应用范围也将进一步扩大。

（3）分布式光伏快速发展

光伏发电稳步增长，产业链将加快布局。其中，分布式光伏具有安装灵活、投入少、方便就近消纳的优点，有利于解决我国发电与负荷不一致的问题，同时大幅降低传输损失，减少对大电网的依赖，并缓解电网的投资压力。我国《能源发展“十三五”规划》和《太阳能发展“十三五”规划》提出优化太阳能开发布局、优先发展分布式光伏发电，规划到2020年底我国分布式光伏要占到太阳能发电装机55%左右。

（4）光伏应用进一步多样化

基于光资源的广泛分布和光伏发电的应用灵活性特点，近年来我国光伏发电在应用场景上与不同行业相结合的跨界融合趋势愈发凸显，水光互补、农光互补、渔光互补等应用模式不断推广。预计2020年及未来，随着光伏发电在各领域应用的逐步深入，以下几个领域的关注度也将逐步提高。

一是光伏+制氢。光伏+制氢，实现了清洁能源生产清洁能源，能有效解决光伏发电消纳问题，实现两种新能源之间的有效应用。随着光伏发电和电解水制氢技术的不断发展，光伏+制氢将成为我国能源安全和能源结构调整的新选择。

二是光伏+5G通信。据规划，随着5G技术的应用普及，国内至少有1438万个基站需要新建或改造，同时，按照各运营商5G规模和数量计算能耗总量，5G基站全网功耗将是4G的4.62倍。光伏发电系统能够有效降低电力基础设施投资，在5G领域的应用发展潜力巨大。

三是光伏+新能源汽车。截止2019年底，我国纯电动车保有量达310万辆，随着光伏充电站/桩建设业务逐渐扩大，光伏+新能源汽车应用模式将逐渐普及。

四是光伏+建筑。随着近零能耗、零能耗等更高节能水平绿色建筑逐步应用和普及，以高效、智能化的光伏发电系统作为建筑能源形式的“光电建筑”，将成为越来越多光伏企业差异化发展的契机。

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国光伏行业市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。