近年來,隨著光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大,技術(shù)不斷進步,光伏發(fā)電成本在不斷下降。2018年第三批領(lǐng)跑者項目青海格爾木基地最低入選電價0.31元/千瓦時,已低于當(dāng)?shù)厝济簶?biāo)桿電價。今年以來,國家能源局陸續(xù)發(fā)布重磅政策性文件,1月9日發(fā)布《關(guān)于積極推進風(fēng)電、光伏發(fā)電無補貼平價上網(wǎng)有關(guān)工作的通知》、4月10日發(fā)布《關(guān)于推進風(fēng)電、光伏發(fā)電無補貼平價上網(wǎng)項目建設(shè)的工作方案(征求意見稿)》,提出現(xiàn)階段在資源和消納保障條件較好、當(dāng)?shù)厝济簶?biāo)桿電價相對較高的地區(qū),光伏平價上網(wǎng)已具備條件,標(biāo)志著2019年“無補貼平價元年”正式開啟。
在此背景下,4月18日,由中國光伏行業(yè)協(xié)會主辦的光伏發(fā)電平價上網(wǎng)項目技術(shù)方案可靠性與經(jīng)濟性分析研討會在京舉行,來自行業(yè)組織、電力投資集團、設(shè)計院、檢測認證機構(gòu)的專家以及主要光伏企業(yè)代表,圍繞光伏發(fā)電平價上網(wǎng)項目設(shè)備選型方案可靠性與經(jīng)濟性分析、高效電池組件技術(shù)、技術(shù)成本與非技術(shù)成本的下降空間和光伏發(fā)電實現(xiàn)平價上網(wǎng)的前置條件等議題展開深入探討。騰暉光伏董事長周建新受邀出席會議。
會議期間,騰暉光伏以題為《平價上網(wǎng)時代的“組件+電站”綜合解決方案》的演講發(fā)聲,向300余名與會者分享了公司近年來在實現(xiàn)平價上網(wǎng)的創(chuàng)新探索和實踐。光伏發(fā)電成本最關(guān)鍵的核心要素是度電成本,系統(tǒng)成本越低,實際發(fā)電量越高,度電成本就越低,那么我們該如何降低系統(tǒng)成本。
高效電池組件成為增效降本的主陣地
縱觀整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,一些高效電池組件技術(shù)創(chuàng)新和雙面發(fā)電技術(shù)的運用都快速地拉低了組件的價格。
從產(chǎn)業(yè)鏈成本敏感系數(shù)來看,“增效”的效果比“降本”更有優(yōu)勢。電池片轉(zhuǎn)換效率每提升1%或組件通過減少封裝損失提高15W的封裝效率,光伏地面電站建站成本約降低5%,明顯高于硅料及硅片端的成本改善。
從技術(shù)迭代角度來看,硅料和硅片端的工藝和設(shè)備均已較為成熟,新的技術(shù)尚未取得突破,而電池片和組件近幾年處于技術(shù)更新迭代進程之中。如PERC,HIT、Topcon、 MWT,半片,黑硅,疊瓦等,單晶PERC+雙面技術(shù)疊加是第三批領(lǐng)跑者基地中涉及項目最多、規(guī)模最大的技術(shù)路線之一。
?。?)PERC+SE電池組件
PERC電池背面采用激光打孔局部金屬接觸,同時采用Al2O3對非金屬區(qū)進行了鈍化,有效降低背面復(fù)合速率。PERC電池開路電壓高,電壓溫度系數(shù)更低,所以PERC電池在低幅照度下的弱光性和溫度系數(shù)表現(xiàn)更加優(yōu)秀,疊加了SE技術(shù)后,電池效率可以達到22.3%,SE技術(shù)增強了短波的光譜效應(yīng)。
?。?)半片電池組件
半片電池組件優(yōu)勢明顯,因為半片組件單元電流為常規(guī)組件一半,在互聯(lián)條規(guī)格不變的條件下導(dǎo)電能力增強,有效減少組件內(nèi)部功率損耗,從而提升功率。同時,實測數(shù)據(jù)表明更低的工作溫度有利于組件發(fā)電量提升。當(dāng)環(huán)境溫度35℃時,半片組件的工作溫度比常規(guī)組件降低2.5℃以上。半片組件還可以減少熱斑發(fā)生,實測半片每瓦發(fā)電量較常規(guī)組件提高4.64%。
(3)MBB組件
相較于原來的5主柵電池片,多主柵產(chǎn)品因電池片受光面積增加3%,串聯(lián)電阻降低11%及圓形焊帶的聚光效應(yīng),多柵組件的功率輸出在380W以上。多柵組件具有優(yōu)異的抗隱裂特性、出色的抗老化性能、更優(yōu)的抗熱斑性能。采用組件還節(jié)省土地5%,節(jié)省運輸費用4%,節(jié)省安裝費用5%,節(jié)省BOS成本以上。
?。?)雙面雙玻組件
采用雙面發(fā)電技術(shù),組件內(nèi)部電力增益在5%到20%之間。背面發(fā)電量增益,由于地表不同,反射率差異較大,背面發(fā)量貢獻最高達25%以上。經(jīng)實測數(shù)據(jù)表明,發(fā)電增益主要源于高的雙面率,騰暉組件雙面率平均高達77%以上。
優(yōu)化電站設(shè)計方案 提升成本優(yōu)勢
在下游終端環(huán)節(jié),優(yōu)化電站設(shè)計,比如采用平單軸和斜單軸跟蹤系統(tǒng),支架材料降本、提升容配比、1500V系統(tǒng),以及光伏+疊加收益等,都可以從技術(shù)層面有效地降低了技術(shù)成本,提升電站發(fā)電量。
騰暉光伏是具備光伏電站設(shè)計、EPC承建、運維管理等系統(tǒng)資質(zhì)的光伏企業(yè),累計開發(fā)建設(shè)光伏電站6GW以上,創(chuàng)新提出多種系統(tǒng)解決方案,以領(lǐng)先的技術(shù)及豐富的應(yīng)用經(jīng)驗,推進度電成本的進一步降低。
(1)大尺寸組件方案
目前,大尺寸組件的優(yōu)勢已經(jīng)越來越明顯,支架成本要降低20%,無論是從降低支架成本,提升安裝效率,還是在降低人工成本方面,大尺寸組件優(yōu)勢都很明顯。大組件是電站系統(tǒng)發(fā)展選擇的大趨勢。
?。?)1500V+大方陣方案
1500V光伏系統(tǒng)已經(jīng)成為平價上網(wǎng)的主流設(shè)計,相比傳統(tǒng)的1000V方案,采用1500V方案,電站線損下降0.38%,投資可下降0.05元每瓦。1500V系統(tǒng)交直流側(cè)電壓升高后,逆變器功率密度提高,單體功率增大,隨之方陣容量增大后,電站逆變器、變壓器等設(shè)備數(shù)量減少,安裝維護成本降低,站內(nèi)高壓線路減少,線纜和施工成本進一步降低,從而降低電站系統(tǒng)成本,提高電站收益。
?。?)高容配比方案
提升電站容配比,度電成本也會大幅度降低。過去的組件成本高,在系統(tǒng)投資成本中占比較大,電站設(shè)計以發(fā)電量最大化為原則,所以系統(tǒng)一般按照1∶1的容配比設(shè)計。但是隨著組件成本的快速下降,電站設(shè)計以LCOE最低為原則。通過仿真計算發(fā)現(xiàn),隨著容配比的提高,光伏電站的LCOE將會大幅降低。
?。?)最佳性價比安裝傾角
騰暉光伏還以固原項目為例,展示了最佳性價比的安裝傾角設(shè)計,意味著并不是發(fā)電量越高越好,而是要對比與之相匹配的系統(tǒng)成本,只有當(dāng)度電成本最低時的傾角設(shè)計方案才是最佳性價比方案。
“智能光伏+科技農(nóng)業(yè)” 實現(xiàn)綜合效益提升
盡管光伏發(fā)電成本下降到一定程度,但某些地區(qū)還是難以實現(xiàn)平價上網(wǎng)。將光伏與其他業(yè)態(tài)結(jié)合起來,發(fā)展“光伏+”模式,將光伏發(fā)電與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)、漁業(yè)相結(jié)合,不僅破解了土地瓶頸約束,實現(xiàn)了綜合成本的下降和效益的提升,這種發(fā)展模式提高了單位土地的利用效率,實現(xiàn)真正的優(yōu)勢互補,具有綜合成本優(yōu)勢,是有效推動平價上網(wǎng)的重要途徑。
騰暉光伏在“光伏+”模式上開展了深入的探索研究,是推出“智能光伏+科技農(nóng)業(yè)”和“貧困村光伏農(nóng)場”的兩大創(chuàng)新的行業(yè)領(lǐng)跑企業(yè)。2015年起陸續(xù)創(chuàng)新推出三代農(nóng)業(yè)光伏項目,第一代“智能光伏+科技農(nóng)業(yè)”光伏嫁接大農(nóng)業(yè)項目,主要以集中式電站為主,突破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)光伏的土地瓶頸,實現(xiàn)了水稻、小麥、玉米等糧食作物的機械化耕種。2016年推出第二代“貧困村光伏農(nóng)場”精準(zhǔn)脫貧項目,實現(xiàn)了“光伏+農(nóng)業(yè)+就業(yè)”的25年疊加收益。第三代“家庭陽光農(nóng)場”項目,創(chuàng)新利用農(nóng)戶的宅基地庭院搭建“迷你型”光伏農(nóng)場,實現(xiàn)光伏+農(nóng)業(yè)疊加收益到戶。
“智能光伏+科技農(nóng)業(yè)”項目創(chuàng)新技術(shù)特點,主要是科學(xué)合理地將光伏支架抬到4米以上高度,光伏支架樁距達到10米以上跨度,采用單板組件安裝、傾斜度等創(chuàng)新技術(shù),既能滿足大型農(nóng)業(yè)機械化耕種,又能滿足光伏下面農(nóng)作物的太70%以上太陽光照。
此外騰暉光伏還建立了智能運維云中心大數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了電站智能運維和農(nóng)業(yè)作物的同步監(jiān)控,不僅對電站實時的故障實時處理,同時對農(nóng)作物科學(xué)養(yǎng)殖,實現(xiàn)了光伏嫁接大農(nóng)業(yè)的同步發(fā)展。
創(chuàng)新的力量,讓智能光伏與科技農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了深度融合與發(fā)展。騰暉光伏“智能光伏+科技農(nóng)業(yè)”創(chuàng)新項目在平價上網(wǎng)領(lǐng)域具有重要的示范意義,對平價上網(wǎng)起到了積極的推動作用。