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国金证券:加州光伏新规有利特斯拉(TSLA.US)光伏屋顶产品大卖,关注光伏玻璃供应商

2019年12月23日 09:04:48

本文来自 微信公众号“新兴产业观察者”,作者:姚遥、张斯琴。

投资建议

行业观点

新规实施预计为加州带来新建住宅光伏装机需求200-400MW/年。美国加州2019建筑能效标准规定,2020年1月1日起加州所有三层及以下新建住宅都必须强制安装户用光伏系统。根据新规对最低光伏装机规模的要求以及美国居民用电水平,我们测算认为2020年新政实施后,美国加州新建住宅将为其户用光伏市场带来200-400MW/年装机增量,叠加存量住宅市场每年贡献700-1400MW屋顶光伏装机,预计2020-2023年加州户用光伏新增装机总量有望达到1.2-1.7GW/年。

“新建”属性有望促进BIPV产品新发展:由于是配套新建住宅,所以光伏发电系统在产品形态上可能突破传统的在屋顶铺设普通光伏组件的形式,而为各种新型BIPV(建筑光伏一体化)形态的建材/光伏产品带来发展空间。比如特斯拉(Tesla)推出的太阳能屋顶(Solar Roof)新产品,在钢化玻璃内部镶嵌光伏电池片,可替代瓦片等屋顶建材+光伏组件的传统安装方式,且性能及美观度更优。

特斯拉(TSLA.US)光伏屋顶经济性优于传统屋顶+光伏组件的装机形式。1)特斯拉太阳能屋顶的初始建设支出(含储能系统)可在25年质保期内通过节省电费的形式全部回收,即使考虑未来电费收益的时间价值(按5%折现),光伏屋顶全生命周期内的成本依然为负;2)特斯拉屋顶造价及全生命周期成本均低于各类传统屋顶+光伏组件的装机形式;3)传统屋顶光伏若仅考虑光伏+储能系统,则其成本及收益均与特斯拉光伏屋顶接近。

特斯拉光伏屋顶产品若能够成功推广,或将为光伏玻璃行业带来数十亿元级别的高利润率增量市场。我们估算特斯拉光伏屋顶所用钢化玻璃价格25-35美元/平米,数倍高于常规3.2mm光伏玻璃,供应商净利率或在30%以上。若特斯拉光伏屋顶的出货量顺利达到其预期的1000个屋顶/周,则将带来一个需求规模1000-1200万平米/年、市场规模20-30亿元/年、利润规模高达4-8亿元/年的光伏玻璃增量市场。

投资建议

建议关注光伏玻璃主流供应商,尤其是业务同时覆盖建材/家居玻璃的企业,以及在BIPV领域有先发布局的光伏企业:信义光能(00968)、福莱特(06865)、亚玛顿、秀强股份、隆基股份

风险提示

美国屋顶光伏市场增长不及预期、特斯拉光伏玻璃推广不及预期、国际贸易环境恶化。

新规实施预计将为美国加州户用光伏市场

带来200-400MW需求增量

根据加州能源委员会颁布的《2019建筑能效标准》要求,从2020年1月1日开始,所有在加利福尼亚州新建的三层及三层以下的低层住宅(包括独栋)都将被要求强制安装住宅光伏系统,并对装机规模也做出了规定。同时,该法规还给出了可获得装机豁免的几种情形。

对新建住宅屋顶光伏装机规模做出规定的基本原则是覆盖全年用电量,决定因素包括所在气候区、屋顶面积(总面积及日照面积)、住户数量。具体而言:最低光伏装机规模(KW)=(符合条件的屋顶面积*调节系数A)/1000+(住宅单位数量*调节系数B),公式中系数A体现了对所在气候区整体用电水平的考虑,系数B体现了对住户数量的考虑。豁免情形包括:

屋顶因被树木、丘陵、建筑等遮挡,导致屋顶日照面积少于连续的80平方英尺,则不需要安装光伏发电。

如果屋顶面积太小,以至于无法安装根据以上公式计算出来的装机规模,则可以适当下调装机规模(下调限度有具体规定)。

如果同时安装了储能系统,则光伏装机规模可在上述方程计算结果的基础上减少25%。单户住宅的储能系统容量至少为7.5 kWh,多户住宅的存储系统容量至少为住宅户数*7.5 kWh,并同时对储能系统的性能与寿命做出了具体要求。

可以用社区光伏来部分或全部替代住宅屋顶光伏。

对光伏装机规模做出详细规定并鼓励搭配储能,有助于降低政策实施阻力、减少余电上网、减轻电网负担。我们认为,该法规的出台将有效促进加州光伏与储能的发展。此外,加州是美国可再生能源领域的领头羊,若该政策在加州顺利实施,则将对其他州形成示范作用,有可能促使光伏一体化建筑(BIPV)向其他各州推广。

由于是配套新建住宅,所以光伏发电系统在产品形态上可能突破传统的在屋顶铺设普通光伏组件的形式,而为各种新型BIPV(建筑光伏一体化,即把光伏发电零件结合到建材中)形态的建材/光伏产品带来发展空间。

我们测算认为,2020年新政实施后,美国加州新增住宅将为户用光伏市场带来200-400MW/年装机增量:

2018年美国居民用户平均用电量10972kWh,加州光照资源充沛,光伏有效年利用小时数1800-2200h,则100%光伏发电对应户均装机量约5-6kW。根据建筑法规给出的最低装机量计算公式(本报告第一章),预计1-4住户房屋(这类房屋为加州新建三层及以下房屋的大多数,占比超过50%)需安装的最低光伏系统规模3-7kW,若考虑安装储能后25%豁免额度,则最低光伏装机规模降为2-5.5kW。

根据美国的住宅形式,4单元及以下住宅层高大多数在三层及以下。2015-2018年1-4单元住宅建筑许可证发放数量持续增长,2019年1-10月累计发放量同比有所下降。预计2019-2022年发放数量维持在6-7万/年,假设当年拿到建筑许可证的房屋在次年建成。

随着光伏成本下降,加州存量屋顶光伏市场也非常有潜力。预计存量住宅市场每年可贡献700-1400MW屋顶光伏装机量,2020-2023年加州户用光伏新增装机总量预计达到1.2-1.7GW/年:

根据1995-2018年加州独栋住宅建筑许可发放数量估算加州目前独栋住宅数量约180万套。全加州范围内的独户建筑中目前只有15%-20%安装了屋顶光伏。随着光伏建设成本下降,投资收益性快速提升,预计未来屋顶光伏覆盖率提升速度将加快。若覆盖率每年提升8-10%,独栋住宅每户装机规模5-8kW,则2020-2023年存量住宅市场每年可贡献新增屋顶光伏装机900-1400MW。

特斯拉光伏屋顶产品

作为新建住宅屋顶建材经济性突出

目前屋顶光伏包括两种:一种是在普通屋顶上架设光伏组件的传统方式,另一种方式是使用兼具屋顶与光伏发电双重功能的一体化新产品,比如特斯拉太阳能屋顶瓦片(Solar Roof tiles):

特斯拉的太阳能屋顶瓦片由钢化玻璃内部镶嵌光伏电池制成,具有强度高、重量轻、耐用性优、造型美观等特点。其强度是普通屋顶瓦的三倍多,但重量只有普通屋顶瓦的一半,而且不会像沥青或混凝土那样随着时间的推移被逐渐腐蚀,可延长屋顶使用寿命。

特斯拉的太阳能屋顶瓦片包括两个版本:可发电版本和不可发电版本,前者内嵌光伏电池片故售价更高,后者只是钢化玻璃。客户可以根据用电量决定可发电瓦片的数量和占比,占比越高屋顶造价越贵。两种瓦片外观相同,纯黑色带纹理,且特斯拉还专门设计了定制配件、通风口和天窗,最大程度保障屋顶颜色一致性与造型美观度。

特斯拉光伏屋顶的绝对投资价值测算:根据特斯拉提供的4种不同规模的太阳能屋顶装机及价格指南(在实际购买过程中,特斯拉会根据客户房屋所在地、计划装机规模等信息给出个性化设计方案),结合美国光伏扶持政策、加州用电情况,我们测算得到:不同规模的住宅对应的太阳能屋顶造价为1.5-4.3万美元(含储能系统),但该支出可在未来25年使用期内通过节省电费的形式全部回收,即使考虑未来电费收益的时间价值(按5%折现),光伏屋顶全生命周期内的成本依然为负。

以下测算基于特斯拉太阳能屋顶瓦片2019年12月的最新报价。2019年10月特斯拉推出第三代产品,与前代产品相比价格大幅下降。根据Electrek于2019年6月公布的一份特斯拉向其客户提供的太阳能屋顶报价(根据时间推测为前代产品),彼时1862平方英尺+9.45kW光伏屋顶所需系统总价高达6.96万美元(已扣减30% ITC),考虑节省电费及时间价值后的全生命周期总成本高达3.88万美元。对比可见,第三代产品推出后特斯拉光伏屋顶经济性与投资价值大幅提升。

特斯拉光伏屋顶与传统屋顶光伏的经济性对比。沥青、瓷瓦、金属、石板屋顶造价5-16美元/平方英尺,2019年美国屋顶光伏EPC价格约2.8美元/W。我们据此测算得到:同等屋顶面积、光伏装机规模、储能规模情况下,

特斯拉光伏屋顶建设装机成本低于传统屋顶+光伏组件的装机形式;

考虑25年生命周期节省电费及时间价值,仅特斯拉光伏屋顶与沥青屋顶+组件可实现收益,且前者收益更高;

传统屋顶光伏若仅考虑光伏+储能系统,则其成本及收益均与特斯拉光伏屋顶接近。这一数据表明特斯拉有潜力进入存量住房市场(存量住房若要安装屋顶光伏,仅需新增光伏+储能系统,无屋顶建设成本)。

特斯拉光伏屋顶或可为光伏玻璃带来

数十亿元级别高利润率增量市场

高利润率:根据特斯拉官网数据,不发电的太阳能屋顶玻璃计价为7美元/平方英尺,但该报价包含安装服务。按特斯拉不发电屋顶毛利率30-40%、外采钢化玻璃在总成本中占比60-70%估算,特斯拉特制钢化玻璃外采价格约25-35美元/平米,是常规3.2mm光伏玻璃市场价(约29元/平米)的7倍左右,我们估算向特斯拉供应特制钢化玻璃的利润率在30%以上。

每年数十亿元级别增量市场:在中性情形下,预计加州每年新增三层及以下住宅数量6.4-6.6万套,屋顶面积2000-2500平方英尺,特斯拉光伏屋顶市占率40-50%,特斯拉外采特制钢化玻璃价格30美元/平米,则中性预期下特斯拉所需钢化玻璃市场规模10-16亿元/年,是往年加州户用光伏玻璃市场规模的10倍以上:

按往年加州户用光伏装机800-1000MW,玻璃价格25-30元/平米,60片型组件功率315W计算,加州户用光伏玻璃市场规模仅1-1.5亿元。

特斯拉公司CEO马斯克(Elon Musk)曾在公开渠道表示,第三代太阳能屋顶预计将成为首个大规模推出的版本,每周安装量有望达到1000个,对应上表中的乐观情形。我们估算,若特斯拉光伏屋顶出货量顺利达到规划的1000个/周,则将带来一个需求规模仅1000-1200万平米/年、但市场规模20-30亿元/年、利润规模高达4-8亿元/年的增量市场。

投资建议

建议关注光伏玻璃主流供应商,尤其是业务同时覆盖建材/家居玻璃的企业,以及在BIPV领域有先发布局的光伏企业:信义光能、福莱特(A/H)、亚玛顿、秀强股份、隆基股份。

风险提示

美国屋顶光伏市场增长不及预期。由于美国加州强制部分新建住宅安装屋顶光伏的政策法规中存在部分豁免情形,且可用社区光伏部分或全部替代屋顶光伏,则可能出现社区光伏装机量增长而屋顶光伏市场发展缓慢的可能性。由于社区光伏系统无需“屋顶”,故特斯拉光伏屋顶在该领域没有显著优势。社区光伏系统所需的普通组件所搭载的光伏玻璃面积及利润率都远不及特斯拉光伏屋顶,因此该情形的出现可能导致新增光伏玻璃市场的利润规模缩小。

特斯拉光伏玻璃推广不及预期。特斯拉光伏屋顶作为相对较新的一款产品,尚处在推广初期,其未来的推广情况存在不确定性。若新建住宅用户倾向于在屋顶上安装传统光伏组件,则将影响特斯拉产业链上光伏玻璃的市场与利润规模。

国际贸易环境恶化。光伏玻璃作为组件辅材,以往对美出口量极低,尚未受到关税限制。若未来美国对我国出口的光伏玻璃加征关税,则将影响出口光伏玻璃的利润率。

(编辑:张金亮)

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