为应对气候变化这一全球性问题，2015年12月，全世界178个缔约国在巴黎气候大会上共同签署《巴黎协定》，其长期目标是将全球平均气温较工业化时期上升幅度控制在2℃以内，并努力限制在 1.5℃以内。2018年10月，联合国政府间气候变化专门委员会发布《全球升温1.5°C特别报告》，指出需要使人为的二氧化碳净排放量至2030年比2010年水平减少45%，2050年实现碳中和，使得全球零净排放。在碳中和的时代背景下，如何获得更清洁、碳排放更低的能源是各国亟待解决的问题。太阳能是地球上已知最清洁、最安全和最可靠的能源。利用太阳能的最佳方式是光电转换，即利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的光电转换产业链条称为“光伏产业”。本文从光伏产业入手，分析碳达峰及碳中和政策对我国光伏行业产生的具体影响，并对光伏行业的未来发展提出一定建议。一、有关背景与政策（一）碳达峰及碳中和概念提出背景为应对气候变化这一全球性问题，2015年12月，全世界178个缔约国在巴黎气候大会上共同签署《巴黎协定》，其长期目标是将全球平均气温较工业化时期上升幅度控制在2℃以内，并努力限制在 1.5℃以内[1]。关于如何实现全球气温升高1.5°C以内这一长期目标，2018年10月，联合国政府间气候变化专门委员会发布《全球升温1.5°C特别报告》，指出需要使人为的二氧化碳净排放量至2030年比2010年水平减少45%，2050年实现碳中和，使得全球零净排放。而2017-2018年间，全球平均气温已比工业革命前高出 1℃，按照当前趋势发展，预计2040年左右将高出1.5℃，2065年左右将达到甚至超过 2℃[2]。截至2020年年底，全球有130多个国家和地区已提出了碳中和目标，大部分计划在2050年前后实现，碳中和已成为世界各国应对全球气候变化的必然选择。表1 部分国家和地区承诺碳中和时间国家目标日期承诺性质主要内容奥地利2040政策宣示奥地利联合政府在2020年1月宣誓就职，承诺在2040年实现气候中立，在2030年实现100%清洁电力，并以约束性碳排放目标为基础美国加利福利亚2045行政命令2045年前实现电力100%可再生欧盟2050提交联合国根据2019年12月公布的“绿色协议”，欧盟委员会正在努力实现整个欧盟2050年净零排放目标加拿大2050政策宣示特鲁多总理于2019年10月连任，其政策纲领是以气候行动为中心的，承诺净零排放目标，并制定具有法律约束力的五年一次的碳预算法国2050法律规定法国国民议会于2019年6月27日投票决定将净零目标纳入法律德国2050法律规定德国第一部主要气候法于2019年12月生效日本21世纪后半叶政策宣示日本政府于2019年6月在主办20国集团领导人峰会之前批准了一项气候战略，主要研究碳的补货、利用和储存，以及作为清洁燃料来源的氢的开发数据来源：各国政府网站2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布，中国将力争2030年前实现碳排放达到峰值，2060年前实现碳中和。意味着我国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值后逐渐降低；到2060年前，通过植树、节能减排、碳捕集、碳封存等方式抵消排放的二氧化碳，实现二氧化碳净排放为零，也就实现了“碳中和”。图1 “碳达峰”与“碳中和”的介绍（二）我国碳达峰及碳中和的相关政策习近平总书记在2020年12月12日气候雄心峰会上进一步细化了我国的碳达峰、碳中和目标，明确提出了2030年碳排放减排幅度、非化石能源占比、光伏发电装机量等指标：（1）到 2030 年，二氧化碳排放量将达到峰值，且在2025年进入峰值平台期后控制在105亿吨内；（2）单位GDP二氧化碳排放量将比 2005年下降 65%以上；（3）非化石能源占一次能源消费比重将达到 25%左右；（4）森林蓄积量将比 2005 年增加60亿立方米；（5）风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。国内出台的主要相关政策如下：1、十三届全国人大四次会议表决通过《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，明确提出“十四五”期间单位国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放分别降低 13.5%、18%，森林覆盖率提高到24.1%的总目标。2、国务院发布《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》（2020年11月02日）、《新时代的中国能源发展》白皮书（2020年12月21日）、《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》（2021年02月22日）等文件，把清洁低碳作为能源发展的主导方向，以2025年和2035年为节点，逐步实现碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转的目标。3、生态环境部颁布《碳排放权交易管理办法（试行）》（2021年2月1日）等文件，将全国碳排放权交易市场化，通过市场对碳排放量总量进行分配。4、工业和信息化部提出，工业是碳排放的重要领域，能否率先达峰，特别是重点行业能否提前达峰，将是我国兑现应对气候变化承诺的关键，要支持有条件的行业率先达峰。5、财政金融方面，全国财政工作会议、中国人民银行工作会议、中央财经委员会第九次会议等会议提出资金投入同污染防治攻坚任务相匹配，推动重点行业结构调整，完善绿色金融政策框架和激励机制；引导金融资源向绿色发展领域倾斜，增强金融体系管理气候变化相关风险的能力，推动建设碳排放权交易市场为排碳合理定价等指导意见。二、光伏产业发展概况（一）光伏产业发展现状近年来，随着政策支持力度的增大加之技术的不断进步，我国光伏产业成长迅猛，成本下降和产品更新换代速度也在不断加快。在此背景下，我国光伏应用市场稳步增长，装机量、发电量均不断提高。从发电量来看，随着光伏发电不断普及，装机量持续提高，光伏发电量也在不断增长。2020年我国光伏发电量为2,605亿千瓦时，同比增长16.2%，占总发电量的比重为3.5%。[3]图2 中国光伏发电量情况（单位：亿千瓦时）从装机情况来看， 我国光伏累计装机量连续六年居全球首位[4]。2019年全国光伏发电累计装机达到204.3GW，同比增长17.3%，其中集中式光伏141.67GW，同比增长14.5%；分布式光伏62.63GW，同比增长24.2%。截至2020年，我国光伏市场累计装机量达到253GW。图3 中国光伏累计装机量情况（单位：GW）我国光伏新增装机量连续8年位居全球首位[5]，2020年，全国光伏新增装机48.2GW，其中集中式光伏电站32.68GW、分布式光伏15.52GW。从新增装机布局看，中东部和南方地区占比约36%，“三北”地区占64%。[6]图4 中国光伏新增装机容量情况（单位：GW）从户用光伏装机情况来看，2019年我国户用光伏装机新增规模为4.18GW。全国累计纳入2020年国家财政补贴规模户用光伏项目装机容量为10.12GW。户用光伏新增已超过10GW，年增幅超100%。[7]图5 中国户用光伏装机新增规模情况（单位：GW）（二）光伏产业发展痛点光伏行业的痛点主要在于输电难和储电难的问题难以解决。光伏的选址大多集中在西北偏远地区，而我国耗电高峰区一般是在东部，所以存在远距离输电的问题；光伏发电一般是日照充足的白天，而用户用电的高峰时段一般是晚上，这种发电和用电的错峰对储能的效率和成本提出了极高的要求；此外，光伏发电存在一定的不稳定性，大量并网会对原本电网的稳定造成威胁。由于传统的电网系统无法存储和消纳大量的光伏发电，且可灵活调节的电源占比较低、电力的跨区域外送能力较弱，这导致我国在2015-2016年间曾出现过严重的弃光限电问题，即放弃光伏所发电力并且限制其电力的输出。但近几年，在相关扶持政策的强势推动下，且随着储能技术研发及电力基础设施的发展，弃光率已大幅下降，基本实现电力的全额消纳。图6 2016-2020年全国平均弃光率情况数据来源：国家能源局（三）光伏产业发展趋势1、光伏发电稳步发展目前来看，政策已指明碳达峰、碳中和的实现路径，并对光伏装机规模提出了具体的任务指标。在环境保护及碳中和的背景下，国家及市场都在积极营造非化石能源的发展环境，大力发展以太阳能、风能为主的非化石能源，逐步以非化石能源发电系统替代传统的燃煤发电系统。太阳能作为能量的天然来源，具备资源丰富、清洁环保、低碳排放等优势。根据我国“十四五规划”，光伏发电在此期间将得到进一步发展。国家能源局统计，2020年我国新增光伏装机48.2GW，同比增长约60%，为历史新高。根据《电力增长零碳化（2020-2030）》中的预测，2030年之前，我国新增光伏装机规模每年都将保持一定增长。图7中国光伏新增装机量情况及预测（单位：GW）数据来源：清华大学气候变化与可持续发展研究院2、光伏产业链一体化趋势明显光伏产业链涉及单/多晶硅的冶炼、铸锭/拉棒、切片等上游环节，太阳能电池生产、光伏发电组件封装等中游环节，以及下游光伏应用系统的安装及服务等。受产业链上下游产能不均衡影响，光伏硅料多晶硅短缺，2020年下半年以来，多晶硅价格持续暴涨，部分组件企业业绩在2020年和2021年一季度出现明显下滑甚至亏损现象。光伏行业供求关系已完全逆转，由卖方市场转为买方市场，订单由过往签约预购改成短、急单形式，除考虑价格因素外，更多关注产品质量、信用状况和履约能力。由于单一生产环节难以获取稳定利润，产品价格受上下游价格波动较为明显，各大厂商纷纷谋划并积极采用全产业链布局模式，实现多环节配置，或采用企业合资的形式向上下游延伸。一方面掌握由上而下的光伏技术，另一方面维护上下游的供应顺畅，获得更多的行业议价能力，从而提升自身的抗风险能力。例如硅片和组件的行业龙头隆基股份与包括通威股份在内的多家硅料企业签订硅料购买长单，使其在硅料涨价的背景下，仍维持较高的利润。3、分布式光伏快速发展分布式光伏是利用分散闲置的屋顶资源建设电站，采用“自发自用、余电上网”或“全额上网”的模式，倡导就近发电、就近使用。相较于集中式光伏电站，分布式光伏电站可使用户充分利用自身建筑物中闲置的屋顶进行发电，不仅减少了一次能源的使用，降低了碳排放量，而且节约了用户的用电成本。在光伏行业积蓄多年的规模发展和技术突破的作用下，最近几年，我国分布式发展成效非常显著，分布式光伏在国内光伏市场份额不断增加，分布式在全部光伏发电量中的占比由2016年的12.28%增长到2020年的32.20%。2021年一季度，分布式光伏新增装机量超过集中式光伏，全国光伏新增装机5.33GW，其中分布式光伏电站2.81GW、集中式光伏2.52GW[8]。图8 中国新增分布式光伏装机容量与占比情况（单位：GW）数据来源：国家能源局政策推动方面，国家能源局《“十四五”可再生能源发展规划》编制通知及国家发改委能源研究所均提出优先发展分布式光伏，分布式光伏的政策体系建设逐步完善。国家能源局于2021年6月下发《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知，拟在全国推进屋顶分布式光伏开发试点工作，并对各建筑类型的屋顶总面积可安装光伏发电比例作出要求：（1）党政机关的安装比例不低于50%；（2）学校、医院、村委会等公共建筑不低于40%；（3）工商业厂不低于30%；（4）农村居民屋顶不低于20%。户用光伏的规模化发展已成趋势，根据国际能源署（IEA）的预测，到2024年，分布式光伏的全球装机容量可超过600GW，分布式光伏行业发展市场空间广阔。三、碳达峰及碳中和对光伏产业的影响就碳排放而言，德国、法国、英国在1970年左右已达到峰值，美国、日本也相继在2008年前完成达峰目标。不同于其他发达经济体，由于我国目前仍处于发展中阶段，经济增长与碳消耗密切相关，碳排放量仍处于上行阶段。持续增长的能源需求以及高碳化能源结构对碳达峰、碳中和目标的实现带来严峻的挑战，但同时也会倒逼中国加快实现产业结构调整及能源结构改善。我国光伏产业在碳达峰及碳中和的目标指引下，将进入快速发展期，具体表现在以下几个方面：（一）推动光伏装机容量上升根据《中国光伏产业清洁生产研究报告》，光伏发电排放的二氧化碳是33-50克/千瓦时，而煤电的排放量为796.7克/千瓦时，与煤炭发电相比，光伏发电大大降低了碳排放量。在碳达峰至碳中和的阶段，新能源在能源结构中的占比必将提高，因此光伏发电装机容量会有新一轮的上升周期。而相较于同样具有广阔发展前景的风电，光伏在未来的技术进步及降价空间上更具优势。国际可再生能源机构（IRENA）的数据显示，在过去十年间全球光伏发电成本降幅超过80%，远高于陆上风电和海上风电同期分别下降的39%和24%。并且随着光伏相关产业技术的提升，可以预期光伏发电的成本仍会继续保持大幅降低的趋势。根据中国光伏产业协会的预测，2021年我国光伏新增装机规模约达到55-65GW，“十四五”期间年均新增光伏装机规模可达到70-90GW。国家发改委能源所发布的《中国 2050 年光伏发展展望（2019）》报告表明，到2050年光伏总装机量会达到500 GW，占全国总装机的 59%，全年发电量占当年用电量的39%，届时光伏将成为我国第一大能源。可以看出，在“碳达峰”和“碳中和”的目标影响和相关政策推动下，会加快光伏装机量的市场需求量，光伏市场将迎来市场建设化高峰。（二）带动产业规模化发展在光伏产业政策的扶持下，我国光伏产业制造过程全面完善，能源供应成本下降，已建立起从核心原材料到主要设备、主要产品、系统集成的完整体系，形成了规模全球第一的光伏产业，低成本优势显著。其中，多晶硅片、电池片和组件的价格连年下降，光伏产业各个环节制造成本得到控制。2020年我国地面光伏系统平均成本约为3.99元/W，较2019年下降12.3%；预计2021年，平均成本可下降至3.81元/W[9]。目前光伏产业仍处于快速变革期，并且我国已拥有完备且在全球技术领先的光伏产业链，产业链上各环节的成本仍有下降空间，预期电池转换效率也将进一步提升，推动光伏发电成本进一步向煤电等常规能源的成本靠近。图9 中国地面光伏系统平均成本及预测（单位：元/W）数据来源：中国光伏协会光伏产业在能源投入产出上也具有优势。制造光伏发电系统全过程的能源消耗，在电站建成后半年左右就可全部收回，而系统设计寿命为25年，在此条件下，可以实现长期零排放、接近零消耗持续发电。（三）促进光伏电价逐步下降随着光伏发电规模化发展和技术快速进步，光伏中标电价持续下降，投资成本和发电成本逐年下降。2020年，葡萄牙出现全球最低光伏项目中标电价，电价为1.32美分/千瓦时，折合当时人民币价格约0.091元/千瓦时，比2019年最低中标电价降低0.324美分/千瓦时。除此之外，阿联酋、卡塔尔、印度等国光伏中标价格也已打破之前的最低记录。光伏发电已在全球越来越多的国家和地区低于火电。图10 2013-2020年光伏发电最低中标电价（美分/度）与此同时，我国光伏发电成本也有了大幅降低， 2019年1月，国家发展改革委、国家能源局印发《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》，支持光伏发电平价上网项目的建设。2020年，我国光伏发电项目中标电价也继续下降，其中青海出现中标电价为0.2427元/千瓦时的光伏发电竞价项目，其价格低于2019年达拉特旗光伏项目0.26元/千瓦时的电价。2021年4月，国家发展改革委发布《2021年光伏发电、风电等新能源上网电价有关事项的通知（征求意见稿）》，自2021年，中央财政取消对新备案的集中式光伏电站、工商业分布式光伏和陆上风电项目的补贴。在我国绝大多数地区，2021年新建光伏项目的发电价格已低于燃煤基准价，由此标志着我国的光伏发电走向平价甚至低价时代。图11 2011-2020年光伏发电上网标杆电价（单位：元/千瓦时）[10]数据来源：国家发展改革委图12 国内地区新建光伏项目指导价和燃煤基准价（单位：元/千瓦时）数据来源：国家发展改革委根据国家发展改革委能源研究所发布的《中国2050年光伏发展展望（2019）》，2025年前光伏发电将成为最经济的新能源发电技术之一。预计到2025年，光伏年新增装机度电成本低于0.3元/千瓦时，在所有清洁能源发电成本中处于较低水平。（四）为光伏企业带来新的价值随着世界各国对实现碳中和达成共识，碳排放在未来将受到严格控制，“碳排放权”是有望成为黄金、石油之后另一个跟货币挂钩的体系。2011年国家发改委批准北京、天津、上海等七省市开展碳交易试点工作，我国碳市场逐步从区域性碳市场发展为全国性碳市场。2021年以来，在碳达峰、碳中和目标的推动下，我国的碳交易市场建设不断提速，全国统一的碳交易市场预计将于今年7月上线。碳交易指的是碳排放配额（CEA）交易，即将二氧化碳排放权作为商品进行交易的市场机制，目的是使得二氧化碳排放权高效率地合理配置，从而控制二氧化碳的排放总量。碳排放交易市场的存在允许光伏企业将其光伏发电量折算为二氧化碳减排量，在经第三方碳排放核查机构认证后在碳市场出售，由此获得除基本电费之外的经济效益。（五）构建国内大循环、国内国际双循环双促进新格局碳中和规划为光伏产业带来新的发展契机，光伏产业已发挥出超大规模的国内国际市场优势。从20世纪初开始，欧美国家大力发展清洁能源，但受到成本和环境等因素的约束，各国选择到发展中国家进行布局，这直接带动中国第一批太阳能电池及组件厂商的扩张，其中包括河南知名光伏企业英利和晶龙。在这一发展时期中国的光伏产业的上下游严重依赖国际，整个产业处在“国际循环”中。但在国内光伏产业的发展过程中，中国光伏产业迅速壮大，面对中国的发展猛势，欧美国家从2011年开始相继启动针对中国光伏产品的“双反”，以此来制约中国的产业发展。但在2013年以来，随着绿色发展理念深入人心，以及碳中和计划的实行，我国推出一系列有关光伏产业支持政策，鼓励引导企业大力开拓国内市场，在政策支持下，国内生产的“光伏板”光电转换率提高约百分之十，太阳能组件成本则降低百分之八九十。2020年，我国光伏新增装机容量已连续8年全球第一，河北省则成为全国光伏新增装机第一大省，“国内循环”的大趋势已经形成。而负担高成本的西方国家，被迫将目光投向中国，寻求便宜、高效的光伏产品。在2018年，欧盟最终选择终止对中国光伏产业的“双反”制裁，国内国际“双循环”策略成为多数光伏企业的首选。这意味着在我国光伏产业市场不选择关门封闭，而是通过发挥内需的潜力，使国内市场和国际市场更好地联通、促进，最终形成超大规模的国内及国际市场。四、关于光伏产业未来发展的几点建议（一）积极布局交通运输及建筑领域，实现跨行业协同发展根据清华大学气候变化与可持续发展研究院发布的《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》报告，我国工业部门的能耗占全国能耗65%。其中二氧化碳的排放的主要部门是建筑、交通行业和工业领域方面。1、交通运输领域2020年8月6日，交通运输部下发《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》以推动融合高效的智慧交通基础设施建设。在新能源新材料行业的应用上，鼓励在服务区、边坡等公路沿线合理布局光伏发电设施，与市电等并网供电。针对“碳中和”“碳达峰”，交通运输部门将会加快出台政策以促进交通运输全面绿色低碳转型，并基于绿色能源的技术研究与应用，积极制定相关基础设施绿色能源建设模式与工程技术规范，从而促进绿色能源发用电产业一体化发展。光伏产业应积极布局交通运输行业基础设施中的多元化应用场景，如高铁、高速公路、服务区、车棚、停车场、充电站等地点，并设计生产有针对性的产品，加快交通能源绿色优化，行业协同发展未来可期。2、建筑领域2021年中国建筑科学大会暨绿色智慧建筑博览会期间，隆基股份和森特股份签署战略合作协议，进军建筑光伏一体化（BIPV）市场，推进BIPV产品研发，携手开拓公共建筑、工业建筑和BIPV产品的应用场景，迈出了国内BIPV市场规模化应用的一大步。BIPV是一种将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。该技术无需额外占用土地，这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要；同时，夏天是用电高峰的季节，也正好是日照量最大、光伏系统发电量最多的时期，在城市中采用BIPV技术对电网可以起到调峰作用。我国正处于城镇化建设黄金时期。根据国家统计局发布的数据及中国建筑科学研究院的预测，我国现有建筑面积大约有800亿平方米，市场上每年新增近一亿平方米的采光瓦屋顶面积，广泛的房屋建筑资源为光伏在建筑行业的应用创造了大量空间。经过多年的市场沉淀，BIPV发展模式及技术路径已逐渐成熟。我国现已有超过20个省市发布了BIPV相关政策。北京、广州等多个城市纷纷出台支持政策，在碳中和的相关政策指引下，光伏在建筑行业的市场应用将有着无限的可能。（二）推动光伏与储能相结合，提高光伏发电的利用效率由于未来光伏发电将替代传统能源成为我国主流的电力产品，以光伏为主体的新型电力系统有待建立。光伏受到昼夜以及气候的影响，具有间歇性、波动性等不稳定性。在此背景下，储能通过解决光伏发电在时间上供需错配的问题，增强了电力系统灵活性、稳定性，并且满足了大规模的能源接入，因此储能将会在未来同光伏配套发展。2021年4月，国家发改委和国家能源局下发《关于加快推动新型储能发展的指导意见（征求意见稿）》，对储能产业发展目标进行了量化，明确到2025年新型储能装机规模将超过30GW。2020年新型储能装机量仅为3.28GW[11]，要实现30GW的装机目标需要将装机规模扩大至当前的10倍，由此可见储能在未来规模化的发展趋势。（三）发挥光伏电站对荒漠化生态修复的积极作用，实现可再生能源开发利用与生态文明建设共赢尽管我国荒漠化防治取得显著成绩，但仍然是世界上荒漠化最严重的国家之一，荒漠化土地面积占我国陆地国土面积的1/4，石漠化面积总计达10万平方公里。根据对库布齐沙漠光伏项目、青海共和县龙羊峡水光互补项目、乌兰布和沙漠光伏项目等光伏治沙成功案例的研究成果，建于荒漠等退化土地上的光伏电站不仅产生明显的生态恢复效果，还因光伏阵列的阻风固沙与遮阴增湿作用，以及人工管护，促进了植被恢复、土壤改良和局地小气候改善。这些项目因地制宜，不仅发展形成光伏产业，贡献了清洁电力，修复了生态，在扩大就业机会、实现精准扶贫等方面也具有明显效果。未来在实现光伏发电等可再生能源大规模开发利用的同时，光伏产业应加强生态环境的影响效益研究，发挥光伏电站对荒漠化生态修复的积极作用，为可再生能源产业的可持续发展提供新的路径，推动荒漠化等生态环境修复，以实现可再生能源开发利用与生态文明建设共赢。国海证券权益业务总部资料来源：《巴黎协定》 ↑数据来源：生态环境部《我国应对气候变化工作取得积极进展》 ↑数据来源：中国光伏行业协会 ↑数据来源：中国光伏行业协会 ↑数据来源：中国光伏行业协会 ↑数据来源：中国光伏行业协会 ↑数据来源：中国光伏行业协会、国家能源局 ↑数据来源：国家能源局 ↑数据来源：中国光伏协会 ↑注：国家发改委根据年等效利用小时数将全国划分为三类太阳能资源区，年等效利用小时数大于1600小时为一类资源区，年等效利用小时数在1400-1600小时之间为二类资源区，年等效利用小时数在1200-1400小时之间为三类资源区，实行不同的光伏标杆上网电价。 ↑数据来源：《2020中国光储市场报告：已投运光储项目累计装机达883MW》 ↑