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光伏建筑行业深度报告:光伏之翼

发布日期:2022/9/5 19:35:22 浏览:326

全生命周期土地租金以及植被恢复费或相关补偿费用;电网接入成本仅含送出50MW,110kV,10km的对侧改造;管理费用包括前期管理、勘察、设计以及招投标等费用。建安费用主要为人工费用、土石方工程费用及常规钢筋水泥费用等,未来下降空间不大。组件、逆变器等关键设备成本随着技术进步和规模化效益,仍有一定下降空间。据CPIA统计,2021年我国地面光伏系统的初始全投资成本为4.15元/W左右,较2020年上涨0.16元/W,涨幅为4。CPIA预计2021-2030年,随着产业链各环节新建产能的逐步释放,组件价格回归合理水平,光伏系统初始全投资成本将呈现明显的下降趋势

央企收购光伏电站节奏趋缓,自建自持比例或将提升

“民营企业开发、建设 央国企收购、持有”是过去光伏项目的主流开发形式。民营企业机制灵活、决策快,在前期开发、建设过程中优势明显;央国企资信等级高、资金成本低、资金实力雄厚,更适合持有。除此之外,双碳背景下央国企较为迫切得进行新能源转型亦是大量收购民营企业光伏电站的重要原因。

央企收购光伏电站节奏趋缓,自建自持比例或将提升。根据智汇光伏统计,2022年上半年,上市公司公示的国内光伏电站交易量仅有341MW,明显低于往年的交易量,与央企明显收紧光伏电站相关收购有着直接联系。央企收购光伏电站节奏趋缓,主要原因包括项目合规性 收益率要求趋严。其中,项目合规性指土地性质以及老项目的补贴申报手续等(由于光伏项目占地面积大,会涉及国土、环保、林业、畜牧、渔业、水利等多个部门,项目前期开发存在遗漏部门的可能性;由于光伏项目是最近几年才快速发展起来的,涉土地部门对光伏行业了解不充分,造成国家对于光伏用地的土地政策存在一定的模糊性)。项目收益率指过往部分交易以收益率来反推造价,存在利益输送风险(主管部门在补贴核查过程中,发现部分项目涉嫌买卖路条)。在该背景下,民企建设光伏电站热情或将减退,央国企自建自持比例或将提升,我们认为兼具电力新能源技术优势与融资成本优势的建筑央企(中国电建、中国能建),可于建设端与运营端同时发力,将明显受益于风光大基地建设。

光伏助力生态修复,太阳能与土地多重利用实现共赢

光伏 生态修复是一种太阳能与土地多重利用的模式。光伏电站可以向电网输送清洁的电力,同时还可以减少地面受到的日照辐射和水分蒸发量,增加降水,加上清洗电池板时喷洒的水分,促进了植被的生长和恢复,这对于蓄水保土、阻风固沙、调节气候、改善生态环境具有重要意义。这种模式既能把丰富的太阳光照资源转化成清洁能源,同时又可以降低生态治理成本,促进生态改善,实现了光伏发电与恢复植被改善生态的双赢。部分光伏电站已经显现生态修复作用。国家电投青海共和荒漠光伏电站生态恢复项目七八月植被覆盖度增加了15,光伏板下10厘米、20厘米、40厘米的土壤含水量分别增加78、43和40,风速比园区外降低了40.3,空气相对湿度比公园外增加了2.8;宁夏腾格里沙漠光伏项目年均发电量5.35亿千瓦时,组件下沿距地高度最低150厘米,采用草方格围沙方式,3年后植被覆盖率达到了90;宁夏毛乌素沙漠光伏项目位于黄土高原水蚀性荒漠上,光伏板下面种植了苜蓿和枸杞。光伏板减少了辐照强度,枸杞的开花季比当地同类枸杞长了5周,产量增加了29。

第二批风光大基地建设规划指引未来西北地区的光伏风电项目建设,沙漠、戈壁、荒漠地区更有利于光伏 生态修复项目开展,或成生态修复公司的业务新增长点。2022年2月25日,国家发展改革委、国家能源局印发了《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》。方案显示,到2030年,将规划建设风光基地总装机约455GW,其中库布齐、乌兰布和、腾格里、巴丹吉林沙漠基地规划装机284GW,采煤沉陷区规划装机37GW,其他沙漠和戈壁地区规划装机134GW。参考既有林光互补项目,假定1MW光伏项目对应用地面积为30亩,若光伏 生态修复项目渗透率未来达20,对应修复面积为273万亩;对应修复面积为50,对应修复面积为683万亩。

5.光伏屋顶:BAPV为主流应用方式,整县推进政策下市场空间广阔

屋顶为分布式光伏的主流应用场景,其原因包括:屋顶受光照时间较长,能充分利用当地日照资源;屋顶安装BAPV对建筑物外观的影响较小,更能满足业主对于美观的需求;屋顶分布式光伏充分有效利用居民屋顶的闲置资源来实现收益,不占用现有国土资源。

BAPV是当前主流应用方式,BIPV发展前景广阔

由于分布式光伏电站多与建筑相结合的特点,建筑企业参与度较高。分布式光伏会给房屋带来附加荷载,开展分布式项目时要求企业具备相应结构设计能力以保障结构安全。同时,房屋建筑作为人们生活、生产的场所,其美观程度要求较高,开展分布式项目时亦需要企业具备相应建筑设计能力以保障整体美观程度。因此,建筑企业参与分布式光伏电站建设、运营存在一定优势。分布式光伏电站中,将光伏组件与建筑结合的方案,称为BIPV或BAPV。BIPV(BuildingIntegratedPhotovoltaic)指光伏建筑一体化,又称为“建材型”太阳能光伏建筑。BAPV(BuildingAttachedPhotovoltaic)指附着于建筑物上的光伏发电系统,又称为“安装型”太阳能光伏建筑。BIPV与BAPV的区别主要在于光伏组件与建筑一体化的程度高低。BAPV通常通过简单的支架实现安装,可以后期加装,不改变建筑外观,与建筑物原来的功能没有冲突。BIPV在前期设计时已经将光伏组件内置在建材中,一体化程度更高,通常外观也更简洁美观。

从自身特点来看,BAPV更适合应用于存量屋顶改造,适用于快速发展分布式光伏的需求,因此当前BAPV为光伏屋顶的主要应用形式。BIPV需要在建筑的前期纳入规划,一般在新建筑中应用,长远来看潜在空间非常广阔,但短期受到新建筑数量和建设周期的限制。BAPV不与原有建筑发生冲突,不破坏或影响原有的建筑物功能,因而可以用于对存量建筑的改造,实施难度也相对较低,适用于快速发展分布式光伏的需求。同时,BIPV因为承担建材本身的功能,涉及承重、防水等需求,因而相关企业除了要有生产、安装光伏设备的技术与经验外,还需要拥有建筑设计能力,壁垒更高;而BAPV是相对纯粹的光伏产品,其模式与集中式光伏电站更为类似,相关项目更多由光伏企业主导,对建筑企业而言,因为只负责安装,技术含量与盈利水平相对较低。

新建建筑中,BIPV在经济性、可靠性、便捷性、美观性等方面具有诸多优势,未来发展前景广阔。经济性方面,BIPV不需要事先安装彩钢瓦等材料的屋面、墙体,而是将光伏组件取代彩钢瓦等材料的屋面或墙体,可节省屋面或墙体的购置及安装成本,材料造价成本更低;可靠性方面,BIPV将光伏发电设施与建筑同时进行设计、施工与安装,在屋面受力、防水等方面有着良好的可靠性;便捷性方面,BIPV系统与建筑同设计同施工,可降低因分期施工带来的工期延长风险与因直立锁边面板带来的施工难度加大风险;美观性方面,晶体硅BIPV组件、薄膜BIPV组件的结合应用,使BIPV能融合建筑幕墙、连廊、采光顶、柔性屋顶、车棚等设施,在保持原有建筑平面功能布局不变的前提下,同时将不同形状、颜色、透光率的光伏组件搭配使用,能带来更加整体化的视觉效果。

整县推进催化行业发展,新建/存量市场空间广阔

整县推进政策下,分布式屋顶迎来风口期

2021年9月,国家能源局公布了第一批整县试点名单,将进一步加速BIPV与BAPV市场的发展。2021年6月,国家能源局印发了《国家能源局综合司关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,要求各地区积极协调落实屋顶资源,以整区、街道、镇、乡等方式进行开发建设,其中党政机关屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50,学校、医院等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40,工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30,农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20。

当下整县(市、区)屋顶分布式光伏开发属于试点工作,全国共有31个省、市、自治区(含新疆兵团)的676个县进行申报,数量约占全国的24,主要分布在东南部分布式发展好的省份。试点项目需要具备的条件包括:屋顶资源丰富,具备安装光伏能力;有较好的消纳能力,尤其日间电力负荷较大;各种类型的建筑屋顶面积可安装光伏比例较高。

政策顺利推进背景下,预计光伏屋顶新建/存量市场或将达749/23,254亿元

当前建筑光伏的主流应用场景为屋顶,经测算,新建公共建筑/商业建筑/工业厂房屋顶面积分别约为0.46/0.88/2.7亿平米。据统计,近年我国建筑业竣工面积维持在40亿平米左右,其中住宅竣工面积约为26.7亿平米,公共建筑约为2.3亿平米,商业建筑约为4.4亿平米,工业厂房约为5.4亿平米。若不考虑住宅对BIPV市场的贡献,假定公共/商业建筑的平均层数为5层,工业厂房的平均层数为2层,则可测算对应屋顶面积分别为0.46/0.88/2.7亿平米。考虑政策对应的渗透率后,我们认为新建光伏屋顶面积潜在空间或将达1.25亿平米。根据政策,学校、医院等公共建筑可安装光伏发电比例不低于40,工商业厂可安装光伏发电比例不低于30,因此新建公共建筑光伏屋顶面积约为0.18亿平米;商业建筑/工业厂房光伏屋顶面积约为0.26/0.81亿平米,三类建筑的新建分布式光伏屋顶面积之和为1.26亿平米。

假定新建光伏屋顶面积的空间约为1.26亿平米、单瓦平均报价为3.97元、平米装机为150W,测算可得新建分布式屋顶光伏项目市场空间约为749亿元。针对单价与平米装机两个参数,对新建分布式屋顶光伏项目市场空间进行弹性测算,其空间为471-1005亿元。⑴单价:未来我国分布式光伏系统初始全投资成本存在较大下行空间,因此我们认为分布式屋顶单瓦平均报价也会随之下行,在测算时考虑其范围为2.5元/瓦-4元/瓦。⑵平米装机:平米装机可以视为光电转化效率的相关参数,当前龙头企业光伏设备转换效率约25,对应功率为250W。考虑到倾斜角度影响,在弹性测算时我们假定其范围为150W-200W。

经测算,我们认为存量光伏屋顶面积潜在空间或将达39亿平米。《2020年城乡建设统计年鉴》指出,城市居住用地/公共管理与公共服务用地/商业服务业设施用地/工业用地面积分别为181.0/51.6/40.9/113.4亿平米,县城居住用地/公共管理与公共服务用地/商业服务业设施用地/工业用地面积分别为64.5/17.2/12.8/25.4亿平米,乡镇实有住宅建筑面积8.4亿平方米。假定工商业建筑密度为40;居住用地建筑密度为25;农村住宅包含县城住宅及乡镇住宅,则可得到农村住宅/公共建筑/商业建筑/工业厂房屋顶面积分别为24.5/27.5/21.5/55.5亿平米。此外,考虑到政策关于各类建筑的渗透率要求,可得农村住宅/公共建筑/商业建筑/工业厂房光伏屋顶面积分别为4.9/11/6.4/16.7亿平米,四类建筑的存量分布式光伏屋顶面积之和为39亿平米。

理想状态下项目回报周期约7年,有望激发业主的投资需求

光伏屋顶项目回报周期约7年,内部收益率约为13。初始投资成本方面,我们统计得到单瓦平均报价约为3.97元,假定平米装机为150W,则平米投资成本约为600元,假定单平米光伏屋顶的年发电量为130度,具体电价通常需要考虑工商业自用与上网两部分,假定综合收益电价为0.7元/度,可计算得到每年的电价收益为91元。同时,CPIA统计得到2021年分布式光伏系统运维成本为0.051元/W/年,即单平米光伏屋顶年维护成本为7.65元,则可计算得到每年的利润为83.35元,回报周期约为7年,内部收益率约为13。

光伏屋顶设计壁垒较弱,有望成为传统建筑设计公司业务增量

光伏屋顶设计需在原

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