大家好!今天让小编来大家介绍下关于光伏bos成本_一文揭晓:为何超大电流组件在分布式市场不具优势的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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1.光伏行业:一毛钱一度电,血泪交织的行业,多少英雄折戟沉沙?2.一文揭晓:为何超大电流组件在分布式市场不具优势
光伏行业:一毛钱一度电,血泪交织的行业,多少英雄折戟沉沙?
无锡尚德,中电电气,台湾茂迪相继破产,曾几何时那些雄心勃勃的光伏龙头,在十几年之后都落得个惨淡收场。万里长城今犹在,不见当年秦始皇,不由得让人们心生感叹。前段时间,全世界最低的光伏发电成本纪录再次被打破,惊人地达到了0.0137美元一度,还不足人民币0.1元一度,创造光伏发电"神话"。 如今,绿色发展的号角早已吹响,以光伏发电为代表的可再生能源成为各国推进能源体系转型的"主角",贝壳投研(ID:Beiketouyan)带领大家了解一下光伏行业。
一、光伏行业概况
1.全球光伏行业概况
随着度电成本的下降及平价时代的到来,长期来看全球光伏市场空间广阔。 光伏作为可再生能源,其渗透率提高是大势所趋。2040年,全球光伏发电在总发电量的占比将达到18.7%,而2018年全球范围内光伏发电渗透率仅为2.2%,2019年我国光伏发电渗透率提升至3.1%,光伏发电的市场空间广阔。
光伏累计装机量未来20年有十倍增长空间。 根据国际能源署2019年在可持续发展假设中的预测,到2040年,全球光伏累计装机量预计达到7200GW(年均光照1100h),而2019年全球光伏累计装机量达到710GW,累计装机量在未来将扩大至目前装机量的十倍。同时根据Solar Power Europe的预测,到2023年全球新增光伏装机容量有望达到250GW以上。
2.国内光伏行业概况
随着国家政策的扶持和光伏行业本身经济性的显现,我国光伏的渗透率将持续提升。 随着光伏成本的快速下降,新增装机规模将快速增长,同时凭借成熟的商业模式和很强竞争力的成本,分布式光伏将成为光伏发展的主要模式。2050年,我国光伏发电总装机规模预计能够达到5000GW,占全国总装机的59%。
我国年新增光伏装机容量有十倍增长空间。 我国发电量从2010年的42277亿千瓦增长到2019年的73253亿千瓦,年化增速6.3%。假设未来我国发电量增速为5%,光伏发电量渗透率到2050年分别提升至30%、35%和40%,年利用小时数为1100小时,可测算出未来30年内每年新增的光伏装机量情况。在三种情况下,到2050年,新增装机量分别有望达到286W/338GW/389GW。
3.光伏行业产业链
(1)硅原料: 要做硅片的话首先要做高纯度的硅料,保利协鑫曾经是绝对的龙头,现在来看未来的领军者很可能是通威股份。
(2)硅片: 市场集中度较高,隆基股份、中环股份单晶市场双寡头格局。2019年全球单晶市场份额占比为62%左右,预计到2021年将进一步提升至85%以上。单晶硅片市场形成双寡头垄断局面,隆基和中环在2019年合计占据市场70%份额,龙头效应显著。
(3)电池: 目前电池集中度很低,分散性较高,现在做的比较好的是通威股份。
(4)组件: 隆基股份、晶科 科技 、晶澳 科技 都有涉及。
(5)装机: 装机系统(包括组件)目前不属于整个光伏产业链的主流环节,因为它们的成本下降和技术迭代基本上要取决于前三个环节,而非技术成本的下降则要取决于所在国家或区域的政策环境和实际情况
二、光伏行业补贴政策
1.补贴政策完成使命,光伏电站收益率回归公用事业属性。
(1)2012年以前,国家发改委采用全国统一的标杆电价(超过1元/kWh),补贴强度超过0.6元/kWh,主要目的是利用高补贴提高市场参与度,孵化国内光伏市场,实现完整产业。
(2)2013-2018年H1,国家按照三类资源区分别确定标杆电价,但同期系统成本下降幅度高于标杆电价下调速度,大量项目IRR一度超过20%,国内市场呈现爆发性增长;但同时,伴随着补贴缺口的扩大,"531"政策紧急出台,市场踩下急刹车。
(3)2019-2020年,竞价方案出炉,用少量的补贴,市场化竞价的方式最大化装机规模,此时补贴强度也降到五分钱以内。市场用竞价作为过渡方式,引领行业进入平价最后一公里;
(4)2021年以后,补贴政策将正式退出市场。
近十年的补贴顺利的完成了它的使命,将国内市场2011年2GW左右的规模培育到现在40-50GW级别,也使得光伏成本大幅下降; 未来,国内光伏电站将回归市场化的竞争,海外平价市场也在持续增加,光伏电站整体收益率也将趋近公用事业。
2.核心评价指标将从内部收益率(IRR)向度电成本切换。
补贴驱动的时代,高IRR吸引各路民间资本进入,民企的电站份额占比一度达到70%。 高补贴下,由于光伏组件长期降价特点,以及"路条"和并网截止时间的限定,建设方倾向采用简单的电站形式(越晚采购组件、越快完成并网)和尽量大的规模即可满足收益率和利润要求,此时初始投资主导的回报周期(收益率IRR评价)是核心指标。
平价时代,初始投资的快速回收已不现实,全生命周期的稳定收益更切实际 。因此,度电成本成为了核心指标,而长期作战能力更强(资金实力强)的国企成为了主要玩家。
三、光伏行业技术及龙头公司
1.光伏技术
(1)光储结合+BIPV,应用创新改变未来用能模式
分布式光伏与储能结合有望改变家庭、商业机构等用能模式,打开分布式成长空间。 低成本的光伏发电结合经济的储能设备(光伏+储能)不仅可减少电费支出还可以平滑峰谷差和参与需求响应获取相应收益。分布式光伏+储能模式可广泛应用于家庭、社区、工业园区、商业建筑等不同场景中,借助于电力市场的价格机制实现多种商业模式,光伏+储能将实现从购买产品向提供服务转变。
BIPV是分布式应用的突破,发展前景广阔。 BIPV全球市场空间广大,以工业厂房用BIPV为例,2018年国内新增工业面积7 亿平米,按照光伏电站一般1MW对应1.1万平米,则极限假设下,工业厂房对应BIPV市场空间在64GW。
(2)异质结发电效率高,技术路线清晰,是下一代光伏电池技术方向。
异质结电池处于产业突破期,技术及降本路线清晰。 异质结电池转换效率高,拓展潜力大,工艺简单并且降本路线清晰,契合了光伏产业发展的规律,是最有潜力的下一代电池技术,目前正处于产业导入期,具有长期投资价值。
异质结电池拥有优良特性,相比PERC享有更高的溢价。 异质结电池的核心优势:
1)效率高,主要源自禁带宽度;2)发电能力强,主要来自于高双面率、低衰减、低温度系数。根据我们测算,异质结发电能力(温度系数、效率、双面率较高)提升可以带来BOS成本0.1元/W的溢价,优良的抗PID和LID性能可以在LCOE方面拥有0.2元/W溢价。
2.光伏行业龙头公司
(1)隆基股份——全球光伏制造王者
耕耘单晶塑造核心竞争力,布局下游打开增量空间。 隆基股份依靠团队、技术、品牌塑造核心竞争力,把握光伏产业链最具价值的硅片环节,并向下游市场拓展。公司产业链话语权强劲,拥有行业定价权及重塑行业格局的实力,通过硅片端强韧的盈利能力有能力促使行业格局进一步优化,市场集中度进一步提升。
把握光伏行业本质,隆基股份已打造坚固护城河。 隆基股份深刻把握通过技术进步降低发电成本的行业本质,有力地推动了光伏产业发展。隆基股份的核心竞争力为公司管理团队优秀、拥有核心技术壁垒和品牌价值。
(2)通威股份——硅料电池双环节龙头
多晶硅产能成本优势显著,受益行业供给端优化。 受2019年多晶硅产能进入集中投产期影响,硅料价格下滑使得产业链盈利压力较大,而2020年以来供给端逐步出清,硅料价格有望触底回升。公司新产能布局低电价地区,生产成本降至4万元/吨以下。高品质硅料叠加低成本,公司有望进一步巩固行业龙头地位。
电池片非硅成本领先行业水平,有望受益集中度提升。 通威股份不断推动电池片成本下降,并结合大尺寸电池技术,目前电池片非硅成本低于行业平均成本25%,远期仍将继续推动成本下降。同时通威股份积极布局PERC+、Topcon、HJT等新型产品技术路线,有望引领行业并加速市场集中度提升。
聚焦规模化"渔光一体"基地开发与建设,打造新的利润增长点 。通威股份打造"渔光一体"模式, 探索 新型水产养殖模式,不断推动"渔光一体"基地规模化、专业化、智能化发展,以增厚公司业绩。
(3)中环股份——光伏单晶硅技术领先
中环股份掌握光伏单晶硅关键技术,引领国内大尺寸光伏硅片发展。 中环股份是国内最早领先制作光伏硅片的厂商之一。
中环股份以硅材料为立足点,专注单晶硅技术,打通半导体、光伏两条产业链 。中环股份主营业务围绕硅材料展开,专注单晶硅的研发和生产,以单晶硅为起点和基础,定位战略新兴产业,朝着纵深化、延展化方向发展。中环股份抢先推出超大M12"夸父"系列光伏硅片,光伏发电转换效率大幅提升。
四、总结
光伏近十年超过80%的发电成本降幅和持续不断的技术创新实现非硅成本进一步下降,而油、煤、气等传统能源的利用形式已非常成熟, 在贝壳投研(ID:Beiketouyan)看来光伏将成为未来最有成本竞争力的一种能源形式之一,光伏公司未来极具看点。 (ty003)
一文揭晓:为何超大电流组件在分布式市场不具优势
N型技术市场趋势
相信大家对传统P型电池技术并不陌生,得益于单晶硅片的大规模推广,设备国产化快速提升等因素,自2017年起PERC电池技术得以迅速推广和应用,该技术制造工艺简单、生产成本低,可结合选择性发射技术提升电池转换效率,为目前主流组件厂家普遍使用的电池技术。
然而,从目前技术发展状况来看,PERC电池的效率已逼近极限24.5%,其成本下降也速度也有所放缓。与此同时,新的电池片技术正在快速发展,目前N型电池最有望接替P型电池,成为下一代主流技术。
现阶段N型电池技术分类如下图所示,其中,又以TOPCon和HIT为目前N型技术路线的关注焦点。
传统的P型电池使用硼掺杂的硅片基底,初始光照后容易形成硼-氧对,在硅片基底中捕获电子以形成复合中心,从而导致光致衰减,而N型电池硅片基底掺磷,几乎没有硼-氧对形成的复合中心损失,光致衰减得到了极大优化。在此基础上 ,以TOPCon技术为例,隧穿氧化层的结构进一步降低了多少子表面复合速率,极大地优化了电池转换效率,其上限可达到28.2%~28.7%。
TOPCon电池应用了前沿高效钝化接触技术 ,在电池背面升级使用了 微纳米隧穿氧化层 和载流子选择性 微晶硅薄膜的叠层功能 结构。该创新结构展现了钝化性能和导电性能的双向提升,带来了电池转化效率和发电表现的提升显著。 N型TOPCon电池在量产环境下最高效率接近25%, 具有广阔的应用前景。
简而言之,TOPCon与HIT实现效率提升的方式都是 通过钝化 ,降低多少子表面复合速率,不过前者通过 隧穿氧化层 ,HIT通过 沉积非晶硅薄膜 ,方式的差异导致了各自工艺的差别,从而导致 两者商业化成本 的差值。
新形势下提高土地资源利用率,是我们设计优化和选型新的关注点。 度电成本下降驱动市场需求-高功率高效率组件成趋势,N型对项目降本效果明显。
晶科能源高效N型单晶硅单结电池技术在权威第三方测试认证机构日本JET检测实验室标定全面积电池最高转化效率达到25.4%,创造了新的大面积N型单晶钝化接触(TOPCon)电池转化效率世界纪录。从目前看, N型 TOPCon将率先在量产效率、成本控制和市场份额上取得明显优势 ,高效N型产品将加速新能源大基地项目高质量落地。长远来看,TOPCon电池处于高速发展期,其效率的不断提高会不断拉大NP型组件的功率差异,工艺的优化,新型技术的应用亦会不断扩大其在成本端的优势。
TOPCon电池技术 ,是由德国Fraunhofer太阳能研究所提出的一种新型 钝化接触太阳能电池 ,其结构如下图所示, 钝化 为决定电池最大效率的关键技术。
Tiger Neo
非凡N型,闪耀登场
相较于传统PERC组件70%的双面率, 晶科N型Topcon组件优化双面率至85% , 根据理论公式计算,在标准工况及平均地面反射条件下,传统PERC组件因双面率带来的发电增益约为9.45%,而 Tiger Neo组件15%的双面率提升,使得双面增益在原有的基础上又有2%左右的提升。
双面率提升导致的发电增益对比:
PERC: BSI*Bifi(70%)≈9.45%
HOT: BSI*Bifi (85%)≈11.48%
P综合功率=P正面*(1+BSI * Bifi)
*Bifi:组件双面率
*BSI:双面应力环境辐照系数
(取决于实际辐照情况及地面反射率)
相较于传统PERC组件, N型组件功率质保可达30年,首年衰减小于1% ,保证30年后输出功率 不低于原始输出功率的87.40% 。
温度系数
P型组件的温度系数为-0.35%/℃, N型Topcon组件优化温度系数至-0.30%/℃ ,在高温环境下 发电量尤为突出 。
输出功率随温度升高而降低 , 晶科N型 温度系数优于PERC(平均提升0.75%) ;
相同的外部环境,Tiger Neo日均工作温度低于PERC(>1 ℃ ), 热损降低 ;
Tiger Neo在 高温地区带来更多发电量 (~2%较P型)。
Tiger Neo系列产品
价值分析
1.系统优势分析
2. LCOE优势分析
晶科推出的Tiger Neo N型组件最高功率较P型,可提升15-20W的功率。这样的功率提升,极大的颠覆了大众对普通P型组件在系统端的想象,尤其是在使用跟踪支架的项目中。
●初始成本分析
以内蒙古200MW直流电站为例,对比182-N型-605W组件和210-P型-660W组件,前者由于其尺寸大小优势,在单个支架上能比210串接更多串数,单个支架总功率遥遥领先。无论是从原来的3串vs2串方案,还是更新后的4串vs3串方案来看,在使用182 Tiger Neo系列组件的地面电站项目中,所需支架数目均有所减少,BOS成本和线缆成本也都大幅降低。
与此同时,N型组件的高效率也使得土地租赁费用下降。上述两点使得系统BOS下降近1.18%。更值得关注的一点是,Tiger Neo系列组件以其超高效率,在全年发电量上也占优,实现全生命周期内能实现更高的发电量输出。
●发电量分析
在内蒙古阿拉善地区,从春天开始,N型组件的发电量优势逐渐凸显,并在夏季6-7月份 ,N型与P型的发电量的差值达到最大,其值为5.1%,N型比P型全年发电量总差距约12096MWh 。
海外电站分析
本次经济性分析分别选择了沙特阿拉伯和西班牙两个地区2P跟踪支架项目进行对比。沙特位于北纬20-30°西亚地区的阿拉伯半岛,日照条件充足,平均日照量达到2200千瓦时/平方米,是众多太阳能发电站的选址地;同时,沙特具备了许多支持太阳能入网的技术专长和基础设施。沙特项目另一个显著的特点是属于高海运费项目,在本案例中,海运物流成本以7189USD/集装箱进行计算。西班牙在太阳能发电领域也位居世界前列,是光伏电池和太阳能电池板工业的制造中心,在本次经济性分析中,西班牙项目属于中高海运费项目,海运物流成本以6000USD/集装箱进行计算。
?在沙特阿拉伯2P跟踪支架项目中,182N-72组件与210P-60和210P-66相比,由于其优异的尺寸,在初始投资中最大程度节省了支架成本和线缆成本,而这部分成本降低,给BOS分别带来了2.8%和0.4%的下降。同时,182N-72凭借其出色的光电转换效率,良好的光衰性能,和更长生命周期的质保,使得全生命周期总发电量输出大大提高,这也使得182N-72在与210P-60及210P-66的LCOE对比中凸显龙头优势,LCOE分别降低6.2%及4.94%。而在西班牙2P跟踪支架项目中,182N-78组件与210P-60和210P-66的对比也依然优势喜人,在BOS别降低2.65%和0.37%的同时,LCOE分别有4.78%和3.84%的降低。
值得注意的是,182N型组件(无论是72片还是78片),相比210P型组件, 在中高海运费的案例中均能彰显其卓越优势。 在相同的贸易路线下,210P型组件装箱方案带来的总装车功率均小于182N型组件,使得210P型组件海运单瓦成本丧失竞争力。与此同时,210大功率组件在搬运过程中所需使用的特殊支持设备费用及人工费用也均高于182N型组件,使得系统BOS进一步升高。在上述经济性测算和案例分析中, 210大功率组件搬运所需的额外支持设备费用和人工费用尚未计入在内,因此,实际BOS与LCOE差距则更大。
综上,1 82N型组件具有更为优良的尺寸 , 卓越的装车总功率和便捷的拆装搬运特性,在当前国际物流成本居高不下的现实条件中,独占鳌头。 而182N型组件也凭借其更低的LCOE成为客户投资的不二之选。
光伏资讯|PV-info
今年以来,超大电流组件被持续的推向地面电站市场,但受限于接线盒、热斑等运行风险,超大电流组件在地面市场的接受度并不高。因此,超大电流组件把目标逐渐拓展到分布式领域,并声称解决了逆变器的匹配问题。究竟这种匹配情况到底如何,风险问题是否已经完全消除?超大电流组件应用在分布式市场是否可以节省成本?本文将对以上问题做具体分析。
一、逆变器1路MPPT接1串组件实现的匹配限制了容配比
对于超大电流组件的逆变器匹配,有部分组件和逆变器企业发布声明宣称可以适配。但细看会发现,其所列的逆变器90%左右均为老款机型,而非针对超大电流组件专门设计的逆变器,只能以减少接入路数来匹配。用原可接入2路组串的单路MPPT接入18A的超大电流组件,并非最优搭配。
以下为部分相关匹配超大电流组件的逆变器信息:
从逆变器参数可以看到,大部分逆变器对应MPPT电流为26/30A,均是匹配166/182组件的逆变器,单路MPPT可接入两串166或182组件。匹配超大电流组件并不合理。
这种不合理直接表现在容配比上,如某品牌的80kW逆变器,该逆变器在匹配超大电流组件时,由于适配性较差,在满接时的最大功率为87.7kW,其最大容配比仅不到1.1,而在匹配分布式主流的166组件时满接功率可到113.4kW,逆变器接入容量增加,最大容配比可以做到1.4。最大容配比过低使容配比选择受限,不能根据具体项目进行合理设置,带来逆变器和后续交流部分成本的上升。
二、大尺寸、高重量使得超大电流组件在屋顶的适应性受限
最小的超大电流组件面积也在2.6m2,重量28kg以上,长度近2.4m。一方面分布式屋顶的面积有限,尺寸明显增大后在组件排布、阴影区域的规避等方面都将带来不便,而且存在安装总容量下降的可能,合适的应用场景大为受限。另一方面,由于作业场地原因,分布式项目的组件往往靠单人搬运,过大的组件尺寸和重量不仅不利于组件搬运,而且增加了项目施工难度与破损风险。
三、当前市场价格环境下,超大电流组件在系统端不具备竞争力
在分布式市场:由于支架成本显著低于地面电站且没有桩基础成本,超大电流组件理论上的BOS成本优势仅约2分/W。实际上,由于逆变器低容配比带来的交流侧平均到单W的电缆、电网接入等成本较高,超大电流组件的系统成本显著高于166组件。
综合上述分析可以发现,超大电流组件由于价格更高、组件尺寸超大,给用户带来了安装搬运风险及逆变器兼容性等问题,其在分布式市场应用严重受限。除此之外,其在系统端的价值亦明显不足,在分布式市场不具备广泛的应用条件。理性来看,166组件凭借较低的组件价格与成熟的应用生态,目前仍是分布式市场最具性价比的产品。
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