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光伏平價上網大勢所趨 電池片環節效率提升成關鍵因素

時間:2018-12-07

來源:網絡轉載

導語:長期以來,較高的上網電價和發電成本都是制約光伏產業發展的一大因素。2017年,光伏發電的平均上網電價為0.94元/kWh,發電成本在0.5-0.65元/kWh,與其他各發電形式相比最為昂貴,并且一直居高不下,在價格上缺乏競爭力。

光伏平價上網勢在必行

長期以來,較高的上網電價和發電成本都是制約光伏產業發展的一大因素。2017年,光伏發電的平均上網電價為0.94元/kWh,發電成本在0.5-0.65元/kWh,與其他各發電形式相比最為昂貴,并且一直居高不下,在價格上缺乏競爭力。

圖表1:2017年不同能源平均上網電價對比(單位:元/kWh)

因此,對于光伏產業而言,發電平價才是維持其持續發展的生命力。為此,在2018年5月,《關于2018年光伏發電有關事項的通知》規定,新投運的光伏電站標桿上網電價每千瓦時統一降低0.05元;新投運的、采用“自發自用、余電上網”模式的分布式光伏發電項目,全電量度電補貼標準降低0.05元。中長期來看,光伏補貼退坡能夠推動企業通過技術進步降低成本,光伏平價上網即將到來。

事實上,近年來,為實現平價上網目標,光伏制造各環節成本已持續下降。2018年上半年,硅料、硅片、電池片、組件環節的制造成本(含稅)已分別降至65.00元/kg、3.45元/片、1.31元/W、2.27元/W,系統成本約5.40元/W;假設要實現平價上網,硅料、硅片、電池片、組件環節的制造成本(含稅)還需下降至45.00元/kg、2.10元/片、0.77元/W、1.56元/W,系統成本約3.29元/W。

圖表2:2018年上半年光伏制造環節制造成本(含稅)(單位:元/kg,元/片,元/W)

圖表3:平價上網下光伏制造環節制造成本(含稅)(單位:元/kg,元/片,元/W)

由上述數據可知,光伏發電降成本是一個系統工程,每一個生產環節都存在降成本的空間。其中,硅片環節主要通過改良拉晶方法來實現更低的單位能耗和更高的產率,通過降低硅片的厚度和改進切割技術以節省硅料的使用。

電池片環節主要通過不斷研發、應用更為高效的技術路線,例如目前正在進行的常規電池向高效PERC電池的升級,此外還有HIT、IBC、HJBC等多種高效電池技術亟待實現產業化。

組件環節則通過各種不同的封裝工藝在既有的電池片效率前提下,盡量提升組件的輸出功率或增加組件全生命周期內的單瓦發電量,此外還有通過產線的自動化、智能化改造以降低生產成本。

目前來說,光伏電池片的效率、性價比是未來平價上網的關鍵因素,而這又依賴于PERC技術的產業化。可以預見,在平價上網目標下,PERC電池產能將繼續提升。

PERC電池產業規模將擴大

PERC電池最早起源于上世紀八十年代,與常規電池最大的區別在背表面介質膜鈍化,采用局域金屬接觸,大大降低被表面復合速度,同時提升了背表面的光反射。PERC電池的技術競爭力吸引了整個光伏產業企業的關注,產業化設備、關鍵材料開發提速。

2006年,用于對P型PERC電池的背面的鈍化的AlOx介質膜的鈍化作用引起重視,使得PERC電池的產業化成為可能。隨后隨著沉積AlOx產業化制備技術和設備的成熟,加上激光技術的引入,PERC技術開始逐步走向產業化。

PERC電池產線的升級僅需在現有產線的基礎上增加背面鈍化鍍層與激光開槽兩道工序,就能在P型單晶硅上實現1%的效率提升,在多晶硅上實現0.6%的效率提升。2018年,單晶電池幾乎全部采用PERC工藝,電池片量產平均效率達到21.8%;多晶硅PERC已開始進入產業化階段,電池片量產平均效率為20.6%。

圖表4:2012-2018年單晶、多晶PERC電池片量產平均效率(單位:%)

正式由于PERC電池升級工藝簡單,光電轉換效率提升明顯,未來幾年將成為電池片制造的主流技術路線。截至2017年底,全球已建PERC產能達30GW;預計到2018年底,全球PERC產能將達55GW以上;到2020年,全球PERC產能有望提升至120GW。

 

以上數據及分析來源參考前瞻產業研究院發布的《2018-2023年中國光伏發電產業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。

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