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光伏组件技术的降成本逻辑与分析

日期:2018-09-26    来源:PV兔子

能源资讯中心

2018
09/26
13:49
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关键词: 光伏组件 光伏平价项目 组件技术

新政后光伏平价诉求强烈,高效组件技术将迎来快速普及

近日能源就加快推进风电、光伏平价上网发出重要通知,预计从 2019 年 起,无国家补贴的平价项目将成为国内终端需求的重要支撑。

在项目中标电价屡创新低的背景下,光伏产业降低度电成本的诉求前所未 有的强烈,其中技术发展成熟、新增资本开支低、降本效果突出的“组件 端”高效技术有望加速普及。

下图是在 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,近期多个第三批领跑者项目 EPC 中标价格低于 4 元/W,即 在部分项目上,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(甚至造成部分企业亏损),但随着各项降本提效技术的普及应 用,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 恢复到合理水平。

 

 

光伏制造产业链各环节均有各自提升发电效率的不同手段:在硅料、长晶 切片环节主要通过物理方式提升材料纯度;电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的电池片效率前提下,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电量。

组件封装的环节提效工艺应用,通常对新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户的接受度,但 在降本诉求日益强烈的背景下,用户对新事物的接受速度正在加快。

双面技术成为第三批应用领跑者新宠,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;叠瓦技术中标 1 个项目(与双面共同中 标 100MW,按平均分配估算叠瓦技术中标 50MW),中标企业国家电投。

 

第三批应用领跑者基地中标情况

 

高效组件技术可降低度电成本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 的有效途径,同时还可提升组件性能与寿命,提高电站质量与稳定性。随 着 531 新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力。

相互叠加,大有可为。目前已成熟或即将成熟的高效组件技术之间还可以 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以进一步放大转换率提升带来的功率增加。在 PERC 电池上叠加半片技术的功率增益达到 5~10W,在 PERC+半片电池 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,使用高效组件技术后功率增益大于多晶组件。

 

 

高效电池,组件技术兼容性

 

 

不同技术路线 60 片组件功率对比(W)

降本逻辑:功率提升降低 BOS 成本,或发电量增加摊薄度电成本(降低 分子+提升分母)。光伏电站初始投资成本可分为:1) 组件成本,占比约 50%;2) 与功率有关的 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,普通电站、山地电站、水面电站 BOS 成本分别可节省 0.09 元/W、0.11 元/W、0.135 元/W。据此假设普通 电站所用组件功率每增加 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 使系统 投资 下降 0.03~0.12 元/W。

 

60 片组件功率与电站建设 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, 组件成本会有一定增幅。为明确高效组件技术对度电成本的影响,我们对 功率增益与组件成本变动对度电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,利用小时数 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,半片电池功率增加 5~10W 对应度电成本降幅 0.5%~1%,最低可到 0.532 元/kWh;

2)MBB 技术:MBB 节省银浆用量带动电池成本下降 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 对应度电成本降幅 1.3%~1.8%,最低可到 0.528 元/kWh。

3)叠瓦技术:由于产线改动较大、新增设备较多,叠瓦技术与半片及 MBB 技术相比组件端成本增长更大,故虽然其功率增益较大,度电成 本降幅并不突出。

 

半片、 MBB 、叠瓦技术增效降本情况测算(度电成本:元 /kWh)

 

降本测算 2:双面技术:双面双玻电池组件技术工艺简单、量产难度低、 发电量增益可达 5%~30%且成本基本无增加,在高效组件技术中降本能力 最强,不叠加其他技术也不使用追踪系统的情况下,双面发电技术 5%~30% 的发电量增幅可使度电成本下降 0.02~0.1 元/kWh,最低达到 0.438 元 /kWh,降本幅度 3.8%~18.5%。

 

高效组件

 

 

高效组件降本幅度对比

 

降本测算 3:双面+其他技术:同样假设普通电站所用组件功率每增加 5W, 系统投资下降 0.03 元/W。

1)双面+半片:功率增加 5~10W,发电量增益 5%~30%,成本基本 不变的情况下,度电成本最低可到 0.434 元/kWh,降低 0.023~0.104 元/kWh,降幅 4.3%~19.3%。

2)双面+MBB:功率增加 5~10W,发电量增益 5%~30%,节省银浆 使组件端成本下降约 0.05 元/W 的情况下,度电成本最低可到 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,发电量增益 5%~30%,组 件端成本下降约 0.05 元/W 的情况下,度电成本最低可达到 0.427 元 /kWh,降低 0.03~0.11 元/kWh,降幅 5.5%~20.6%。

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