硅片、電池、組件、支架 未來LCOE優(yōu)化重點(diǎn)

提升發(fā)電量的方法多、空間大，已成為平價(jià)時(shí)代的貢獻(xiàn)主力。

雙面：性價(jià)比優(yōu)勢(shì)日益明顯，適用絕大部分地區(qū)

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(shí)現(xiàn)同時(shí)發(fā)電，通常能提高單位面積的發(fā)電量10%以上（視具體地形）。目前，處于穩(wěn)定性和實(shí)證效果考慮，雙面組件主要采用雙玻結(jié)構(gòu)，即將3.2mm玻璃+有機(jī)背板均換成兩塊2.0mm的玻璃。從初始投資來看，雙玻系統(tǒng)的成本比常規(guī)單面要高0.15元/W，主要集中在組件、支架和人工成本上。

發(fā)電側(cè)，雙面組件的增益取決于地形對(duì)光的反射情況，如在雪地則能實(shí)現(xiàn)20%以上的增益，因此日本、北歐等地區(qū)尤其青睞雙面組件，而在草地增益約為8%。光伏組件經(jīng)過多年的降價(jià)，其成本占比也快速下降；而由于組件效率的提升，且雙面發(fā)電量增益按比例放大特性，因此雙面帶來的絕對(duì)增益在增大；根據(jù)我們的測(cè)算，最低等級(jí)的8%發(fā)電量增益即可實(shí)現(xiàn)比常規(guī)更低的LCOE和IRR，這意味著絕大部分環(huán)境的地面電站目前采用雙玻組件已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)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(chǎn)工藝日趨成熟，各大龍頭也持續(xù)提高薄玻璃產(chǎn)能占比，預(yù)計(jì)薄玻璃的溢價(jià)會(huì)逐步消除，即雙玻組件相比常規(guī)組件的溢價(jià)將會(huì)繼續(xù)收斂；另一方面，隨著雙玻組件的規(guī)?；统墒旎?，在組件生產(chǎn)、搬運(yùn)、安裝和設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)成本仍將繼續(xù)下降。我們認(rèn)為，雙面組件將加速滲透，并在兩三年內(nèi)成為地面電站的標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)解決方案

由于大多數(shù)時(shí)候太陽光并非直射組件表面，因此組件并未持續(xù)處在最大功率點(diǎn)工作；而跟蹤支架的作用就是讓組件跟隨太陽角度轉(zhuǎn)動(dòng)，增加單位面積的高輻照強(qiáng)度的持續(xù)時(shí)間，從而提高發(fā)電量。從支架類型看，除了主流的固定支架，還有固定可調(diào)、單軸跟蹤和雙軸跟蹤支架；固定可調(diào)支架一般只在一年調(diào)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(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，為真正的跟蹤支架。

單軸跟蹤系統(tǒng)的裝機(jī)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(duì)運(yùn)營穩(wěn)定性、算法要求更高，電機(jī)電控零部件更換周期更短，預(yù)計(jì)還增加少量運(yùn)維成本。

根據(jù)我們的測(cè)算，中性假設(shè)發(fā)電量增加15%，運(yùn)維成本增加10%，單面跟蹤系統(tǒng)（LCOE=0.399元/kWh，IRR=7.44%）性價(jià)比略低于常規(guī)系統(tǒng)（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(shù)，則需要太陽能資源好，且廠商運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)非常豐富，技術(shù)成熟才具備性價(jià)比。

雙面+跟蹤系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)明顯。雙面是組件技術(shù)，跟蹤是系統(tǒng)技術(shù)，兩者可疊加；但兩者并不是簡(jiǎn)單的相加，其原理是發(fā)電量增益的乘法關(guān)系，最多可增加發(fā)電量30%-40%。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，三個(gè)項(xiàng)目夏季增益在35%以上，冬季增加15%以上。

疊加雙面后，系統(tǒng)全年增加發(fā)電量30%，我們測(cè)算的系統(tǒng)LCOE=0.367，相比常規(guī)系統(tǒng)度電成本下降7%；IRR=11.01%，相比常規(guī)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(jié)構(gòu)的優(yōu)化。根據(jù)中信博關(guān)于“天智”系列跟蹤系統(tǒng)的介紹，1MW樁基僅需211根鋼材，其立柱數(shù)量相對(duì)于一般跟蹤系統(tǒng)減少40%以上，極大地降低了土建工程的成本；2）系統(tǒng)布局的優(yōu)化。如采用貼合地形、直流組串供電等技術(shù)進(jìn)一步節(jié)省系統(tǒng)成本。

此外，領(lǐng)跑者計(jì)劃作為技術(shù)風(fēng)向標(biāo)，對(duì)技術(shù)路線有一定提前參考意義，跟蹤系統(tǒng)已有所體現(xiàn)。領(lǐng)跑者計(jì)劃歷史共有三期。2015年6月，山西大同采煤沉陷區(qū)作為首個(gè)光伏領(lǐng)跑者基地，規(guī)模1GW；2016年5月，內(nèi)蒙古包頭等八個(gè)基地獲批為第二批領(lǐng)跑者基地，規(guī)模5.5GW；2017年9月，第三批領(lǐng)跑者計(jì)劃出爐，包括10個(gè)應(yīng)用領(lǐng)跑者基地和3個(gè)技術(shù)領(lǐng)跑者基地，規(guī)模6.5GW。由于對(duì)效率的門檻和電價(jià)的競(jìng)標(biāo)要求，領(lǐng)跑者基地以單晶、PERC、雙面、異質(zhì)結(jié)、跟蹤系統(tǒng)等為代表的高效技術(shù)應(yīng)用比例遠(yuǎn)高于市場(chǎng)，也為高效技術(shù)規(guī)?；峁┝朔趸耐寥?，成為技術(shù)風(fēng)向標(biāo)。

      硅片技術(shù)上，第一期即以單晶為主，市場(chǎng)后續(xù)印證。2015年首批領(lǐng)跑者的單晶占比約為60%，而彼時(shí)全球單晶市占率不到30%；后續(xù)兩批單晶占比持續(xù)提高至接近90%，從結(jié)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(shù)的橫空出世對(duì)單晶革命至關(guān)重要，但超過10GW的高效需求對(duì)單晶的規(guī)模化以及電站實(shí)證反饋實(shí)現(xiàn)的高溢價(jià)亦不可忽視。

電池技術(shù)上再次領(lǐng)先市場(chǎng)。2016年并網(wǎng)的首批項(xiàng)目單晶PERC比例已達(dá)到21%，2018-2019年并網(wǎng)的第三批則基本成為標(biāo)配，同時(shí)還出現(xiàn)不小規(guī)模的N型技術(shù)；而從全市場(chǎng)來看，PERC產(chǎn)能于2018年起逐步釋放，并與2019Q3完成技術(shù)替代，領(lǐng)跑者計(jì)劃再次領(lǐng)先。

組件技術(shù)上，雙面組件逐步獲得溢價(jià)認(rèn)可。前兩批領(lǐng)跑者更注重硅片和電池環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)了單晶和PERC的規(guī)模化；第三批領(lǐng)跑者的一個(gè)特點(diǎn)在于雙面組件的占比超過50%，而彼時(shí)市場(chǎng)雙面占比約為10%。經(jīng)過兩年驗(yàn)證和雙玻組件的成熟，目前雙玻滲透率正加速提高；我們預(yù)計(jì)2020年雙玻占比將達(dá)到20%，并在兩年內(nèi)快速提升至50%，五年內(nèi)提升至60%。

雙玻組件+跟蹤支架將成為下一個(gè)風(fēng)口。根據(jù)我們的不完全統(tǒng)計(jì)，第三期國電投、中廣核、華能中標(biāo)的多個(gè)基地子項(xiàng)目均采用了平單軸跟蹤支架+雙面的技術(shù)方案，其中內(nèi)蒙古昭君項(xiàng)目中標(biāo)電價(jià)低至0.27元/kWh，低于當(dāng)?shù)孛摿蛎荷暇W(wǎng)電價(jià)（0.29元/kWh），實(shí)現(xiàn)低價(jià)上網(wǎng)。根據(jù)中信博周石俊總的公開分享發(fā)言，跟蹤系統(tǒng)從第一批的不認(rèn)可，到第二批的小規(guī)模應(yīng)用，再到第三批的30%左右的占比，也充分證明了跟蹤技術(shù)在平價(jià)上網(wǎng)進(jìn)程中的重要地位。

雙面+跟蹤才能最大化發(fā)揮跟蹤的效果，隨著實(shí)證場(chǎng)景和數(shù)據(jù)增加，將成為未來光伏地面電站的標(biāo)配。以雙面為例，技術(shù)并非新概念，而2019年才迎來爆發(fā)的原因之一就在于過去背面的額外功率難以量化，直接導(dǎo)致投資者在計(jì)算投資收益時(shí)趨于保守，影響其性價(jià)比判斷。而對(duì)于跟蹤支架來說，其可靠的發(fā)電數(shù)據(jù)更少?？紤]到新技術(shù)的市場(chǎng)接受節(jié)奏一般從性價(jià)比具備理論優(yōu)勢(shì)——少數(shù)項(xiàng)目率先試水（跟蹤支架當(dāng)前階段）——區(qū)域性類似項(xiàng)目大規(guī)模采用（雙面組件當(dāng)前階段）——全球大量項(xiàng)目采用——成為常規(guī)技術(shù)，預(yù)計(jì)爆發(fā)時(shí)點(diǎn)相對(duì)雙面略晚。此外，跟蹤支架項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的豐富，穩(wěn)定性的提高，地面電站占比的持續(xù)提高，國內(nèi)投資者對(duì)其印象在逐步轉(zhuǎn)變都有助于其快速成長。

總的來說，通過雙面+跟蹤系統(tǒng)，光伏的平均度電成本能實(shí)現(xiàn)7%以上的降幅，項(xiàng)目IRR提升3pct，增益幅度在組件降價(jià)空間越來越小，項(xiàng)目IRR普遍只有8%-10%的地面電站建設(shè)背景下尤其明顯。同時(shí)，隨著雙玻比例的提高，地面電站比例的提高，光伏公用事業(yè)屬性增強(qiáng)，跟蹤支架系統(tǒng)正面臨一個(gè)絕佳的產(chǎn)業(yè)鏈同步配套機(jī)會(huì)，光伏系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)解決方案。

系統(tǒng)效率：組件、設(shè)計(jì)、EPC和運(yùn)維精細(xì)化程度需全面提高

系統(tǒng)效率（Performance ratio，簡(jiǎn)稱PR）指的是由于系統(tǒng)中存在電池老化、電流損耗、設(shè)備損耗、不匹配等因素使得系統(tǒng)實(shí)際發(fā)電量低于理論發(fā)電量，其實(shí)際輸入電網(wǎng)電力與理論發(fā)電量比值稱為系統(tǒng)效率，目前一般在80%-85%。

系統(tǒng)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(zhuǎn)換三個(gè)損失環(huán)節(jié)。輻射度部分的損失優(yōu)化主要涉及到系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)維環(huán)節(jié)，如提高系統(tǒng)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(diǎn)跟蹤（MPPT）更優(yōu)秀的逆變器能夠有所改善，這對(duì)EPC廠商的設(shè)備選型提高了要求，優(yōu)質(zhì)組件供應(yīng)商也更受益；交直流轉(zhuǎn)換則主要是逆變器的損失，目前轉(zhuǎn)換效率一般在98%以上。

因此，系統(tǒng)效率的提升手段較多，而一味的提高系統(tǒng)效率有可能導(dǎo)致發(fā)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(xù)提升空間整體有限。但提升PR降低LCOE也是未來發(fā)展的大趨勢(shì)，優(yōu)質(zhì)的組件供應(yīng)商、經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)院和EPC廠商將會(huì)更具競(jìng)爭(zhēng)力。

（文章來源：集邦新能源網(wǎng)）