王淑娟：光伏平價上網(wǎng)，度電成本未來有多大的下降空間？
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2018-11-08
核心提示：
531新政之后，光伏行業(yè)關注的焦點就是“平價上網(wǎng)”的進程、系統(tǒng)成本的下降。在過去的10年里，光伏組件、光伏系統(tǒng)成本分別從30元/W和50元/W下降到目前的1.8元/W和4.5元/W，均下降90%以上。下圖為最近8年組件和逆變器的價格變化。
531新政之后，光伏行業(yè)關注的焦點就是“平價上網(wǎng)”的進程、系統(tǒng)成本的下降。在過去的10年里，光伏組件、光伏系統(tǒng)成本分別從30元/W和50元/W下降到目前的1.8元/W和4.5元/W，均下降90%以上。下圖為最近8年組件和逆變器的價格變化。
圖：2011——2018年光伏組件、逆變器的價格變化趨勢
有人不禁要問，在鋼材、電纜等成本不斷上升的情況下，光伏系統(tǒng)成本未來有多大的下降空間？
在目前4.5元/W的水平下，光伏系統(tǒng)成本的絕對值下降空間不大，但仍有一定幅度的下降空間；同時，未來光伏要實現(xiàn)平價上網(wǎng)，更多要依靠技術(shù)進步實現(xiàn)發(fā)電小時數(shù)大幅提高，從而實現(xiàn)度電成本下降。
一、光伏組件成本的下降空間
光伏制造業(yè)是一個技術(shù)迭代非常快的行業(yè)。一個先進技術(shù)、先進設備可能三年后就會成為落后產(chǎn)能被淘汰；舊產(chǎn)線會被產(chǎn)出品質(zhì)量更好、價格大幅下降的新產(chǎn)線所替代。近期來看，未來光伏組件的成本下降主要來源于三個方面：
1、硅料成本的下降
由于國內(nèi)硅料企業(yè)的設備、能源價格不斷降低，自動化水平大幅提高，不同階段投產(chǎn)的硅料成本差異很大。未來，隨著技術(shù)進步，硅料價格仍然存在一定的下降空間。
2、切割技術(shù)帶來的薄片化
從2017年到2018年，全行業(yè)完成了砂漿切割到金剛線切割的技術(shù)改造升級。隨著金剛線越來越細，薄片化成為一種趨勢。2016年，主流硅片的厚度還是200μm以上，目前180μm才是主流，160μm 、甚至150μm也開始出現(xiàn)在市場。硅片薄片化直接促使單位千克硅料的出片量增加，從而帶來硅片價格的下降。
3、高轉(zhuǎn)換效率帶來的分攤降低
在領跑者的推動下，電池片、組件封裝環(huán)節(jié)的新技術(shù)層出不窮，PERC、SE、MBB、半片、疊瓦、雙面等等，組件的轉(zhuǎn)換效率提升速度大幅增加！這必然會攤低光伏組件的封裝成本。
綜上所述，基于各環(huán)節(jié)最先進的技術(shù)水平下，組件的價格未來還有一定的下降空間。
二、光伏系統(tǒng)成本的下降空間
除了光伏組件的自身成本之外，得益于設計水平的提高、高效組件的應用，光伏系統(tǒng)成本也出現(xiàn)較大幅度的下降。
1、優(yōu)化系統(tǒng)設計將成為降低成本的主要方向
近幾年，光伏電站的設計水平得到了較大的提高，比較明顯的設計技術(shù)改進包括：
1）單個發(fā)電單元規(guī)模的增加
早期的光伏電站，都是按照單個發(fā)電單元1MWp的規(guī)模進行設計。最近兩年，單個發(fā)電單元已經(jīng)提高到1.25MWp的規(guī)模；在一些應用1500V系統(tǒng)的場景下，設置提高到2.5MWp的規(guī)模。單個發(fā)電單元規(guī)模的提高，在一定程度上減少了工程量，從而降低項目的造價。
2）超配設計逐漸被廣泛應用
早期的光伏組件：逆變器的容配比都是按照1：1進行設計，造成逆變器大部分時間無法滿載工作，利用率低。
目前，很多項目在設計中采用了超配的設計理念，在I、II類資源區(qū)至少1.1以上，III IV類地區(qū)甚至到1.2以上，提高逆變器、箱變等交流系統(tǒng)利用率；從而實現(xiàn)單瓦造價降低的目標。
3）陣列間距和傾角的優(yōu)化設計
與傳統(tǒng)的人工計算相比，目前智能化的設計軟件得到廣泛的使用。因此，各種線纜、鋼材的使用量得到更加準確的計算，減少了冗余量，從而節(jié)省了輔材的成本。
同時，在土地成本占比日益增加的情況下，與傳統(tǒng)最佳傾角的設計理念不同，現(xiàn)在的電站設計方案中， 更多的采用了“ 最優(yōu)經(jīng)濟間距和傾角”設計理念，
超配設計：I II類資源區(qū)至少1.2以上，IIIIV類地區(qū)至少1.4以上，最大化的節(jié)省土地、線纜成本。
2、高效組件促使BOS成本降低
相同規(guī)模的光伏電站，采用高效組件與采用低效組件相比，除組件、逆變器、變壓器等按容量計算的設備之外的所有設備（包括匯流箱、交直流電纜、支架、基礎、橋架、監(jiān)控和通信等）的用量是一樣的；施工（道路、電纜溝開挖等）的工程量是一樣的。
如果將組件、逆變器、變壓器之外的其他設備成本、施工成本稱作BOS成本的話，則組件效率越高、單瓦的BOS成本會越低；而且，由于土地組件（屋頂租金）越高、施工難度越大的地方，BOS成本越高，所以采用高效組件優(yōu)勢越明顯。
三、光伏度電成本的下降空間
如前文所言，目前光伏系統(tǒng)成本價格已經(jīng)很低，成本絕對值的下降空間不大；但實現(xiàn)平價上網(wǎng)，根本是要降低度電成本。下圖為度電成本的計算公式。
其中，
I0 ：項目初始投資，VR：固定資產(chǎn)殘值，An：第n年的運營成本，
Dn：第n年的折舊，Pn：第n年的利息，Yn：第n年的發(fā)電量
隨著技術(shù)的進步，電站的發(fā)電小時數(shù)提升潛力非常大，可以大幅降低度電成本。
1、系統(tǒng)效率的提高
早期的光伏電站系統(tǒng)效率在78%左右。
得益于設計優(yōu)化、施工質(zhì)量和設備質(zhì)量的提高、高效組件應用減少線損的提高等諸多因素，新建電站基本都可以達到81%以上的系統(tǒng)效率；相當于發(fā)電量提高3.8%以上，即度電成本降低3.8%以上。
2、跟蹤技術(shù)的應用
與傳統(tǒng)固定式相比，在不同地點，采用固定可調(diào)、平單軸跟蹤分別能提高5%左右、10%——15%的發(fā)電量。而且，目前固定可調(diào)、平單軸跟蹤技術(shù)已經(jīng)十分成熟。發(fā)電量提高10%，度電成本可以下降約11%。
因此，采用先進的安裝方式，可以實現(xiàn)發(fā)電量的提高從而降低度電成本。第三批領跑者中，就大量項目采用了固定可調(diào)、平單軸跟蹤技術(shù)。
3、雙面組件的應用
在不同工況下，雙面組件的背面能實現(xiàn)正面10——20%的發(fā)電量，相當于將組件的綜合轉(zhuǎn)換效率提高了10——20%。由于目前都采用組件和逆變器的容配比都采用1.1以上。雙面組件的應用，能提高逆變器等交流系統(tǒng)的利用率，同時大幅降低BOS成本。
綜上所述，得益于系統(tǒng)效率提升、跟蹤技術(shù)和雙面組件的應用，在不同的工況下，新建電站相對于早期電站能夠提高20%左右的發(fā)電量，使項目的度電成本降低20%左右。
四、結(jié)束語
通過上述分析可以看出，
由于上游各制造環(huán)節(jié)技術(shù)水平的提升，組件未來還有一定的下降空間。
通過對光伏電站的設計進行優(yōu)化，采用高效組件，可以促使BOS成本的降低。
得益于系統(tǒng)效率提升、跟蹤技術(shù)和雙面組件的應用，在不同的工況下，新建電站相對于早期電站能夠提高20%左右的發(fā)電量，從而降低項目的度電成本。