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近年來,國家對高效組件的需求日漸強烈,經(jīng)歷了各種產(chǎn)業(yè)新政的洗禮,光伏產(chǎn)業(yè)平價上網(wǎng)的呼聲和訴求日漸強烈。從最開始的領(lǐng)跑者項目,到后面的降本推進平價,光伏產(chǎn)業(yè)很大的關(guān)注點和未來的希望都寄托在了新型高效組件的開發(fā)與升級上面,那么高效組件在整個產(chǎn)業(yè)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(shù)路線以及他們的組合在提效降本的未來產(chǎn)業(yè)環(huán)境下,有何效用。
新政后光伏平價訴求強烈,高效組件技術(shù)將迎來快速普及
531 新政后,光伏建設(shè)指標受嚴控,且電價及補貼再次下調(diào)。CPIA 最新數(shù) 據(jù)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(yù)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(wǎng)發(fā)出重要通知,預(yù)計從 2019 年 起,無國家補貼的平價項目將成為國內(nèi)終端需求的重要支撐。
在項目中標電價屢創(chuàng)新低的背景下,光伏產(chǎn)業(yè)降低度電成本的訴求前所未 有的強烈,其中技術(shù)發(fā)展成熟、新增資本開支低、降本效果突出的“組件 端”高效技術(shù)有望加速普及。
下圖是我們在 2017 年下半年預(yù)期的光伏系統(tǒng)建造成本下降路徑,即系統(tǒng) 成本在三年內(nèi)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(lǐng)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(xiàn)。
雖然短期的 EPC 價格大幅下降很大程度上是壓縮了產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的利 潤空間(甚至造成部分企業(yè)虧損),但隨著各項降本提效技術(shù)的普及應(yīng) 用,在安裝成本不變甚至繼續(xù)下降的過程中,產(chǎn)業(yè)鏈利潤水平將逐步 恢復(fù)到合理水平。
光伏制造產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均有各自提升發(fā)電效率的不同手段:在硅料、長晶 切片環(huán)節(jié)主要通過物理方式提升材料純度;電池片環(huán)節(jié)則通過各種鍍膜、 摻雜工藝提升效率;組件環(huán)節(jié)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(nèi)的單瓦發(fā) 電量。
組件封裝的環(huán)節(jié)提效工藝應(yīng)用,通常對新增資本開支和技術(shù)難度的要 求較上游各環(huán)節(jié)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(yǎng)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(chǎn)業(yè)鏈及各環(huán)節(jié)提效手段
雙面技術(shù)成為第三批應(yīng)用領(lǐng)跑者新寵,半片/疊瓦等技術(shù)初露鋒芒。在八大 基地 38 個項目招標中,投標企業(yè)共計 54 次申報雙面技術(shù),雙面技術(shù)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(shù)中標 2 個項目合計 200MW,中標企業(yè)中廣核太陽能;疊瓦技術(shù)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(shù)中標 50MW),中標企業(yè)國家電投。
第三批應(yīng)用領(lǐng)跑者基地中標情況
高效組件技術(shù)可降低度電成本0.1 元/kWh 以上,降幅超 20%
高效組件技術(shù)增效提質(zhì)。雙玻、雙面、半片、MBB 等技術(shù)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(zhì)量與穩(wěn)定性。隨 著 531 新政后行業(yè)降本需求愈加急迫,企業(yè)對高效組件技術(shù)的研究、投入 及掌握程度逐步提升,均已具備一定量產(chǎn)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(shù)之間還可以 相互疊加,比如:雙面、半片與 MBB技術(shù)的兼容性非常強。
高效組件技術(shù)的疊加可以進一步放大轉(zhuǎn)換率提升帶來的功率增加。在 PERC 電池上疊加半片技術(shù)的功率增益達到 5~10W,在 PERC+半片電池 基礎(chǔ)上疊加 MBB 技術(shù)的功率增益擴大到 5~15W。此外,由于單晶組件基礎(chǔ)功率更高,使用高效組件技術(shù)后功率增益大于多晶組件。
高效電池,組件技術(shù)兼容性
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不同技術(shù)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(fā)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(guān)的 BOS 成本,如土地、支架、人工等,占比約 20%; 3) 與功率無關(guān)的 BOS 成本,如逆變器、升壓設(shè)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(xiàn)系統(tǒng)單位投資的降低。
高效組件技術(shù)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(jié)省 0.09 元/W、0.11 元/W、0.135 元/W。據(jù)此假設(shè)普通 電站所用組件功率每增加 5W,系統(tǒng)投資下降 0.03 元/W,以此疊加,則半 片、MBB 等 高效組 件技術(shù) 5~20W 的 功率提升可 使系統(tǒng) 投資 下降 0.03~0.12 元/W。
60片組件功率與電站建設(shè)BOS成本
降本測算 1:半片、MBB、疊片技術(shù)。高效組件技術(shù)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(shù)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(shè)基 礎(chǔ)初始投資(常規(guī)技術(shù))5 元/W,利用小時數(shù) 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(shù):在組件成本不變的情況下,半片電池功率增加 5~10W 對應(yīng)度電成本降幅 0.5%~1%,最低可到 0.532 元/kWh;
2)MBB 技術(shù):MBB 節(jié)省銀漿用量帶動電池成本下降 0.24 元/片,據(jù) 此假設(shè)組件端成本下降 0.05 元/W,則 MBB 技術(shù) 5~10W 的功率增益 對應(yīng)度電成本降幅 1.3%~1.8%,最低可到 0.528 元/kWh。
3)疊瓦技術(shù):由于產(chǎn)線改動較大、新增設(shè)備較多,疊瓦技術(shù)與半片及 MBB 技術(shù)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(guān)鍵性假設(shè)
半片、 MBB 、疊瓦技術(shù)增效降本情況測算(度電成本:元 /kWh)
降本測算 2:雙面技術(shù):雙面雙玻電池組件技術(shù)工藝簡單、量產(chǎn)難度低、 發(fā)電量增益可達 5%~30%且成本基本無增加,在高效組件技術(shù)中降本能力 最強,不疊加其他技術(shù)也不使用追蹤系統(tǒng)的情況下,雙面發(fā)電技術(shù) 5%~30% 的發(fā)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(shù):同樣假設(shè)普通電站所用組件功率每增加 5W, 系統(tǒng)投資下降 0.03 元/W。
1)雙面+半片:功率增加 5~10W,發(fā)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(fā)電量增益 5%~30%,節(jié)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(fā)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(shù)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”)
