近年来,國(guó)家对高效组件的需求日渐强烈,经历了各种产业新(xīn)政的洗礼,光伏产业平价上网的呼声和诉求日渐强烈。从最开始的领跑者项目,到后面的降本推进平价,光伏产业很(hěn)大的关注点和未来的希望都寄托在了新(xīn)型高效组件的开发与升级上面,那么高效组件在整个产业中究竟起到了什么样的作用(yòng)?本文(wén)详细為(wèi)大家阐述不同技术路線(xiàn)以及他(tā)们的组合在提效降本的未来产业环境下,有(yǒu)何效用(yòng)。
新(xīn)政后光伏平价诉求强烈,高效组件技术将迎来快速普及
531 新(xīn)政后,光伏建设指标受严控,且電(diàn)价及补贴再次下调。CPIA 最新(xīn)数 据显示,2018 年 1~7 月份光伏累计新(xīn)增装机 31.27GW,其中分(fēn)布式约 15.4GW,地面電(diàn)站约 15.9GW,预计全年新(xīn)增装机 40GW 左右,同比降 幅达到 25%左右。
近日能(néng)源就加快推进风電(diàn)、光伏平价上网发出重要通知,预计从 2019 年 起,无國(guó)家补贴的平价项目将成為(wèi)國(guó)内终端需求的重要支撑。
在项目中标電(diàn)价屡创新(xīn)低的背景下,光伏产业降低度電(diàn)成本的诉求前所未 有(yǒu)的强烈,其中技术发展成熟、新(xīn)增资本开支低、降本效果突出的“组件 端”高效技术有(yǒu)望加速普及。
下图是我们在 2017 年下半年预期的光伏系统建造成本下降路径,即系统 成本在三年内降低约 30%至 4 元/W,其中组件约 2 元/W,然而在 531 政 策的影响下,近期多(duō)个第三批领跑者项目 EPC 中标价格低于 4 元/W,即 在部分(fēn)项目上,2020 年的成本目标已提前两年实现。
虽然短期的 EPC 价格大幅下降很(hěn)大程度上是压缩了产业链各环节的利 润空间(甚至造成部分(fēn)企业亏损),但随着各项降本提效技术的普及应 用(yòng),在安装成本不变甚至继续下降的过程中,产业链利润水平将逐步 恢复到合理(lǐ)水平。
光伏制造产业链各环节均有(yǒu)各自提升发電(diàn)效率的不同手段:在硅料、長(cháng)晶 切片环节主要通过物(wù)理(lǐ)方式提升材料纯度;電(diàn)池片环节则通过各种镀膜、 掺杂工艺提升效率;组件环节则通过各种不同的封装工艺在既有(yǒu)的電(diàn)池片 效率前提下,尽量提升组件的输出功率或增加组件全生命周期内的单瓦发 電(diàn)量。
组件封装的环节提效工艺应用(yòng),通常对新(xīn)增资本开支和技术难度的要 求较上游各环节都要相对更低,因此更易于普及推广。唯一的障碍在 于通常会改变组件外观,需要一定时间来培养终端用(yòng)户的接受度,但 在降本诉求日益强烈的背景下,用(yòng)户对新(xīn)事物(wù)的接受速度正在加快。
光伏制造产业链及各环节提效手段
双面技术成為(wèi)第三批应用(yòng)领跑者新(xīn)宠,半片/叠瓦等技术初露锋芒。在八大 基地 38 个项目招标中,投标企业共计 54 次申报双面技术,双面技术合计 中标 2.58GW,占比 52%,其中 PERC+双面 1.45GW,P 型双面 100MW, 双面+半片 200MW,N 型双面 831MW。半片技术中标 2 个项目合计 200MW,中标企业中广核太阳能(néng);叠瓦技术中标 1 个项目(与双面共同中 标 100MW,按平均分(fēn)配估算叠瓦技术中标 50MW),中标企业國(guó)家電(diàn)投。
第三批应用(yòng)领跑者基地中标情况
高效组件技术可(kě)降低度電(diàn)成本0.1 元/kWh 以上,降幅超 20%
高效组件技术增效提质。双玻、双面、半片、MBB 等技术不仅是增效降本 的有(yǒu)效途径,同时还可(kě)提升组件性能(néng)与寿命,提高電(diàn)站质量与稳定性。随 着 531 新(xīn)政后行业降本需求愈加急迫,企业对高效组件技术的研究、投入 及掌握程度逐步提升,均已具备一定量产能(néng)力。
相互叠加,大有(yǒu)可(kě)為(wèi)。目前已成熟或即将成熟的高效组件技术之间还可(kě)以 相互叠加,比如:双面、半片与 MBB技术的兼容性非常强。
高效组件技术的叠加可(kě)以进一步放大转换率提升带来的功率增加。在 PERC 電(diàn)池上叠加半片技术的功率增益达到 5~10W,在 PERC+半片電(diàn)池 基础上叠加 MBB 技术的功率增益扩大到 5~15W。此外,由于单晶组件基础功率更高,使用(yòng)高效组件技术后功率增益大于多(duō)晶组件。
高效電(diàn)池,组件技术兼容性
不同技术路線(xiàn) 60 片组件功率对比(W)
降本逻辑:功率提升降低 BOS 成本,或发電(diàn)量增加摊薄度電(diàn)成本(降低 分(fēn)子+提升分(fēn)母)。光伏電(diàn)站初始投资成本可(kě)分(fēn)為(wèi):1) 组件成本,占比约 50%;2) 与功率有(yǒu)关的 BOS 成本,如土地、支架、人工等,占比约 20%; 3) 与功率无关的 BOS 成本,如逆变器、升压设备,占比约 30%。因此, 组件功率的提升可(kě)以通过摊薄 BOS成本来实现系统单位投资的降低。
高效组件技术的降本逻辑
测算显示,60 片组件的功率每提高 15W,普通電(diàn)站、山(shān)地電(diàn)站、水面電(diàn)站 BOS 成本分(fēn)别可(kě)节省 0.09 元/W、0.11 元/W、0.135 元/W。据此假设普通 電(diàn)站所用(yòng)组件功率每增加 5W,系统投资下降 0.03 元/W,以此叠加,则半 片、MBB 等 高效组 件技术 5~20W 的 功率提升可(kě) 使系统 投资 下降 0.03~0.12 元/W。
60片组件功率与電(diàn)站建设BOS成本
降本测算 1:半片、MBB、叠片技术。高效组件技术提高组件功率的同时, 组件成本会有(yǒu)一定增幅。為(wèi)明确高效组件技术对度電(diàn)成本的影响,我们对 功率增益与组件成本变动对度電(diàn)成本的影响做敏感性测算。测算中假设基 础初始投资(常规技术)5 元/W,利用(yòng)小(xiǎo)时数 1200h。测算显示,组件功 率每增加 5W,组件成本容忍度提升 0.03 元/W。
1)半片技术:在组件成本不变的情况下,半片電(diàn)池功率增加 5~10W 对应度電(diàn)成本降幅 0.5%~1%,最低可(kě)到 0.532 元/kWh;
2)MBB 技术:MBB 节省银浆用(yòng)量带动電(diàn)池成本下降 0.24 元/片,据 此假设组件端成本下降 0.05 元/W,则 MBB 技术 5~10W 的功率增益 对应度電(diàn)成本降幅 1.3%~1.8%,最低可(kě)到 0.528 元/kWh。
3)叠瓦技术:由于产線(xiàn)改动较大、新(xīn)增设备较多(duō),叠瓦技术与半片及 MBB 技术相比组件端成本增長(cháng)更大,故虽然其功率增益较大,度電(diàn)成 本降幅并不突出。
测算关键性假设
半片、 MBB 、叠瓦技术增效降本情况测算(度電(diàn)成本:元 /kWh)
降本测算 2:双面技术:双面双玻電(diàn)池组件技术工艺简单、量产难度低、 发電(diàn)量增益可(kě)达 5%~30%且成本基本无增加,在高效组件技术中降本能(néng)力 最强,不叠加其他(tā)技术也不使用(yòng)追踪系统的情况下,双面发電(diàn)技术 5%~30% 的发電(diàn)量增幅可(kě)使度電(diàn)成本下降 0.02~0.1 元/kWh,最低达到 0.438 元 /kWh,降本幅度 3.8%~18.5%。
降本测算 3:双面+其他(tā)技术:同样假设普通電(diàn)站所用(yòng)组件功率每增加 5W, 系统投资下降 0.03 元/W。
1)双面+半片:功率增加 5~10W,发電(diàn)量增益 5%~30%,成本基本 不变的情况下,度電(diàn)成本最低可(kě)到 0.434 元/kWh,降低 0.023~0.104 元/kWh,降幅 4.3%~19.3%。
2)双面+MBB:功率增加 5~10W,发電(diàn)量增益 5%~30%,节省银浆 使组件端成本下降约 0.05 元/W 的情况下,度電(diàn)成本最低可(kě)到 0.43 元 /kWh,降低 0.027~0.107 元/kWh,降幅 5%~20%。
3)双面+半片+MBB:功率增加 10~20W,发電(diàn)量增益 5%~30%,组 件端成本下降约 0.05 元/W 的情况下,度電(diàn)成本最低可(kě)达到 0.427 元 /kWh,降低 0.03~0.11 元/kWh,降幅 5.5%~20.6%。
双面、半片、 MBB技术叠加后 降本 测算( 度電(diàn)成本: 元 /kWh)
高效组件
高效组件降本幅度对比
(来源:微信公众号“PV兔子”)
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