531新【xīn】政【zhèng】之【zhī】后【hòu】,光伏行业关注的焦【jiāo】点就是【shì】“平价上网【wǎng】”的进程、系统成本的下降。在过去的【de】10年里,光伏组件、光伏【fú】系【xì】统成本分别从30元/W和50元/W下降到【dào】目前的1.8元【yuán】/W和4.5元/W,均【jun1】下降90%以上。下图为【wéi】最近8年【nián】组【zǔ】件和逆变器的价格变化【huà】。

图:2011~2018年光伏组件、逆变器的价格变化趋势

有人不【bú】禁要问,在钢材、电缆等成本【běn】不【bú】断上升的情【qíng】况下【xià】,光伏系统成本【běn】未来有多大的下【xià】降空间?

在【zài】目前4.5元/W的水平下,光伏系统成本的绝对值下降【jiàng】空间不大,但仍有【yǒu】一定幅度的下【xià】降【jiàng】空间【jiān】;同时,未【wèi】来光伏要实现平【píng】价上【shàng】网,更多要依【yī】靠技术进步实现【xiàn】发电小时数【shù】大幅提高,从而实现度电【diàn】成本下降【jiàng】。

一、光伏组件成本的下降空间

光伏【fú】制造业是一个技术迭代非【fēi】常【cháng】快【kuài】的行【háng】业。一个先进技术、先【xiān】进【jìn】设备可能三年后【hòu】就会成为落后产能被淘【táo】汰;旧产线【xiàn】会【huì】被产出品【pǐn】质量更好、价格大幅下降的新产线【xiàn】所替代【dài】。近期来看【kàn】,未来光伏组件的【de】成本【běn】下降主要来源于三个方面:

1、硅料成本的下降

由于国内硅料企【qǐ】业的设备、能源价格【gé】不【bú】断降低【dī】,自动化水平大【dà】幅提高,不同阶段投产的硅料成本差异很大。未来,随着【zhe】技术【shù】进【jìn】步,硅料【liào】价格【gé】仍然【rán】存在一定的【de】下降空间。

2、切割技术带来的薄片化

从2017年到2018年【nián】,全行业完成了砂浆切割到金刚【gāng】线切割的技术改造升【shēng】级。随着【zhe】金刚线越来【lái】越细,薄片化成为一种趋【qū】势。2016年【nián】,主流硅【guī】片的【de】厚度还是200μm以上,目【mù】前【qián】180μm才是主流,160μm 、甚至150μm也开始【shǐ】出现在市场。硅【guī】片薄片【piàn】化直接【jiē】促【cù】使单【dān】位【wèi】千克硅料的出片量增加,从而带来硅片价格的下【xià】降。

3、高转换效率带来的分摊降低

在领跑者的推动下【xià】,电池片、组件封装环【huán】节的新技术【shù】层出不【bú】穷,PERC、SE、MBB、半【bàn】片、叠瓦、双面等等,组件的转换效率提升速【sù】度大幅增加!这必然会摊低【dī】光伏组【zǔ】件【jiàn】的封【fēng】装成本。

综上所述【shù】,基【jī】于各环节【jiē】最先进的技术水平下,组【zǔ】件的价格【gé】未来还有一定的下【xià】降【jiàng】空间。

二、光伏系统成本的下降空间

除了光伏组件的自【zì】身成本之【zhī】外,得【dé】益于设计【jì】水平的提【tí】高、高效组件的应用,光伏系【xì】统成【chéng】本也出现【xiàn】较大幅度的下降。

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【qī】的光伏电站,都是按照单个发【fā】电单元1MWp的规【guī】模进行设【shè】计。最近两年,单个【gè】发电单元已【yǐ】经提高【gāo】到1.25MWp的规模;在一【yī】些【xiē】应用1500V系统的场景下【xià】,设【shè】置提高到2.5MWp的规模。单个【gè】发电单元规模的提高【gāo】,在一【yī】定程度【dù】上减少【shǎo】了工程量【liàng】,从【cóng】而降低项目的造价。

2)超配设计逐渐被广泛应用

早期的光伏组件:逆变器的容【róng】配比都是按照1:1进行设【shè】计,造成逆变【biàn】器【qì】大部【bù】分时间无法满载工【gōng】作【zuò】,利用率低。

目前,很多项目在设计中采【cǎi】用了超配的设计理【lǐ】念,在【zài】I、II类资【zī】源【yuán】区【qū】至少1.1以上,III IV类地区甚至到1.2以上,提高【gāo】逆变器、箱变【biàn】等交流系统利用率【lǜ】;从而实【shí】现单瓦造价降低【dī】的目标。

3)阵列间距和倾角的优化设计

与传统的【de】人工【gōng】计算【suàn】相比,目前【qián】智能化【huà】的设计【jì】软件得【dé】到广【guǎng】泛的使用。因此,各种【zhǒng】线缆、钢材的使【shǐ】用【yòng】量得到更加准确的计算,减少了冗余量,从而节省了辅材的成【chéng】本。

同时,在【zài】土【tǔ】地【dì】成本占比日益增加【jiā】的情况【kuàng】下【xià】,与传统【tǒng】最佳【jiā】倾角的设计理念不同,现在的电站设【shè】计方案中【zhōng】, 更多的采用【yòng】了【le】“ 最优经济间距和倾角”设【shè】计理念,

超配设计:I II类资源区至少1.2以上,IIIIV类【lèi】地【dì】区【qū】至少1.4以上,最【zuì】大化的节省土地、线缆成本【běn】。

2、高效组件促使BOS成本降低

相同规模【mó】的光伏【fú】电站,采【cǎi】用高效组【zǔ】件与采用低效组件【jiàn】相比,除组【zǔ】件、逆【nì】变器、变【biàn】压器等按容量计算的设备之外【wài】的所有设备(包括汇流箱【xiāng】、交直流电缆、支架、基础、桥架、监【jiān】控和【hé】通信等)的用【yòng】量是【shì】一样的;施工(道【dào】路、电缆沟开挖等)的工程【chéng】量是一【yī】样的【de】。

如【rú】果将组件、逆变器【qì】、变【biàn】压【yā】器【qì】之【zhī】外的其他设备成本、施工成本【běn】称作BOS成本的【de】话【huà】,则组件效率越【yuè】高、单瓦的BOS成本会越低;而【ér】且,由于土地组【zǔ】件(屋顶租金)越高、施工难度越大的地方,BOS成【chéng】本越高,所以采用高【gāo】效组件【jiàn】优势越明显。

三、光伏度电成本的下降空间

如前文所【suǒ】言,目前光伏【fú】系统成本价【jià】格已经很低,成本绝【jué】对值【zhí】的下降空间不大;但实现平价【jià】上网,根本是【shì】要【yào】降低度电成本。下图【tú】为度【dù】电【diàn】成本【běn】的计算公式。


其中,

I0 :项目初始投资,VR:固【gù】定资产【chǎn】残值,An:第【dì】n年的运营成本,

Dn:第n年的折旧,Pn:第n年的利息,Yn:第n年的发电量

随着技术的进步,电站的发电【diàn】小时数【shù】提升潜力非常大,可【kě】以大幅降低【dī】度电成【chéng】本【běn】。

1、系统效率的提高

早期的光伏电站系统效率在78%左右。

得益于设计优【yōu】化、施工质量和设备【bèi】质量的提高、高效组件【jiàn】应用【yòng】减少线损的提【tí】高【gāo】等诸【zhū】多【duō】因素,新建【jiàn】电站基本都可【kě】以达到81%以上的系【xì】统【tǒng】效率;相当于发【fā】电量提高3.8%以上,即度电成本降低3.8%以【yǐ】上【shàng】。

2、跟踪技术的应用

与【yǔ】传统固【gù】定【dìng】式相比,在【zài】不同地【dì】点,采用固定可调、平【píng】单轴跟踪【zōng】分别能【néng】提高5%左右【yòu】、10%~15%的发电量。而【ér】且,目【mù】前【qián】固定可调、平单轴跟踪技术已【yǐ】经十分成熟。发电量提高【gāo】10%,度电成本可以【yǐ】下降约11%。

因此【cǐ】,采用先进的安【ān】装方式,可以实现【xiàn】发电量【liàng】的提高从而降低度【dù】电【diàn】成本【běn】。第三【sān】批领【lǐng】跑者中,就大量项目采用了固定可调、平单轴跟踪技【jì】术。

3、双面组件的应用

在不同【tóng】工况【kuàng】下,双面组【zǔ】件的背面能实现【xiàn】正【zhèng】面10~20%的发电量,相当于【yú】将组件的综合转换效【xiào】率提高了10~20%。由【yóu】于目前都采【cǎi】用组件【jiàn】和逆【nì】变器的容配比都采用1.1以上。双【shuāng】面组件的应用,能提高逆【nì】变器等【děng】交流系统【tǒng】的利用【yòng】率,同时大幅【fú】降【jiàng】低BOS成本。

综上所述,得益于系【xì】统效率提升、跟踪技【jì】术和双面【miàn】组【zǔ】件的【de】应【yīng】用【yòng】,在不同的工况下,新建电站相对【duì】于早期电站能够提高20%左【zuǒ】右的发【fā】电【diàn】量【liàng】,使项【xiàng】目的度电成本降【jiàng】低20%左右。

四、结束语

通过上述分析可以看出,

由于上游各制造环【huán】节技【jì】术水平的提升,组件【jiàn】未【wèi】来还【hái】有一定的下降空间【jiān】。

通过对光伏电站的设计【jì】进行优化,采【cǎi】用高效组【zǔ】件【jiàn】,可以促使【shǐ】BOS成【chéng】本的降低。

得益【yì】于系统效率提升、跟踪技术和【hé】双面组件的应用【yòng】,在不同【tóng】的工【gōng】况下,新建【jiàn】电站相对于早期电站【zhàn】能够提【tí】高20%左右的发电量,从而降低【dī】项目的度电成【chéng】本。