
近年來,國家對高效組件的需求日漸強烈,經歷了各種產業新政的洗禮,光伏產業平價上網的呼聲和訴求日漸強烈。從最開始的領跑者項目,到后面的降本推進平價,光伏產業很大的關注點和未來的希望都寄托在了新型高效組件的開發與升級上面,那么高效組件在整個產業中究竟起到了什么樣的作用?本文詳細為大家闡述不同技術路線以及他們的組合在提效降本的未來產業環境下,有何效用。
新政后光伏平價訴求強烈,高效組件技術將迎來快速普及
531 新政后,光伏建設指標受嚴控,且電價及補貼再次下調。CPIA 最新數 據顯示,2018 年 1~7 月份光伏累計新增裝機 31.27GW,其中分布式約 15.4GW,地面電站約 15.9GW,預計全年新增裝機 40GW 左右,同比降 幅達到 25%左右。
近日能源就加快推進風電、光伏平價上網發出重要通知,預計從 2019 年 起,無國家補貼的平價項目將成為國內終端需求的重要支撐。
在項目中標電價屢創新低的背景下,光伏產業降低度電成本的訴求前所未 有的強烈,其中技術發展成熟、新增資本開支低、降本效果突出的“組件 端”高效技術有望加速普及。
下圖是我們在 2017 年下半年預期的光伏系統建造成本下降路徑,即系統 成本在三年內降低約 30%至 4 元/W,其中組件約 2 元/W,然而在 531 政 策的影響下,近期多個第三批領跑者項目 EPC 中標價格低于 4 元/W,即 在部分項目上,2020 年的成本目標已提前兩年實現。
雖然短期的 EPC 價格大幅下降很大程度上是壓縮了產業鏈各環節的利 潤空間(甚至造成部分企業虧損),但隨著各項降本提效技術的普及應 用,在安裝成本不變甚至繼續下降的過程中,產業鏈利潤水平將逐步 恢復到合理水平。
光伏制造產業鏈各環節均有各自提升發電效率的不同手段:在硅料、長晶 切片環節主要通過物理方式提升材料純度;電池片環節則通過各種鍍膜、 摻雜工藝提升效率;組件環節則通過各種不同的封裝工藝在既有的電池片 效率前提下,盡量提升組件的輸出功率或增加組件全生命周期內的單瓦發 電量。
組件封裝的環節提效工藝應用,通常對新增資本開支和技術難度的要 求較上游各環節都要相對更低,因此更易于普及推廣。唯一的障礙在 于通常會改變組件外觀,需要一定時間來培養終端用戶的接受度,但 在降本訴求日益強烈的背景下,用戶對新事物的接受速度正在加快。
光伏制造產業鏈及各環節提效手段
雙面技術成為第三批應用領跑者新寵,半片/疊瓦等技術初露鋒芒。在八大 基地 38 個項目招標中,投標企業共計 54 次申報雙面技術,雙面技術合計 中標 2.58GW,占比 52%,其中 PERC+雙面 1.45GW,P 型雙面 100MW, 雙面+半片 200MW,N 型雙面 831MW。半片技術中標 2 個項目合計 200MW,中標企業中廣核太陽能;疊瓦技術中標 1 個項目(與雙面共同中 標 100MW,按平均分配估算疊瓦技術中標 50MW),中標企業國家電投。
第三批應用領跑者基地中標情況
高效組件技術可降低度電成本0.1 元/kWh 以上,降幅超 20%
高效組件技術增效提質。雙玻、雙面、半片、MBB 等技術不僅是增效降本 的有效途徑,同時還可提升組件性能與壽命,提高電站質量與穩定性。隨 著 531 新政后行業降本需求愈加急迫,企業對高效組件技術的研究、投入 及掌握程度逐步提升,均已具備一定量產能力。
相互疊加,大有可為。目前已成熟或即將成熟的高效組件技術之間還可以 相互疊加,比如:雙面、半片與 MBB技術的兼容性非常強。
高效組件技術的疊加可以進一步放大轉換率提升帶來的功率增加。在 PERC 電池上疊加半片技術的功率增益達到 5~10W,在 PERC+半片電池 基礎上疊加 MBB 技術的功率增益擴大到 5~15W。此外,由于單晶組件基礎功率更高,使用高效組件技術后功率增益大于多晶組件。
高效電池,組件技術兼容性
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不同技術路線 60 片組件功率對比(W)
降本邏輯:功率提升降低 BOS 成本,或發電量增加攤薄度電成本(降低 分子+提升分母)。光伏電站初始投資成本可分為:1) 組件成本,占比約 50%;2) 與功率有關的 BOS 成本,如土地、支架、人工等,占比約 20%; 3) 與功率無關的 BOS 成本,如逆變器、升壓設備,占比約 30%。因此, 組件功率的提升可以通過攤薄 BOS成本來實現系統單位投資的降低。
高效組件技術的降本邏輯
測算顯示,60 片組件的功率每提高 15W,普通電站、山地電站、水面電站 BOS 成本分別可節省 0.09 元/W、0.11 元/W、0.135 元/W。據此假設普通 電站所用組件功率每增加 5W,系統投資下降 0.03 元/W,以此疊加,則半 片、MBB 等 高效組 件技術 5~20W 的 功率提升可 使系統 投資 下降 0.03~0.12 元/W。
60片組件功率與電站建設BOS成本
降本測算 1:半片、MBB、疊片技術。高效組件技術提高組件功率的同時, 組件成本會有一定增幅。為明確高效組件技術對度電成本的影響,我們對 功率增益與組件成本變動對度電成本的影響做敏感性測算。測算中假設基 礎初始投資(常規技術)5 元/W,利用小時數 1200h。測算顯示,組件功 率每增加 5W,組件成本容忍度提升 0.03 元/W。
1)半片技術:在組件成本不變的情況下,半片電池功率增加 5~10W 對應度電成本降幅 0.5%~1%,最低可到 0.532 元/kWh;
2)MBB 技術:MBB 節省銀漿用量帶動電池成本下降 0.24 元/片,據 此假設組件端成本下降 0.05 元/W,則 MBB 技術 5~10W 的功率增益 對應度電成本降幅 1.3%~1.8%,最低可到 0.528 元/kWh。
3)疊瓦技術:由于產線改動較大、新增設備較多,疊瓦技術與半片及 MBB 技術相比組件端成本增長更大,故雖然其功率增益較大,度電成 本降幅并不突出。
測算關鍵性假設
半片、 MBB 、疊瓦技術增效降本情況測算(度電成本:元 /kWh)
降本測算 2:雙面技術:雙面雙玻電池組件技術工藝簡單、量產難度低、 發電量增益可達 5%~30%且成本基本無增加,在高效組件技術中降本能力 最強,不疊加其他技術也不使用追蹤系統的情況下,雙面發電技術 5%~30% 的發電量增幅可使度電成本下降 0.02~0.1 元/kWh,最低達到 0.438 元 /kWh,降本幅度 3.8%~18.5%。
降本測算 3:雙面+其他技術:同樣假設普通電站所用組件功率每增加 5W, 系統投資下降 0.03 元/W。
1)雙面+半片:功率增加 5~10W,發電量增益 5%~30%,成本基本 不變的情況下,度電成本最低可到 0.434 元/kWh,降低 0.023~0.104 元/kWh,降幅 4.3%~19.3%。
2)雙面+MBB:功率增加 5~10W,發電量增益 5%~30%,節省銀漿 使組件端成本下降約 0.05 元/W 的情況下,度電成本最低可到 0.43 元 /kWh,降低 0.027~0.107 元/kWh,降幅 5%~20%。
3)雙面+半片+MBB:功率增加 10~20W,發電量增益 5%~30%,組 件端成本下降約 0.05 元/W 的情況下,度電成本最低可達到 0.427 元 /kWh,降低 0.03~0.11 元/kWh,降幅 5.5%~20.6%。
雙面、半片、 MBB技術疊加后 降本 測算( 度電成本: 元 /kWh)
高效組件
高效組件降本幅度對比
(來源:微信公眾號“PV兔子”)
