國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動方案》的通知
高效制勝 光伏進(jìn)入“領(lǐng)跑者”時代
高效制勝 光伏進(jìn)入“領(lǐng)跑者”時代自1954年美國科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室首次制成了轉(zhuǎn)換效率在6%左右的實用單晶硅太陽能電池,1960年人類第一次將光伏發(fā)電并入電網(wǎng)開始,至
光伏發(fā)展至今,“效率”與“成本”始終是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵詞,被重點關(guān)注。
成本優(yōu)勢光伏業(yè)發(fā)展迅猛
上世紀(jì)90年代后期,人類對光伏發(fā)電的需求開始加速,到1999年全球累計光伏裝機(jī)突破1GW,其后以每年40%左右的速度增長,全球光伏市場呈爆發(fā)式增長。下游市場的大幅增長帶動了上游擴(kuò)產(chǎn),這時期,快速擴(kuò)張和更低的成本顯得更加重要,多晶鑄錠明顯的成本優(yōu)勢打開了一片新市場。
規(guī)模化量產(chǎn)以及成本優(yōu)勢使得我國光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,反之,又促進(jìn)成本進(jìn)一步下降。國際可再生能源署日前發(fā)布最新報告,全球大型地面光伏發(fā)電項目的平均投資成本在2009年~2015年間下降了62%(從5美元/瓦降至低于2美元/瓦),尤其“十二五”期間(2011年~2015年),我國光伏發(fā)電成本降幅接近70%,已經(jīng)達(dá)到每千瓦時0.8元以下。正如國家能源局新能源和再生能源司副司長梁志鵬指出的一樣,“‘十二五’期間我國的光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,歸根到底是依靠成本的競爭優(yōu)勢。”可以說,過去這么多年,我國光伏產(chǎn)業(yè)依靠成本優(yōu)勢獲得了巨大發(fā)展。
單純依靠成本優(yōu)勢有其局限性,光伏很可能陷入落后產(chǎn)能不能及時退出市場、先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品無法進(jìn)入市場、光伏產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)升級緩慢、光伏發(fā)電工程質(zhì)量存在隱患等的局面中。“成本的競爭優(yōu)勢是中國在過去發(fā)展中一個特殊時期的優(yōu)勢。在發(fā)展的初期,需要有成本方面的優(yōu)勢,但是到了新的時期,如果繼續(xù)依賴、高度依賴成本競爭優(yōu)勢,那么行業(yè)就會進(jìn)入惡性競爭,走入一個質(zhì)量有待提高、技術(shù)進(jìn)步緩慢的困境,勢必會影響未來持續(xù)發(fā)展的能力。”梁志鵬表示。
不變法則越高效越經(jīng)濟(jì)
按照國家能源局提出的目標(biāo),到“十三五”末,力爭太陽能發(fā)電規(guī)模較2015年翻兩番,成本下降30%。另外,邁入“十三五”,補(bǔ)貼逐漸下調(diào)已經(jīng)成為一種無法避免也不可逆的趨勢,光伏產(chǎn)業(yè)未來必然走上平價上網(wǎng)的道路。補(bǔ)貼下調(diào)的同時,能否繼續(xù)保持領(lǐng)先優(yōu)勢以及規(guī)模增長,實際上取決于現(xiàn)在能不能實現(xiàn)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)而追求度電成本優(yōu)勢。
太陽能能量密度低,收集成本高,這一特點決定了降低光伏發(fā)電成本的唯一方式,就是提高組件轉(zhuǎn)換效率。需要強(qiáng)調(diào)的是,越高效越經(jīng)濟(jì)是不變的法則。從單片電池來說,當(dāng)轉(zhuǎn)換效率提升了,每瓦銀漿、硅料等消耗變少了;從單塊組件來說,當(dāng)轉(zhuǎn)換功率提升,每瓦玻璃、背板、鋁邊框、EVA等消耗減少了。另外,在單位面積上建設(shè)光伏電站,電站施工所用的建材、土地、工程成本,其使用數(shù)量是剛性的。當(dāng)組件功率提升,同樣容量的電站需要的土地就減少了,相對應(yīng)的支架、線纜、匯流箱等也減少了,分?jǐn)偟矫恳煌唠娬窘ㄔO(shè)的成本也就下降了,具有更好的經(jīng)濟(jì)性。據(jù)測算,組件轉(zhuǎn)換效率每提高1個百分點,光伏發(fā)電成本能降低6%以上。
舉例來說,主要光伏電站投資者在270W、280W組件中進(jìn)行選擇時,往往會選擇投資收益更高、更高效的“領(lǐng)跑者”組件。相同裝機(jī)容量電站,280W組件相比270W組件可減少組件用量3.7%,節(jié)約土地成本、施工成本、物流運(yùn)輸成本、直流線纜、支架、匯流箱成本等達(dá)3.7%。尤其是對于山地、采煤深陷區(qū)等復(fù)雜地形和水面電站,280W組件可大幅度降低電站工程成本,提高電站收益,更好地體現(xiàn)高效集約的產(chǎn)品優(yōu)勢。
事實上,光伏制造技術(shù)發(fā)展的核心也是轉(zhuǎn)換效率。過去5年,無論單晶還是多晶電池,都保持了每年約0.3%~0.4%的效率提升。截至2015年年底,我國年單晶及多晶電池產(chǎn)業(yè)化效率分別達(dá)到了19.5%和18.2%。當(dāng)前晶體硅電池實驗室轉(zhuǎn)化效率已超過25%,為未來產(chǎn)業(yè)化效率提高奠定基礎(chǔ)。更重要的是,國家推廣“領(lǐng)跑者”先進(jìn)技術(shù),組件技術(shù)先進(jìn)性的核心指標(biāo)為轉(zhuǎn)換效率,要求多晶硅電池組件和單晶硅電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到16.5%和17%以上。
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