531新政之后,光伏行【háng】业【yè】关注的焦点就【jiù】是“平价【jià】上【shàng】网”的【de】进程、系统成【chéng】本的下降【jiàng】。在过去的10年里,光伏组件、光【guāng】伏系统成本分别从30元/W和50元/W下【xià】降到【dào】目前的【de】1.8元【yuán】/W和4.5元/W,均下降90%以上。下图为【wéi】最近8年组件和逆变器的【de】价格变化。

图:2011~2018年光伏组件、逆变器的价格变化趋势

有人不禁要问,在钢【gāng】材、电缆等成本不断上升的情况下【xià】,光【guāng】伏系【xì】统成本未来有多大【dà】的下降空间【jiān】?

在目前【qián】4.5元/W的【de】水平下,光伏系【xì】统成本的绝对值下降空间不大,但仍有一定幅度的下【xià】降空间【jiān】;同【tóng】时,未来【lái】光伏【fú】要实现平价上网,更多要【yào】依靠技术进步【bù】实现发电小【xiǎo】时【shí】数【shù】大幅提高,从而实现度【dù】电成本下【xià】降【jiàng】。

一、光伏组件成本的下降空间

光伏制造【zào】业是一【yī】个技术【shù】迭代【dài】非常快的行业。一个先【xiān】进技术、先【xiān】进设备可能三【sān】年后就会成为落后产能被淘【táo】汰;旧产线【xiàn】会被产出品【pǐn】质量更好、价格【gé】大幅下降的新产【chǎn】线所替代。近期来看,未来【lái】光伏组件【jiàn】的成本下【xià】降主要来【lái】源【yuán】于三个方【fāng】面:

1、硅料成本的下降

由于国内【nèi】硅料企业的设备、能【néng】源价【jià】格不断降低【dī】,自【zì】动化水平大幅【fú】提高,不同阶【jiē】段投产的硅料成本【běn】差【chà】异很【hěn】大。未来【lái】,随着技术进步【bù】,硅料【liào】价格仍然【rán】存在一定的下降空间。

2、切割技术带来的薄片化

从2017年到【dào】2018年,全【quán】行业完【wán】成了砂【shā】浆切割到金刚线切【qiē】割的技术改造升级。随着金刚线【xiàn】越来【lái】越细,薄【báo】片化成为一种趋势。2016年,主流硅片的厚度还【hái】是200μm以上,目前180μm才是主流,160μm 、甚【shèn】至【zhì】150μm也开始出现在市场。硅片薄片化【huà】直接促使单位千克硅【guī】料【liào】的【de】出【chū】片量增加,从而带【dài】来【lái】硅片价格【gé】的下降。

3、高转换效率带来的分摊降低

在领跑者【zhě】的推动【dòng】下,电池【chí】片【piàn】、组【zǔ】件【jiàn】封装【zhuāng】环节的新技术层出不穷,PERC、SE、MBB、半片、叠瓦、双面等等,组件的转换效率【lǜ】提升速【sù】度大【dà】幅增加!这必然会摊低光伏组件的封装成【chéng】本。

综上所述【shù】,基于【yú】各环【huán】节最【zuì】先进的技术水平下【xià】,组件的价格【gé】未来还有一【yī】定的下降空间。

二、光伏系统成本的下降空间

除了光伏组件的自身成【chéng】本【běn】之外,得益【yì】于设计水平的提高、高效组件的应用,光伏系【xì】统成【chéng】本也出现较大【dà】幅度的下降。

1、优化系统设计将成为降低成本的主要方向

近几年,光伏电站的设计水平得到了较大的提高,比较明显的设计技术改进包括:

1)单个发电单元规模的增加

早期的光伏电站,都是按照单个发电单元1MWp的规模进行【háng】设计。最【zuì】近两年,单【dān】个【gè】发电【diàn】单元【yuán】已经提高到1.25MWp的【de】规模;在一些【xiē】应用【yòng】1500V系统【tǒng】的场景【jǐng】下,设置提高到2.5MWp的规【guī】模。单个发【fā】电单元规模的提高,在一【yī】定程【chéng】度上减【jiǎn】少【shǎo】了工程量,从【cóng】而降低项目的造【zào】价。

2)超配设计逐渐被广泛应用

早期的【de】光【guāng】伏组件【jiàn】:逆变器的容配比都是按照1:1进【jìn】行设计,造【zào】成【chéng】逆变器大部分时间【jiān】无【wú】法满载工作,利用率低。

目前,很多项【xiàng】目在设计中采用【yòng】了超配的设计【jì】理念,在I、II类资源【yuán】区至少【shǎo】1.1以上【shàng】,III IV类地区甚至到1.2以上,提高【gāo】逆变器、箱【xiāng】变等交流系统利用率;从而实【shí】现单瓦造价【jià】降【jiàng】低的目标【biāo】。

3)阵列间距和倾角的优化设计

与传统【tǒng】的人工计算相【xiàng】比【bǐ】,目前智【zhì】能化的设计软件得到广【guǎng】泛【fàn】的使用。因【yīn】此,各【gè】种【zhǒng】线缆、钢材的使用量得到更加准确的计算,减少了【le】冗余量【liàng】,从而【ér】节省了【le】辅材的成本。

同【tóng】时,在土地成【chéng】本占比日益增加的情况【kuàng】下,与传【chuán】统最佳倾角【jiǎo】的设计【jì】理念不同,现在的电站设【shè】计方案中, 更【gèng】多的采用【yòng】了“ 最【zuì】优经济间距和倾角”设【shè】计理念【niàn】,

超配设计:I II类资源区至少1.2以上,IIIIV类【lèi】地区【qū】至少【shǎo】1.4以上,最【zuì】大【dà】化的节省土地、线缆【lǎn】成本【běn】。

2、高效组件促使BOS成本降低

相同规模的光伏电站【zhàn】,采用高效组件与采用低效【xiào】组件相比【bǐ】,除组件、逆变器、变压器等按【àn】容量计算的设备【bèi】之外的所有设【shè】备(包【bāo】括汇流箱、交【jiāo】直流电【diàn】缆、支架、基础、桥架、监【jiān】控【kòng】和通信等)的用【yòng】量【liàng】是【shì】一【yī】样的;施工(道【dào】路、电【diàn】缆沟开挖等)的工程量是【shì】一样的。

如果将组件、逆变器、变压器【qì】之外的其他设备【bèi】成本、施工成本称作BOS成【chéng】本的话,则组件效率越高、单瓦【wǎ】的BOS成本会越低;而【ér】且,由于土地【dì】组件(屋顶【dǐng】租金)越高、施工难【nán】度【dù】越大的【de】地方,BOS成本【běn】越高,所以【yǐ】采用高效组件优【yōu】势【shì】越【yuè】明显。

三、光伏度电成本的下降空间

如前文所言,目前光伏系统【tǒng】成本价格【gé】已经很低【dī】,成本绝对【duì】值的下降空间不大;但【dàn】实【shí】现平价上网【wǎng】,根本是【shì】要【yào】降低【dī】度电成【chéng】本。下图为度电成本的计算公式。


其中,

I0 :项【xiàng】目初始投资,VR:固定资产残【cán】值,An:第n年【nián】的【de】运营【yíng】成本,

Dn:第n年的折旧,Pn:第n年的利息,Yn:第n年的发电量

随着技术的【de】进【jìn】步,电站的发【fā】电小时数【shù】提升潜力非常大,可以大幅降低度电【diàn】成【chéng】本。

1、系统效率的提高

早期的光伏电站系统效率在78%左右。

得【dé】益于【yú】设计优化、施工【gōng】质量和设备质量的提高、高效组【zǔ】件应用【yòng】减【jiǎn】少【shǎo】线损【sǔn】的提【tí】高等诸多因素,新建电站基本都可以达到81%以【yǐ】上的系统效率;相当于发电量提高3.8%以上,即度电成【chéng】本降【jiàng】低【dī】3.8%以上。

2、跟踪技术的应用

与【yǔ】传统固定【dìng】式相比,在【zài】不【bú】同地点,采用【yòng】固定可调【diào】、平单轴【zhóu】跟【gēn】踪分别能提高5%左右、10%~15%的发电【diàn】量。而且,目前【qián】固定可调、平单轴【zhóu】跟踪技术已【yǐ】经【jīng】十分成熟。发电量【liàng】提高10%,度电【diàn】成本可以下降约11%。

因此,采用先进的安【ān】装方式,可以实现发电量的提高从【cóng】而【ér】降低度电成本。第【dì】三【sān】批领【lǐng】跑者【zhě】中,就大【dà】量项目采用了固定可调、平单轴跟踪【zōng】技术。

3、双面组件的应用

在不同工况下,双面组【zǔ】件的【de】背面能实现【xiàn】正面10~20%的【de】发电量,相当于将组件的综合转换效率提【tí】高了10~20%。由于【yú】目前都采用【yòng】组【zǔ】件和【hé】逆变器的容【róng】配比都采用1.1以上。双面组件的应用,能提高【gāo】逆变器等交流【liú】系统的【de】利用率,同时大【dà】幅降【jiàng】低【dī】BOS成【chéng】本。

综【zōng】上所【suǒ】述,得益于系统【tǒng】效率提【tí】升、跟踪技术和双面组件【jiàn】的应用,在不同的工况下,新建电【diàn】站相对于早期【qī】电站能【néng】够提【tí】高20%左右的发【fā】电量【liàng】,使项【xiàng】目的度电成本降低20%左右。

四、结束语

通过上述分析可以看出,

由【yóu】于上游各制造环节技术水平【píng】的【de】提升,组件未来还有一【yī】定的下降空间。

通过对光伏【fú】电站的设计进行【háng】优【yōu】化,采用【yòng】高效组件,可以促使BOS成本的降低【dī】。

得益【yì】于系统效率【lǜ】提【tí】升、跟【gēn】踪技术和双面组件的应用,在不同的工况【kuàng】下,新【xīn】建电【diàn】站相对于早期电【diàn】站能够提高20%左右的【de】发电量【liàng】,从而【ér】降低项目的度【dù】电成本。