超級電站：平價時代各環(huán)節(jié)零部件最佳選型及價格分析

:本文中涉及的技術(shù)，絕大多數(shù)都已經(jīng)可以實現(xiàn)，少量仍然在預(yù)研階段和等待政策放開。

憑借技術(shù)優(yōu)化和良好的光照，三峽與陽光電源的青海格爾木以3 毛1 創(chuàng)下國內(nèi)最低電價，并成功并網(wǎng)，震驚業(yè)界，可謂當(dāng)前光伏電站的最強形態(tài)。而在項目取得成功后，下一代超級電站又會將中國光伏技術(shù)推向何方?

電池與組件技術(shù)：雙面HIT+ 疊瓦& 雙面PERC+ 疊瓦

根據(jù)電工所王文靜老師的預(yù)測，當(dāng)組件效率低于14% 時，即使組件價格是0，也沒辦法實現(xiàn)平價上網(wǎng)。

但效率提升終究是要為降低整體光伏電站度電成本服務(wù)的，因此在“軍備競賽”時也要考慮為了追求高效而需要付出多少成本。如圖所示，同樣是增加5% 的組件效率，但組件效率越高，同樣幅度的效率提升對于成本下降的作用就越小。

而隨著電池效率提升，對于材料品質(zhì)、性能，設(shè)備精度和工藝的要求都大幅提升。十年前，光伏采用的都是從半導(dǎo)體降級的設(shè)備和材料，如今又有再次回歸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)精度和工藝的趨勢，這必然會增加制造的成本。顯然，過分追求高效并不是實現(xiàn)平價的唯一選擇，如何提高電站的單瓦發(fā)電能力、和組件壽命對降低成本也同樣重要。

智新研究院的數(shù)據(jù)顯示，2019 年P(guān)ERC、HIT 等高效電池產(chǎn)能將達到90GW，這意味著產(chǎn)業(yè)常規(guī)產(chǎn)能必須改造或逐步淡出市場。根據(jù)王文靜研究員的對比數(shù)據(jù)，HIT 組件的目前有競爭力的價格約為2.98 元/W。

組件技術(shù)方面，除了已經(jīng)成熟的與雙面發(fā)電組件完美配合的雙玻組件，目前最被看好的有MBB、半片技術(shù)和疊瓦技術(shù)。阿特斯已經(jīng)宣布旗下產(chǎn)能幾乎全部為半片、疊瓦等新型組件，而不再生產(chǎn)全片產(chǎn)品。

半片與疊瓦技術(shù)都可以提升組件功率，其中半片組件可以提升10-15W，疊瓦組件由于還增加了電池使用量，提升幅度更高，但疊瓦組件相比60 片半片組件，多了8 片電池使用量，因此二者目前成本差不多，半片組件還會略低一點，疊瓦只有比半片組件有較大功率提升時，才有價格方面的競爭力。

但同時疊瓦由于更高的功率密度，在電站的BOS 成本上能夠降低整體投資，進而降低LCOE。

我們可以得出結(jié)論，2019 年有可能是半片疊瓦技術(shù)并存，成為光伏降本的主力，而隨著HIT、疊瓦技術(shù)進一步成熟，規(guī)?；瘞碓O(shè)備與材料成本下降，雙面HIT+ 疊瓦和雙面PERC+ 疊瓦技術(shù)獎?wù)紦?jù)市場統(tǒng)治地位。

超級逆變器：更“高”更長壽

我們將理想中下一代逆變器的特點歸納為：三高二多，更高功率、更高效、更高電壓等級，更長使用時間，更多功能。

根據(jù)陽光電源等領(lǐng)先逆變器企業(yè)公布的研發(fā)計劃，目前業(yè)內(nèi)逆變器的最高水準(zhǔn)和下一代逆變器技術(shù)的發(fā)展如下表：

從表中可以看到，光伏逆變器技術(shù)提升是一個漸進的過程，下一代逆變技術(shù)已經(jīng)逐步增加碳化硅等使用量，但同時也可以看到，光伏逆變器的技術(shù)提升，壽命的潛力和對于降成本的作用較提升效率更大。早在2015 年，逆變器龍頭陽光電源就已經(jīng)實現(xiàn)了全線產(chǎn)品99% 的效率，因此在過去幾年里，逆變器的效率實際沒有太大的提升，其它企業(yè)也只是處于緊跟龍頭，效率提升至同樣的程度。

但我們可以看到下一代逆變器的使用壽命穩(wěn)定在25年以上，這不僅能夠完美匹配目前電站的使用壽命，而且對于未來以雙面組件為基礎(chǔ)的更長壽命電站來說，也能夠提供支持。此外，更長壽命的逆變器必然在耐候和防護等級方面做得更好，平時的細小故障也較少，減少了運維和更換成本。

據(jù)測算，以2 毛/W 的逆變器成本計算，因為故障維修、更換一次的設(shè)備與發(fā)電量損失成本是設(shè)備本身的3 倍左右，相當(dāng)于每次多6 毛錢/W 的成本，所以逆變器的質(zhì)量和設(shè)計壽命是極為重要的。一座使用壽命25 年的光伏電站，如果逆變器壽命10 年，要更換2 次;如果是15 年，要更換1 次，如果能夠與電站全周期匹配運行下來，就節(jié)省了這6 毛錢/W。

而未來電站業(yè)主還會面臨一個問題：在使用壽命還剩幾年的電站，是否還要繼續(xù)更換逆變器?劣質(zhì)逆變器會讓電站變成“雞肋”：棄之可惜，但換了又增加不了多少收益。

因此在逆變器選型的時候，在初始零部件上不應(yīng)該過分強調(diào)價格。

目前大型逆變器廠商中，陽光電源和SMA 率先將逆變器防護等級提升至IP65，相信未來其它企業(yè)看到趨勢，也會跟進。

逆變器第二個發(fā)展方向是功率更大，目前國內(nèi)最大的組串逆變器是陽光電源推出的1500V 電壓等級的225kW 機型，集中式逆變器單機功率3.125MW，通過多臺并聯(lián)，可實現(xiàn)單個子陣6.25-12.5MW。更大機型可以有效降低逆變器成本，同時減少運維管理負擔(dān)。

此外，2019 年必然是國內(nèi)1500V 系統(tǒng)應(yīng)用元年，該技術(shù)在海外已有非常成熟的解決方案，成為大型電站的主流配置，通過節(jié)省初始投資和減少線損，能夠有效降低光伏電站初始投資和度電成本。目前主要的1500V 企業(yè)有陽光電源和特變電工等。

上述幾點是逆變器本身環(huán)節(jié)的發(fā)展方向，但作為整個光伏電站運轉(zhuǎn)的核心，逆變器的更重要發(fā)展方向是如何擁有更多的功能：通過關(guān)鍵設(shè)備數(shù)字化實時在線監(jiān)測預(yù)測設(shè)備健康度、可靠度、安全性;集成通訊管理機功能;支持匯流箱、箱變、電表等第三方設(shè)備接入和協(xié)議轉(zhuǎn)換;提升電網(wǎng)友好性，解決大型地面電站常見的電網(wǎng)諧振、電壓、頻率異常，分布式電站電壓波動、功率因素下降，戶用電站中電壓抬升，三相不平衡等問題。同時支撐電網(wǎng)的能力不斷增強，未來隨著光伏滲透率不斷提升，光伏逆變器還需要考慮具備儲能接口，與儲能系統(tǒng)深度融合。

將更多的功能模塊集成到逆變器中還可進一步降低成本：通過功能優(yōu)化，逆變器中可集成SVG、變壓器、跟蹤支架的供電和監(jiān)控，其中SVG 一項就能夠?qū)⒚?00MW 電站成本節(jié)省1000 萬，平均每瓦節(jié)省1 分錢初始投資BOS 成本，其它系統(tǒng)集成優(yōu)化可以節(jié)省2 分錢，總計可節(jié)省3 分錢的初始投資BOS 成本。

小結(jié)：可以看出，逆變器發(fā)展時至今日，已經(jīng)越來越“跨界”，從原本的提效降本、增加壽命向增加功能性、調(diào)配電站與電網(wǎng)運行、契合的方向邁進。因此國內(nèi)領(lǐng)先的逆變器企業(yè)，早已增設(shè)了電站技術(shù)研發(fā)部門，主要研究方向就是逆變器如何與其它零部件、電站、電網(wǎng)更好地融合，支撐電網(wǎng)。所以未來逆變器的方向遠不止于此：新能源高比例應(yīng)用后，逆變器將從適應(yīng)電網(wǎng)轉(zhuǎn)到支撐電網(wǎng)，還將結(jié)合儲能系統(tǒng)解決電力波動問題;通過信息化、互聯(lián)網(wǎng)+ 大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，優(yōu)化系統(tǒng)運維方式，全方位、多渠道支撐電站精細化運維管理，最大限度提升電站發(fā)電量，降低運維成本。

綜上，我們認為，2019 年逆變器最強形態(tài)是：1500V+3.125MW 為主的超大機型+ 支撐雙面組件及跟蹤技+ 搭載數(shù)字技術(shù)的產(chǎn)品。

原標(biāo)題:超級電站：平價時代各環(huán)節(jié)零部件最佳選型及價格分析