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2015:光伏产品竞争由价格回归技术,补贴仍是软肋
编辑:admin    发布时间:2016-01-06

相比于2013-2014年的价格大战,2015年光伏行业价格是稳中有降,但不再是重点关注的话题,在国家政策指引下,光伏逆市上扬,行业持续回暖。这一年,政府先后发布《光伏制造行业规范条件》,《光伏产品领跑者认证计划》两个文件,促进了光伏产业技术进步和产业升级,光伏产业展现出了欣欣向荣的朝气。虽然成长的道路仍有烦恼,但光伏的还是前景看好,引人注目。下面让我们共同回顾一下2015光伏行业热点话题。

当前太阳能电池可分为三类:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池三种,薄膜电池又分为:非/微晶硅薄膜电池、CIGS薄膜电池和CdTe薄膜电池三种。生产单晶硅的主要厂家有Sunpower,隆基,新日光、茂迪等,生产多晶硅的主要厂家有协鑫,韩华,天合,英利,晶科,昱辉阳光等,生产硅基薄膜电池的主要厂家有汉能,生产CIGS薄膜电池的主要厂家有尚越,生产CdTe薄膜电池的主要厂家First Solar,龙焱等。这些光伏组件厂家互相竞争,推动了光伏组件的技术进步。

1、晶硅和薄膜

晶硅与薄膜历来存在争议,前几年随着晶硅电池成本的下降,薄膜电池在业内的发展比较暗淡。然而,近两年欧美“双反”的提出、光电绿色建筑以及光伏应用产品的发展,一方面打击了国内晶硅组件制造商的歧视,另一方面为薄膜的发展制造了很的机会,以汉能为代表倡导薄膜电池组件的企业开始发力。但从整体上来讲,当今和未来一段相当长时间,晶硅发电技术仍然占据太阳能发电主流,目前90%以上太阳能发电技术利用晶硅技术。

在实际应用过程中,与双结硅基薄膜组件相比较,多晶硅组件的优点主要体现在:

(1)单位面积输出功率更高。1平米的双结硅基薄膜组件输出功率约为78Wp,而相同面积的多晶硅组件的输出功率约在147Wp。

(2)除组件外,其他配套产品的成本更低。因晶硅组件的单位面积出功率约为双结硅基薄膜组件的2倍,那么建设同样大小的太阳能光伏电站,晶硅组件使用的数量约为双结硅基薄膜组件的一半,那么所需要的电气设备和电缆的耗量,在使用晶硅组件的电站中比使用双结硅基薄膜组件的要小很多。硅基薄膜组件需要负极接地,逆变器必须要用隔离变压器,组串式逆变器如果再配上隔离变压器,价格会增加30%,效率会降低2%。

(3)占地面积更小。建设同样容量的电站,因所需要的晶硅组件的数量要远少于双结硅基薄膜组件,则相应的,使用晶硅组件的光伏电站的占地面积比双结硅基薄膜组件要小很多,使得系统成本更优。

(4)晶硅组件的结构使得其比双结硅基薄膜组件更易运输。因大型地面电站大都建于偏远地区,需经海运、陆运等多种途径才能到达项目现场,在运输过程中,双结硅基薄膜组件(尤其是无边框型的产品)因其自身的玻璃结构,在相同的包装情况下,更易出现碎裂,而晶硅组件很少出现这种情况。

(5)便于安装。晶硅组件重量较双结硅基薄膜组件更轻,在安装现场,更容易安装到支架上。

硅基薄膜组件,在于其具有以下优点:(1)与晶硅组件相比,双结硅基薄膜组件在相同的遮蔽面积下功率损失较小(弱光情况下发电性能更好);(2)有更好的功率温度系数;(3)只需要少量的硅原料;(4)没有内部电路短路问题(联机已经在串联电池制造时内建);(5)原材料供应不会出现短缺问题;(5)可建筑材料整合性运用(BIPV),更为美观

薄膜技术提升也很快,CIGS薄膜电池转化率达到21%,砷化镓产品达到30%,CdTe薄膜电池达到15%,而且随着技术不断进步,薄膜组件还有巨大潜力可挖,未来有可能超晶硅的效率。薄膜组件有弱光性好,IGS薄膜电池可弯曲,CdTe薄膜电池可以透光等优点,在建筑一体化,阳光房,农业大棚等应用场合具有优势。

2、单晶和多晶

太阳电池最早问世的是单晶硅太阳电池,但后来由于价格和产能方面的原因,多晶硅一直占有绝对优势,2014年一度占有市场80%的份额,单晶只有10%多,到了2015年,由于市场发生了变化,客户对组件的效率越来越重视,单晶量产的最高效率是25%,多晶量产的最高效率是20%,单晶组件价格下调,现在1W价格差距由0.4-0.5元/W隆到0.1-0.2元/W,单晶的产能也在提高,能满足大批量的客户需求。目前出现的PERC(钝化发射器背面电池)技术,将使得多晶效率提升0.4%~0.5%,单晶提升1%。同样的技术应用在不同材料上,效率提升不一样,这也从另一个侧面反映了两种材料的发展潜力。

目前60片封装的高功率组件,单晶量产功率为275W,多晶量产功率为260W,单晶组件价格为4.1元/W左右,多晶为4.0元/W左右。由于单晶组件在每个方阵中使用的数量较少,有效节约了支架、夹具、汇流箱、光伏电缆、基础工程、安装工程等,因此在总的投资成本上,单晶系统与多晶系统基本相同。

2015年,随着隆基股份多次中标中民新能,中广核等公司大项目,单晶组件的市场份客户显著上升,国内市场目前估计已到25%左右。目前Firstsolar、Solarcity,中环都在布局高效单晶产能,加大单晶拓展力度,未来单晶组件的份额应该会不断提升。目前在欧美等海外市场,单晶已和多晶份额差不多,成为市场主流产品。

3、集中式和组串式逆变器

光伏并网逆变器按安装方式,电路结构和功率等级,一般分为3类,集中式逆变器,功率范围为50KW到3.2MW,组串式逆变器,功率范围为1KW到50KW,微型逆变器,功率范围为200W到1000W。2014年之前,光伏电站逆变器选型设计,逆变器一般都是尽量选功率大的,就是大型地面电站选用集中式500KW,分布式中大型电站选用50—250KW的集中式逆变器,50KW以下选用组串式的逆变器,到了2014年,华为横空出世,以组串式逆变器为切入点,杀入地面电站,在行业内引起了巨大震动。一时间,有关集中式和组串式逆变器之争,占据了各大光伏网站论坛和行业研讨会头条。集中式以阳光电源为首,组串式以华为逆变器为首,交战双方从技术方案,价格,系统维护,发电量等角度出发,阐述了各自的优点和对方的缺点,具体内容可参考这篇文章:集中式逆变器和组串式逆变器选型之比较。

这场“战争”持续了近一年,结果令人吃惊:交战的双方主将居然都没有输,阳光电源在集中式逆变器领域继续保持领先优势,同时组串式逆变器的份额也扩大了很多,国家扶贫项目的主要产品3KW逆变器,一度脱销。华为在很多项目,集中式逆变器也在参与招标,组串式逆变器用于大型地面电站的缺点,例如谐波高,直流分量大,多台逆变器并联环流等问题,都一一解决,目前已有几十个大型地面电站项目,使用组串式组串式逆变器,从运行情况上看,组串式逆变器只要技术处理得好,完全可以用于地面电站。另一个主要集中式逆变器厂家上能电气,主推集散式逆变器,这种产品融合了集中式逆变器和组串式逆变器的优势,克服了两种逆变器的缺点,经过一段时间的运行,逐渐被各大EPC企业接受,同时又开发了20KW,35KW,46KW组串式逆变器,有源滤波器,储能双高变流器等产品,扩大产品线。深圳晶福源是一家最善于吸收众家之长的技术型公司,在这场逆变器之争中,充分体现了该公司精准市场定位和快速反应能力的特点,晶福源在逆变器细分市场中,着力开发离网逆变器,2015年继续在离网逆变器保持绝对领先地位,中功率组串式逆变器,适应市场潮流,开发了5KW到28KW无风扇的机型,500KW集中式逆变器,开发了315V的机型,体积更少,价格也很有优势,另外,逆变器的直流汇流箱和光伏扬光逆变器,出货量也进入国内前3名。

集中式和组串式逆变器之争,最大的利益获得者是用户,以后电站选型设计,将会有多种逆变器的方案可选,逆变器的拓扑不再是关键,单纯说哪种逆变器好失去意义,逆变器厂家的技术力量,价格,售后等是的决定性因素。

4、政策红利和补贴不到位

为应对全球气候变化、履行大国责任,党和国家领导人明确提出我国到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%、2030年达到20%的目标。光伏发电的开发利用则是支撑该目标实现的主要途径之一。随着光伏产品价格直线下降,
国家陆续出台多个支持光伏行业发展的文件,国务院发布《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,从上网电价,电量补贴,税收,金融,土地等方面给出了极为优厚的政策,国家电网公司《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》,还明确规定了办理并网流程的具体时限,投资光伏有利可图,一时风光无限“看上去很美”。吸引了很多投资方。

但是,现实确是很残酷,有统计显示,截至2015年9月,已有超过2000万千瓦的光伏项目未能获得补贴资金,总的拖欠金额已超过100亿元。南方电网5省,分布式光伏拿到国家补贴屈指可数。可再生能源补贴发放不及时、不到位已成为阻碍光伏企业发展的重要因素。补贴发放的程序及周期冗长。现行可再生能源补贴资金的申报、审核、拨付程序是:由地方财政、价格和能源部门初审,经国家财政部门会同国家发改委、国家能源局三家审批,然后再由中央财政拨付至地方省市县区级财政,继而发放至发电企业或由电网企业代付。申报程序繁琐,资金调配周期长。

如补贴拖欠持续下去,光伏电站开发投资进程将会受阻,导致国家节能减排目标不能顺利实现,也会影响我国对国际社会做出的减排承诺,另外,政府相关部门在光伏电价的补贴资金兑现上,行动迟缓,未能落实发放,降低了社会各界对新能源事业发展的信心,并损伤了政府信用。

电网企业激励不相容,缺乏积极性,能源主管部门监管乏力,“并网难”,“补贴难”成为最重要的制约因素之一。

如何保证用户“方便联上网、顺利拿到钱”是目前我国居民分布式光伏发电能否快速发展的最关键问题。按照目前的政策规定,“对于个人利用住宅建设的分布式光伏发电项目,由电网企业直接受理并网申请后代个人向当地能源主管部门办理项目备案,并及时开展相关并网服务。”

然而在分布式光伏推广的过程中,在现行的制度安排下,电网企业成为没有任何直接好处、却要付出额外成本的主体。居民分布式光伏发电的应用,帮助各级政府实现了能源结构清洁化等政策目标,光伏设备生产企业销售了产品,专业化应用企业看到了商机,具体用户拿到了补贴。而电网企业不仅要接纳随机性、间歇性较强的光伏发电的电量,给电网运行的管理和调度增加额外的负担,还要承担并网所带来一系列成本,包括制订接入系统方案、更换电表、线路接入、并网验收和调试等费用。

无论是备案、并网还是拿钱,居民都是同电网企业在打交道,是电网企业代居民向政府主管部门备案、开展并网服务,同时将相关的财政补贴和卖电收入发放到居民手中。因此,在很大程度上电网企业的态度和行为,决定着目前居民分布式光伏发电能否得到快速发展。电网企业在当前居民分布式光伏发电推广中扮演着事实上的最重要角色,但同时它又最缺乏积极性。

5、光伏扶贫与行业标准滞后,政策不统一

国家能源局、国务院扶贫办近日印发了实施光伏扶贫工程工作方案的通知,计划利用6年时间开展光伏发电产业扶贫工程。安徽、宁夏、山西、河北、甘肃、青海三十余个县开展首批光伏试点。据了解,开展光伏发电产业扶贫工程,实施分布式光伏扶贫,支持片区县和国家贫困县内已建档立卡贫困户安装分布式光伏发电系统,增加贫困人口基本生活收入。片区县和国家贫困县因地制宜开展光伏农业扶贫,利用贫困地区荒山荒坡、农业大棚或设施农业等建设光伏电站,使贫困人口能直接增加收入。

光伏扶贫项目出发点借助光伏项目实现贫困县、贫困村、贫困户脱贫,但就光伏项目所建设的区域一般为偏远的贫困地区,电网建设和线路建设相对薄弱,工业负荷较少或没有,电网的电压极不稳定,集中供电的配电网一般呈辐射状。稳态运行状态下,电压沿馈线潮流方向逐渐降低。接入光伏电源后,由于馈线上的传输功率减少,使沿馈线各负荷节点处的电压被抬高,按照我国光伏行业NB/T32004-2013的标准,逆变器电压正常运行范围是85%到110%之间,单相220V逆变器,设定的过欠压保护值是187-242V。如果严格按照这个标准执行,很多地方在中午光照最好的时候,逆变器由于电网电压超过242V而报警停机。如果不解决这个问题,光伏扶贫将会是一句空话。

居民分布式光伏发电项目还面临着建设难的问题。首先,光伏系统施工单位被要求同时具有电力设施许可证、建筑施工许可证、安全生产许可证,一个企业要获得电力设施许可证通常最少要有1000万元的注册资金,能够同时拥有上述跨行业三证的企业并不多。对光伏项目施工单位的三证要求,对于大规模的光伏电站而言具有一定的合理性,对于只有几千瓦规模的居民分布式光伏项目而言,就过于苛刻了。在现实的情况中,大多数居民分布式光伏项目的施工单位资质达不到这个要求,由此也经常成为了电网企业拒绝居民分布式光伏项目的一个借口。

 

作者简介:刘继茂,深圳晶福源市场部业务员,哈尔滨工业大学电力电子研究生。1994年开始从事设备维修和设计工作,2008年开始从事逆变器研发和光伏系统设计工作。长期跟踪国内外100多个光伏电站运行情况,设计过1000多个并网和离网系统,对光伏逆变器的发展、光伏系统设备的选型,可靠性设计,运行维护有独到的理解。



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