使用高效組件是降低度電成本的途徑之一
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2018-06-30
核心提示：
度電成本（LCOE）是評(píng)價(jià)風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電項(xiàng)目最重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一，直接影響了項(xiàng)目的投資收益率。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的財(cái)務(wù)模型，度電成本的計(jì)算一般有以下兩種方式。
1、光伏項(xiàng)目度電成本的計(jì)算
度電成本（LCOE）是評(píng)價(jià)風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電項(xiàng)目最重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一，直接影響了項(xiàng)目的投資收益率。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的財(cái)務(wù)模型，度電成本的計(jì)算一般有以下兩種方式。
公式1：國(guó)內(nèi)財(cái)務(wù)軟件常用的測(cè)算公式
上述公式中，將總投資（初始投資扣除殘值后和25年運(yùn)營(yíng)成本加和）除以總發(fā)電量，非常簡(jiǎn)單明了、易于理解。因此，在國(guó)內(nèi)的財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)中被廣泛使用。但其缺點(diǎn)是沒有考慮資金的時(shí)間價(jià)值。
公式2：國(guó)際上常用的測(cè)算公式
陳榮榮、孫韻琳等人在《并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目的LCOE分析》中，介紹了國(guó)際上的測(cè)算度電成本的計(jì)算公式。
注：公式2中字母的定義與公式1相同。
在公式2中，充分考慮了資金的時(shí)間價(jià)值，用折現(xiàn)率i將不同時(shí)間的成本都折成現(xiàn)值；同時(shí)，也考慮不同時(shí)間的發(fā)電量會(huì)帶來不同的現(xiàn)金流，因此也對(duì)發(fā)電量進(jìn)行折現(xiàn)。
上述兩個(gè)公式，無論哪種，是否考慮資金的時(shí)間價(jià)值，都有一個(gè)共同點(diǎn)，即度電成本主要是由下列三要素決定：
1）初始投資、2）經(jīng)營(yíng)成本、3）發(fā)電量
因此，降低初始投資成本、經(jīng)營(yíng)成本或提高總發(fā)電量，都有利于降低光伏發(fā)電的度電成本。
2、初始投資的影響因素
項(xiàng)目的初始投資的組成可以分為以下幾項(xiàng)。其中，設(shè)備費(fèi)中，除了組件以外的其他項(xiàng)目投資被稱為BOS成本。
BOS成本中，有很多項(xiàng)目是與光伏項(xiàng)目的面積相關(guān)的，如下圖中的黃色部分。
相同數(shù)量的組件（面積相同），無論使用270W還是300W，支架、基礎(chǔ)、電纜等投資總量都是相同的，但顯然高效組件均攤的單瓦投資會(huì)明顯低于低效組件。
除了BOS成本以外，高效組件還可以降低土地成本（屋頂組件）。在不同的條件下，高效組件節(jié)省的BOS成本和土地成本是不相同的。
以270W光伏組件為基礎(chǔ)，不同效率組件的BOS成本降低水平，如下表所示。
以270W光伏組件為基礎(chǔ)，按照8%的折現(xiàn)率、20年租金計(jì)算，不同效率組件的屋頂租金降低水平，如下表所示。
可見，在合理的價(jià)格差異之下，當(dāng)
?。ǜ咝ЫM件價(jià)格-低效組價(jià)價(jià)格）＜BOS成本差值
高效PERC組件能夠降低光伏項(xiàng)目的初始投資。
3、PERC組件對(duì)于發(fā)電量的影響
?。ㄒ韵聝?nèi)容節(jié)選自亞化咨詢《PERC技術(shù)?？罚?/div>
目前的高效組件以PERC組件為主，PERC組件基于以下兩大優(yōu)勢(shì)可以實(shí)現(xiàn)多發(fā)電：
a)優(yōu)秀的低輻照性能
b)更好的功率溫度系數(shù)
1、PERC電池優(yōu)秀的低輻照性能
PERC電池具有更高的開路電壓和更優(yōu)的紅外背反射性能。小于標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)下的相對(duì)效率主要由開路電壓的變化來決定，常規(guī)電池的相對(duì)開路電壓低于PERC電池，且光強(qiáng)越弱，相對(duì)效率相差越多；而且PERC電池紅外波段的量子效率顯著提高，在1000nm以上紅外光的光電轉(zhuǎn)化率高。因此PERC組件在正常輻照下由于低輻照特性可以多發(fā)電，而在陰雨天以及早晚，相對(duì)常規(guī)組件的多發(fā)電優(yōu)勢(shì)更加明顯。
2、更好的功率溫度系數(shù)
雖然PERC電池由于紅外波段量子效率高，其電流溫度系數(shù)略高；但PERC電池的開路電壓更高，其電壓溫度系數(shù)低。綜合來看，PERC電池的功率溫度系數(shù)低于常規(guī)電池。公開數(shù)據(jù)顯示，PERC組件的功率溫度系數(shù)為0.39%/?C，低于常規(guī)單晶組件的0.41%/?C。
PERC電池優(yōu)秀的低輻照性能和更好的功率溫度系數(shù)帶來了每瓦組件更多的發(fā)電量。在《由實(shí)證基地?cái)?shù)據(jù)分析哪種組件發(fā)電量高》中對(duì)PERC組件的這一特點(diǎn)進(jìn)行了介紹。
案例1：中國(guó)電器科學(xué)研究院三亞實(shí)證基地
中國(guó)電器科學(xué)研究院國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究披露了在三亞濕熱海洋氣候下，單晶PERC組件與多晶組件在戶外實(shí)證基地的電站發(fā)電情況。
三亞實(shí)證基地使用來自一線廠商的290W單晶PERC組件與265W多晶組件和270W多晶組件，搭配3kW逆變器，分別接入8塊晶硅組件，比發(fā)電量（單位安裝容量下的發(fā)電量）計(jì)算采用組件實(shí)測(cè)功率。
上圖為三亞實(shí)證基地2016年10月至2017年9月的發(fā)電情況?？梢钥闯?，使用了單晶PERC組件的系統(tǒng)每月日均比發(fā)電量始終高于多晶組件系統(tǒng)，每日增發(fā)電比例范圍約為2%~6%。從一年的運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，290W單晶PERC組件日平均比發(fā)電量相比265W多晶組件系統(tǒng)高出4.07%，相比270W多晶組件系統(tǒng)高出2.93%。
案例2：晶澳實(shí)證電站
2017年晶澳太陽(yáng)能在公開演講中分享了單晶PERC組件在大型電站方面的發(fā)電表現(xiàn)，如下圖所示。晶澳太陽(yáng)能在50MW大同領(lǐng)跑者項(xiàng)目中，分別使用了25MW單晶PERC295W組件與25MW常規(guī)多晶270W組件。從運(yùn)行一年的數(shù)據(jù)來看，晶澳單晶PERC組件比常規(guī)多晶組件每千瓦平均多發(fā)電2.9%左右。
案例3：大同光伏“領(lǐng)跑者”基地
中國(guó)電力科學(xué)研究院于2016年在山西大同光伏“領(lǐng)跑者”基地內(nèi)建設(shè)光伏電站實(shí)證監(jiān)測(cè)平臺(tái)，對(duì)基地內(nèi)所用所有類型光伏組件等運(yùn)行性能開展現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期實(shí)證監(jiān)測(cè)，通過海量運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)光伏電站關(guān)鍵部件中長(zhǎng)期運(yùn)行性能開展評(píng)估工作。
該實(shí)證平臺(tái)組件測(cè)試區(qū)涉及13家電站31種光伏組件，部分運(yùn)行數(shù)據(jù)如圖13所示。該組數(shù)據(jù)對(duì)比了265W常規(guī)單晶雙玻組件、280W常規(guī)單晶組件與280W單晶PERC組件的發(fā)電量?？梢钥闯?，280W單晶PERC組件發(fā)電量高出280W常規(guī)單晶組件和265W常規(guī)單晶雙玻組件。通過測(cè)算，280W單晶PERC組件比280W常規(guī)單晶組件發(fā)電量高5.3%。
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