近年來,隨著光伏產業規模持續擴大,技術不斷進步,光伏發電成本在不斷下降。2018年第三批領跑者項目青海格爾木基地最低入選電價0.31元/千瓦時,已低于當地燃煤標桿電價。今年以來,國家能源局陸續發布重磅政策性文件,1月9日發布《關于積極推進風電、光伏發電無補貼平價上網有關工作的通知》、4月10日發布《關于推進風電、光伏發電無補貼平價上網項目建設的工作方案(征求意見稿)》,提出現階段在資源和消納保障條件較好、當地燃煤標桿電價相對較高的地區,光伏平價上網已具備條件,標志著2019年“無補貼平價元年”正式開啟。
在此背景下,4月18日,由中國光伏行業協會主辦的光伏發電平價上網項目技術方案可靠性與經濟性分析研討會在京舉行,來自行業組織、電力投資集團、設計院、檢測認證機構的專家以及主要光伏企業代表,圍繞光伏發電平價上網項目設備選型方案可靠性與經濟性分析、高效電池組件技術、技術成本與非技術成本的下降空間和光伏發電實現平價上網的前置條件等議題展開深入探討。騰暉光伏董事長周建新受邀出席會議。

會議期間,騰暉光伏以題為《平價上網時代的“組件+電站”綜合解決方案》的演講發聲,向300余名與會者分享了公司近年來在實現平價上網的創新探索和實踐。光伏發電成本最關鍵的核心要素是度電成本,系統成本越低,實際發電量越高,度電成本就越低,那么我們該如何降低系統成本。
高效電池組件成為增效降本的主陣地
縱觀整個光伏產業鏈發展,一些高效電池組件技術創新和雙面發電技術的運用都快速地拉低了組件的價格。
從產業鏈成本敏感系數來看,“增效”的效果比“降本”更有優勢。電池片轉換效率每提升1%或組件通過減少封裝損失提高15W的封裝效率,光伏地面電站建站成本約降低5%,明顯高于硅料及硅片端的成本改善。
從技術迭代角度來看,硅料和硅片端的工藝和設備均已較為成熟,新的技術尚未取得突破,而電池片和組件近幾年處于技術更新迭代進程之中。如PERC,HIT、Topcon、 MWT,半片,黑硅,疊瓦等,單晶PERC+雙面技術疊加是第三批領跑者基地中涉及項目最多、規模最大的技術路線之一。
?。?)PERC+SE電池組件
PERC電池背面采用激光打孔局部金屬接觸,同時采用Al2O3對非金屬區進行了鈍化,有效降低背面復合速率。PERC電池開路電壓高,電壓溫度系數更低,所以PERC電池在低幅照度下的弱光性和溫度系數表現更加優秀,疊加了SE技術后,電池效率可以達到22.3%,SE技術增強了短波的光譜效應。
?。?)半片電池組件
半片電池組件優勢明顯,因為半片組件單元電流為常規組件一半,在互聯條規格不變的條件下導電能力增強,有效減少組件內部功率損耗,從而提升功率。同時,實測數據表明更低的工作溫度有利于組件發電量提升。當環境溫度35℃時,半片組件的工作溫度比常規組件降低2.5℃以上。半片組件還可以減少熱斑發生,實測半片每瓦發電量較常規組件提高4.64%。
?。?)MBB組件
相較于原來的5主柵電池片,多主柵產品因電池片受光面積增加3%,串聯電阻降低11%及圓形焊帶的聚光效應,多柵組件的功率輸出在380W以上。多柵組件具有優異的抗隱裂特性、出色的抗老化性能、更優的抗熱斑性能。采用組件還節省土地5%,節省運輸費用4%,節省安裝費用5%,節省BOS成本以上。
?。?)雙面雙玻組件
采用雙面發電技術,組件內部電力增益在5%到20%之間。背面發電量增益,由于地表不同,反射率差異較大,背面發量貢獻最高達25%以上。經實測數據表明,發電增益主要源于高的雙面率,騰暉組件雙面率平均高達77%以上。
優化電站設計方案 提升成本優勢
在下游終端環節,優化電站設計,比如采用平單軸和斜單軸跟蹤系統,支架材料降本、提升容配比、1500V系統,以及光伏+疊加收益等,都可以從技術層面有效地降低了技術成本,提升電站發電量。
騰暉光伏是具備光伏電站設計、EPC承建、運維管理等系統資質的光伏企業,累計開發建設光伏電站6GW以上,創新提出多種系統解決方案,以領先的技術及豐富的應用經驗,推進度電成本的進一步降低。
?。?)大尺寸組件方案
目前,大尺寸組件的優勢已經越來越明顯,支架成本要降低20%,無論是從降低支架成本,提升安裝效率,還是在降低人工成本方面,大尺寸組件優勢都很明顯。大組件是電站系統發展選擇的大趨勢。
?。?)1500V+大方陣方案
1500V光伏系統已經成為平價上網的主流設計,相比傳統的1000V方案,采用1500V方案,電站線損下降0.38%,投資可下降0.05元每瓦。1500V系統交直流側電壓升高后,逆變器功率密度提高,單體功率增大,隨之方陣容量增大后,電站逆變器、變壓器等設備數量減少,安裝維護成本降低,站內高壓線路減少,線纜和施工成本進一步降低,從而降低電站系統成本,提高電站收益。
?。?)高容配比方案
提升電站容配比,度電成本也會大幅度降低。過去的組件成本高,在系統投資成本中占比較大,電站設計以發電量最大化為原則,所以系統一般按照1∶1的容配比設計。但是隨著組件成本的快速下降,電站設計以LCOE最低為原則。通過仿真計算發現,隨著容配比的提高,光伏電站的LCOE將會大幅降低。
?。?)最佳性價比安裝傾角
騰暉光伏還以固原項目為例,展示了最佳性價比的安裝傾角設計,意味著并不是發電量越高越好,而是要對比與之相匹配的系統成本,只有當度電成本最低時的傾角設計方案才是最佳性價比方案。
“智能光伏+科技農業” 實現綜合效益提升
盡管光伏發電成本下降到一定程度,但某些地區還是難以實現平價上網。將光伏與其他業態結合起來,發展“光伏+”模式,將光伏發電與現代化農業、漁業相結合,不僅破解了土地瓶頸約束,實現了綜合成本的下降和效益的提升,這種發展模式提高了單位土地的利用效率,實現真正的優勢互補,具有綜合成本優勢,是有效推動平價上網的重要途徑。
騰暉光伏在“光伏+”模式上開展了深入的探索研究,是推出“智能光伏+科技農業”和“貧困村光伏農場”的兩大創新的行業領跑企業。2015年起陸續創新推出三代農業光伏項目,第一代“智能光伏+科技農業”光伏嫁接大農業項目,主要以集中式電站為主,突破了傳統農業光伏的土地瓶頸,實現了水稻、小麥、玉米等糧食作物的機械化耕種。2016年推出第二代“貧困村光伏農場”精準脫貧項目,實現了“光伏+農業+就業”的25年疊加收益。第三代“家庭陽光農場”項目,創新利用農戶的宅基地庭院搭建“迷你型”光伏農場,實現光伏+農業疊加收益到戶。
“智能光伏+科技農業”項目創新技術特點,主要是科學合理地將光伏支架抬到4米以上高度,光伏支架樁距達到10米以上跨度,采用單板組件安裝、傾斜度等創新技術,既能滿足大型農業機械化耕種,又能滿足光伏下面農作物的太70%以上太陽光照。
此外騰暉光伏還建立了智能運維云中心大數據監控系統,實現了電站智能運維和農業作物的同步監控,不僅對電站實時的故障實時處理,同時對農作物科學養殖,實現了光伏嫁接大農業的同步發展。
創新的力量,讓智能光伏與科技農業實現了深度融合與發展。騰暉光伏“智能光伏+科技農業”創新項目在平價上網領域具有重要的示范意義,對平價上網起到了積極的推動作用。