硅片、電池、組件、支架 未來LCOE優化重點

提升發電量的方法多、空間大，已成為平價時代的貢獻主力。

雙面：性價比優勢日益明顯，適用絕大部分地區

雙面組件即利用電站的地面反射光和折射光，在組件正背面實現同時發電，通常能提高單位面積的發電量10%以上（視具體地形）。目前，處于穩定性和實證效果考慮，雙面組件主要采用雙玻結構，即將3.2mm玻璃+有機背板均換成兩塊2.0mm的玻璃。從初始投資來看，雙玻系統的成本比常規單面要高0.15元/W，主要集中在組件、支架和人工成本上。

發電側，雙面組件的增益取決于地形對光的反射情況，如在雪地則能實現20%以上的增益，因此日本、北歐等地區尤其青睞雙面組件，而在草地增益約為8%。光伏組件經過多年的降價，其成本占比也快速下降；而由于組件效率的提升，且雙面發電量增益按比例放大特性，因此雙面帶來的絕對增益在增大；根據我們的測算，最低等級的8%發電量增益即可實現比常規更低的LCOE和IRR，這意味著絕大部分環境的地面電站目前采用雙玻組件已經能夠實現LCOE的降低和收益率的提高。

長期看，一方面隨著薄玻璃的生產工藝日趨成熟，各大龍頭也持續提高薄玻璃產能占比，預計薄玻璃的溢價會逐步消除，即雙玻組件相比常規組件的溢價將會繼續收斂；另一方面，隨著雙玻組件的規模化和成熟化，在組件生產、搬運、安裝和設計各個環節成本仍將繼續下降。我們認為，雙面組件將加速滲透，并在兩三年內成為地面電站的標配選擇，以及部分資源較好的分布式電站選擇。

雙面+跟蹤：1+1>2，地面電站標準解決方案

由于大多數時候太陽光并非直射組件表面，因此組件并未持續處在最大功率點工作；而跟蹤支架的作用就是讓組件跟隨太陽角度轉動，增加單位面積的高輻照強度的持續時間，從而提高發電量。從支架類型看，除了主流的固定支架，還有固定可調、單軸跟蹤和雙軸跟蹤支架；固定可調支架一般只在一年調整1-2次，效果較差；而單軸跟蹤和雙軸跟蹤支架跟隨陽光實時轉動，為真正的跟蹤支架。

單軸跟蹤系統的裝機成本增加約0.37元/W，主要來源于支架成本的增加。此外，由于跟蹤支架對運營穩定性、算法要求更高，電機電控零部件更換周期更短，預計還增加少量運維成本。

根據我們的測算，中性假設發電量增加15%，運維成本增加10%，單面跟蹤系統（LCOE=0.399元/kWh，IRR=7.44%）性價比略低于常規系統（LCOE=0.394元/kWh，IRR=8.11%）。這意味著，若僅采用跟蹤支架而不疊加其他高效技術，則需要太陽能資源好，且廠商運營經驗非常豐富，技術成熟才具備性價比。

雙面+跟蹤系統經濟性優勢明顯。雙面是組件技術，跟蹤是系統技術，兩者可疊加；但兩者并不是簡單的相加，其原理是發電量增益的乘法關系，最多可增加發電量30%-40%。根據實測數據，三個項目夏季增益在35%以上，冬季增加15%以上。

疊加雙面后，系統全年增加發電量30%，我們測算的系統LCOE=0.367，相比常規系統度電成本下降7%；IRR=11.01%，相比常規提高2.9pct，顯著縮短資金回收期。

跟蹤支架成本仍有下降空間。1）鋼材結構的優化。根據中信博關于“天智”系列跟蹤系統的介紹，1MW樁基僅需211根鋼材，其立柱數量相對于一般跟蹤系統減少40%以上，極大地降低了土建工程的成本；2）系統布局的優化。如采用貼合地形、直流組串供電等技術進一步節省系統成本。

此外，領跑者計劃作為技術風向標，對技術路線有一定提前參考意義，跟蹤系統已有所體現。領跑者計劃歷史共有三期。2015年6月，山西大同采煤沉陷區作為首個光伏領跑者基地，規模1GW；2016年5月，內蒙古包頭等八個基地獲批為第二批領跑者基地，規模5.5GW；2017年9月，第三批領跑者計劃出爐，包括10個應用領跑者基地和3個技術領跑者基地，規模6.5GW。由于對效率的門檻和電價的競標要求，領跑者基地以單晶、PERC、雙面、異質結、跟蹤系統等為代表的高效技術應用比例遠高于市場，也為高效技術規?；峁┝朔趸耐寥?，成為技術風向標。

      硅片技術上，第一期即以單晶為主，市場后續印證。2015年首批領跑者的單晶占比約為60%，而彼時全球單晶市占率不到30%；后續兩批單晶占比持續提高至接近90%，從結果上看全球單晶占比也快速提高到2019年的60%+。究其原因，雖然金剛線技術的橫空出世對單晶革命至關重要，但超過10GW的高效需求對單晶的規模化以及電站實證反饋實現的高溢價亦不可忽視。

電池技術上再次領先市場。2016年并網的首批項目單晶PERC比例已達到21%，2018-2019年并網的第三批則基本成為標配，同時還出現不小規模的N型技術；而從全市場來看，PERC產能于2018年起逐步釋放，并與2019Q3完成技術替代，領跑者計劃再次領先。

組件技術上，雙面組件逐步獲得溢價認可。前兩批領跑者更注重硅片和電池環節的技術創新，推動了單晶和PERC的規?；?；第三批領跑者的一個特點在于雙面組件的占比超過50%，而彼時市場雙面占比約為10%。經過兩年驗證和雙玻組件的成熟，目前雙玻滲透率正加速提高；我們預計2020年雙玻占比將達到20%，并在兩年內快速提升至50%，五年內提升至60%。

雙玻組件+跟蹤支架將成為下一個風口。根據我們的不完全統計，第三期國電投、中廣核、華能中標的多個基地子項目均采用了平單軸跟蹤支架+雙面的技術方案，其中內蒙古昭君項目中標電價低至0.27元/kWh，低于當地脫硫煤上網電價（0.29元/kWh），實現低價上網。根據中信博周石俊總的公開分享發言，跟蹤系統從第一批的不認可，到第二批的小規模應用，再到第三批的30%左右的占比，也充分證明了跟蹤技術在平價上網進程中的重要地位。

雙面+跟蹤才能最大化發揮跟蹤的效果，隨著實證場景和數據增加，將成為未來光伏地面電站的標配。以雙面為例，技術并非新概念，而2019年才迎來爆發的原因之一就在于過去背面的額外功率難以量化，直接導致投資者在計算投資收益時趨于保守，影響其性價比判斷。而對于跟蹤支架來說，其可靠的發電數據更少?？紤]到新技術的市場接受節奏一般從性價比具備理論優勢——少數項目率先試水（跟蹤支架當前階段）——區域性類似項目大規模采用（雙面組件當前階段）——全球大量項目采用——成為常規技術，預計爆發時點相對雙面略晚。此外，跟蹤支架項目設計經驗的豐富，穩定性的提高，地面電站占比的持續提高，國內投資者對其印象在逐步轉變都有助于其快速成長。

總的來說，通過雙面+跟蹤系統，光伏的平均度電成本能實現7%以上的降幅，項目IRR提升3pct，增益幅度在組件降價空間越來越小，項目IRR普遍只有8%-10%的地面電站建設背景下尤其明顯。同時，隨著雙玻比例的提高，地面電站比例的提高，光伏公用事業屬性增強，跟蹤支架系統正面臨一個絕佳的產業鏈同步配套機會，光伏系統降本增效的大旗也將交到跟蹤支架手上，成為未來地面電站的標準解決方案。

系統效率：組件、設計、EPC和運維精細化程度需全面提高

系統效率（Performance ratio，簡稱PR）指的是由于系統中存在電池老化、電流損耗、設備損耗、不匹配等因素使得系統實際發電量低于理論發電量，其實際輸入電網電力與理論發電量比值稱為系統效率，目前一般在80%-85%。

系統效率的影響因素較多，大致可以分為輻射度、直流電和交直流轉換三個損失環節。輻射度部分的損失優化主要涉及到系統設計和運維環節，如提高系統匹配度，降低陰影塵埃；直流電部分的損失減少主要涉及組件和逆變器的性能，低衰減、低溫升、高一致性組件，以及最大功率點跟蹤（MPPT）更優秀的逆變器能夠有所改善，這對EPC廠商的設備選型提高了要求，優質組件供應商也更受益；交直流轉換則主要是逆變器的損失，目前轉換效率一般在98%以上。

因此，系統效率的提升手段較多，而一味的提高系統效率有可能導致發電量下降（如遮擋增加）和成本的上升（如增加額外不必要的線纜成本等），因此后續提升空間整體有限。但提升PR降低LCOE也是未來發展的大趨勢，優質的組件供應商、經驗豐富的設計院和EPC廠商將會更具競爭力。

（文章來源：集邦新能源網）