相比于2013-2014年的價(jià)格大戰(zhàn), 2015年光伏行業(yè)價(jià)格是穩(wěn)中有降,但不再是重點(diǎn)關(guān)注的話題,在國(guó)家政策指引下,光伏逆市上揚(yáng),行業(yè)持續(xù)回暖。這一年,政府先后發(fā)布《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件》,《光伏產(chǎn)品領(lǐng)跑者認(rèn)證計(jì)劃》兩個(gè)文件,促進(jìn)了光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí),光伏產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出了欣欣向榮的朝氣。雖然成長(zhǎng)的道路仍有煩惱,但光伏的還是前景看好,引人注目。下面讓我們共同回顧一下2015光伏行業(yè)熱點(diǎn)話題。
當(dāng)前太陽(yáng)能電池可分為三類(lèi):?jiǎn)尉Ч杼?yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池三種,薄膜電池又分為:非/微晶硅薄膜電池、CIGS薄膜電池和CdTe薄膜電池三種。生產(chǎn)單晶硅的主要廠家有Sunpower,隆基,新日光、茂迪等,生產(chǎn)多晶硅的主要廠家有協(xié)鑫,韓華,天合,英利,晶科,昱輝陽(yáng)光等,生產(chǎn)硅基薄膜電池的主要廠家有漢能,生產(chǎn)CIGS薄膜電池的主要廠家有尚越,生產(chǎn)CdTe薄膜電池的主要廠家First Solar,龍焱等。這些光伏組件廠家互相競(jìng)爭(zhēng),推動(dòng)了光伏組件的技術(shù)進(jìn)步。
1、晶硅和薄膜
晶硅與薄膜歷來(lái)存在爭(zhēng)議,前幾年隨著晶硅電池成本的下降,薄膜電池在業(yè)內(nèi)的發(fā)展比較暗淡。然而,近兩年歐美“雙反”的提出、光電綠色建筑以及光伏應(yīng)用產(chǎn)品的發(fā)展,一方面打擊了國(guó)內(nèi)晶硅組件制造商的歧視,另一方面為薄膜的發(fā)展制造了很的機(jī)會(huì),以漢能為代表倡導(dǎo)薄膜電池組件的企業(yè)開(kāi)始發(fā)力。但從整體上來(lái)講,當(dāng)今和未來(lái)一段相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間,晶硅發(fā)電技術(shù)仍然占據(jù)太陽(yáng)能發(fā)電主流,目前90%以上太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)利用晶硅技術(shù)。
在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,與雙結(jié)硅基薄膜組件相比較,多晶硅組件的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:
(1)單位面積輸出功率更高。1平米的雙結(jié)硅基薄膜組件輸出功率約為78Wp,而相同面積的多晶硅組件的輸出功率約在147Wp。
(2)除組件外,其他配套產(chǎn)品的成本更低。因晶硅組件的單位面積出功率約為雙結(jié)硅基薄膜組件的2倍,那么建設(shè)同樣大小的太陽(yáng)能光伏電站,晶硅組件使用的數(shù)量約為雙結(jié)硅基薄膜組件的一半,那么所需要的電氣設(shè)備和電纜的耗量,在使用晶硅組件的電站中比使用雙結(jié)硅基薄膜組件的要小很多。硅基薄膜組件需要負(fù)極接地,逆變器必須要用隔離變壓器,組串式逆變器如果再配上隔離變壓器,價(jià)格會(huì)增加30%,效率會(huì)降低2%。
(3)占地面積更小。建設(shè)同樣容量的電站,因所需要的晶硅組件的數(shù)量要遠(yuǎn)少于雙結(jié)硅基薄膜組件,則相應(yīng)的,使用晶硅組件的光伏電站的占地面積比雙結(jié)硅基薄膜組件要小很多,使得系統(tǒng)成本更優(yōu)。
(4)晶硅組件的結(jié)構(gòu)使得其比雙結(jié)硅基薄膜組件更易運(yùn)輸。因大型地面電站大都建于偏遠(yuǎn)地區(qū),需經(jīng)海運(yùn)、陸運(yùn)等多種途徑才能到達(dá)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),在運(yùn)輸過(guò)程中,雙結(jié)硅基薄膜組件(尤其是無(wú)邊框型的產(chǎn)品)因其自身的玻璃結(jié)構(gòu),在相同的包裝情況下,更易出現(xiàn)碎裂,而晶硅組件很少出現(xiàn)這種情況。
(5)便于安裝。晶硅組件重量較雙結(jié)硅基薄膜組件更輕,在安裝現(xiàn)場(chǎng),更容易安裝到支架上。
硅基薄膜組件,在于其具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)與晶硅組件相比,雙結(jié)硅基薄膜組件在相同的遮蔽面積下功率損失較小(弱光情況下發(fā)電性能更好);(2)有更好的功率溫度系數(shù);(3)只需要少量的硅原料;(4)沒(méi)有內(nèi)部電路短路問(wèn)題(聯(lián)機(jī)已經(jīng)在串聯(lián)電池制造時(shí)內(nèi)建);(5)原材料供應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)短缺問(wèn)題;(5)可建筑材料整合性運(yùn)用(BIPV),更為美觀
薄膜技術(shù)提升也很快,CIGS薄膜電池轉(zhuǎn)化率達(dá)到21%,砷化鎵產(chǎn)品達(dá)到30%,CdTe薄膜電池達(dá)到15%,而且隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,薄膜組件還有巨大潛力可挖,未來(lái)有可能超晶硅的效率。薄膜組件有弱光性好,IGS薄膜電池可彎曲,CdTe薄膜電池可以透光等優(yōu)點(diǎn),在建筑一體化,陽(yáng)光房,農(nóng)業(yè)大棚等應(yīng)用場(chǎng)合具有優(yōu)勢(shì)。
2、單晶和多晶
太陽(yáng)電池最早問(wèn)世的是單晶硅太陽(yáng)電池,但后來(lái)由于價(jià)格和產(chǎn)能方面的原因,多晶硅一直占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),2014年一度占有市場(chǎng)80%的份額,單晶只有10%多,到了2015年,由于市場(chǎng)發(fā)生了變化,客戶(hù)對(duì)組件的效率越來(lái)越重視,單晶量產(chǎn)的最高效率是25%,多晶量產(chǎn)的最高效率是20%,單晶組件價(jià)格下調(diào),現(xiàn)在1W價(jià)格差距由0.4-0.5元/W隆到0.1-0.2元/W,單晶的產(chǎn)能也在提高,能滿足大批量的客戶(hù)需求。目前出現(xiàn)的PERC(鈍化發(fā)射器背面電池)技術(shù),將使得多晶效率提升0.4%~0.5%,單晶提升1%。同樣的技術(shù)應(yīng)用在不同材料上,效率提升不一樣,這也從另一個(gè)側(cè)面反映了兩種材料的發(fā)展?jié)摿Α?br />
目前60片封裝的高功率組件,單晶量產(chǎn)功率為275W,多晶量產(chǎn)功率為260W,單晶組件價(jià)格為4.1元/W左右,多晶為4.0元/W左右。由于單晶組件在每個(gè)方陣中使用的數(shù)量較少,有效節(jié)約了支架、夾具、匯流箱、光伏電纜、基礎(chǔ)工程、安裝工程等,因此在總的投資成本上,單晶系統(tǒng)與多晶系統(tǒng)基本相同。
2015年,隨著隆基股份多次中標(biāo)中民新能,中廣核等公司大項(xiàng)目,單晶組件的市場(chǎng)份客戶(hù)顯著上升,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)目前估計(jì)已到25%左右。目前Firstsolar、Solarcity,中環(huán)都在布局高效單晶產(chǎn)能,加大單晶拓展力度,未來(lái)單晶組件的份額應(yīng)該會(huì)不斷提升。目前在歐美等海外市場(chǎng),單晶已和多晶份額差不多,成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品。
3、集中式和組串式逆變器
光伏并網(wǎng)逆變器按安裝方式,電路結(jié)構(gòu)和功率等級(jí),一般分為3類(lèi),集中式逆變器,功率范圍為50KW到3.2MW,組串式逆變器,功率范圍為1KW到50KW,微型逆變器,功率范圍為200W到1000W。2014年之前,光伏電站逆變器選型設(shè)計(jì),逆變器一般都是盡量選功率大的,就是大型地面電站選用集中式500KW,分布式中大型電站選用50—250KW的集中式逆變器,50KW以下選用組串式的逆變器,到了2014年,華為橫空出世,以組串式逆變器為切入點(diǎn),殺入地面電站,在行業(yè)內(nèi)引起了巨大震動(dòng)。一時(shí)間,有關(guān)集中式和組串式逆變器之爭(zhēng),占據(jù)了各大光伏網(wǎng)站論壇和行業(yè)研討會(huì)頭條。集中式以陽(yáng)光電源為首,組串式以華為逆變器為首,交戰(zhàn)雙方從技術(shù)方案,價(jià)格,系統(tǒng)維護(hù),發(fā)電量等角度出發(fā),闡述了各自的優(yōu)點(diǎn)和對(duì)方的缺點(diǎn),具體內(nèi)容可參考這篇文章:集中式逆變器和組串式逆變器選型之比較。
這場(chǎng)“戰(zhàn)爭(zhēng)”持續(xù)了近一年,結(jié)果令人吃驚:交戰(zhàn)的雙方主將居然都沒(méi)有輸,陽(yáng)光電源在集中式逆變器領(lǐng)域繼續(xù)保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),同時(shí)組串式逆變器的份額也擴(kuò)大了很多,國(guó)家扶貧項(xiàng)目的主要產(chǎn)品3KW逆變器,一度脫銷(xiāo)。華為在很多項(xiàng)目,集中式逆變器也在參與招標(biāo),組串式逆變器用于大型地面電站的缺點(diǎn),例如諧波高,直流分量大,多臺(tái)逆變器并聯(lián)環(huán)流等問(wèn)題,都一一解決,目前已有幾十個(gè)大型地面電站項(xiàng)目,使用組串式組串式逆變器,從運(yùn)行情況上看,組串式逆變器只要技術(shù)處理得好,完全可以用于地面電站。另一個(gè)主要集中式逆變器廠家上能電氣,主推集散式逆變器,這種產(chǎn)品融合了集中式逆變器和組串式逆變器的優(yōu)勢(shì),克服了兩種逆變器的缺點(diǎn),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行,逐漸被各大EPC企業(yè)接受,同時(shí)又開(kāi)發(fā)了20KW,35KW,46KW組串式逆變器,有源濾波器,儲(chǔ)能雙高變流器等產(chǎn)品,擴(kuò)大產(chǎn)品線。深圳晶福源是一家最善于吸收眾家之長(zhǎng)的技術(shù)型公司,在這場(chǎng)逆變器之爭(zhēng)中,充分體現(xiàn)了該公司精準(zhǔn)市場(chǎng)定位和快速反應(yīng)能力的特點(diǎn),晶福源在逆變器細(xì)分市場(chǎng)中,著力開(kāi)發(fā)離網(wǎng)逆變器,2015年繼續(xù)在離網(wǎng)逆變器保持絕對(duì)領(lǐng)先地位,中功率組串式逆變器,適應(yīng)市場(chǎng)潮流,開(kāi)發(fā)了5KW到28KW無(wú)風(fēng)扇的機(jī)型,500KW集中式逆變器,開(kāi)發(fā)了315V的機(jī)型,體積更少,價(jià)格也很有優(yōu)勢(shì),另外,逆變器的直流匯流箱和光伏揚(yáng)光逆變器,出貨量也進(jìn)入國(guó)內(nèi)前3名。
集中式和組串式逆變器之爭(zhēng),最大的利益獲得者是用戶(hù),以后電站選型設(shè)計(jì),將會(huì)有多種逆變器的方案可選,逆變器的拓?fù)洳辉偈顷P(guān)鍵,單純說(shuō)哪種逆變器好失去意義,逆變器廠家的技術(shù)力量,價(jià)格,售后等是的決定性因素。
4、政策紅利和補(bǔ)貼不到位
為應(yīng)對(duì)全球氣候變化、履行大國(guó)責(zé)任,黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人明確提出我國(guó)到2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到15%、2030年達(dá)到20%的目標(biāo)。光伏發(fā)電的開(kāi)發(fā)利用則是支撐該目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要途徑之一。隨著光伏產(chǎn)品價(jià)格直線下降, 國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)多個(gè)支持光伏行業(yè)發(fā)展的文件,國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》,從上網(wǎng)電價(jià),電量補(bǔ)貼,稅收,金融,土地等方面給出了極為優(yōu)厚的政策,國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見(jiàn)》,還明確規(guī)定了辦理并網(wǎng)流程的具體時(shí)限,投資光伏有利可圖,一時(shí)風(fēng)光無(wú)限“看上去很美”。吸引了很多投資方。
但是,現(xiàn)實(shí)確是很殘酷,有統(tǒng)計(jì)顯示,截至2015年9月,已有超過(guò)2000萬(wàn)千瓦的光伏項(xiàng)目未能獲得補(bǔ)貼資金,總的拖欠金額已超過(guò)100億元。南方電網(wǎng)5省,分布式光伏拿到國(guó)家補(bǔ)貼屈指可數(shù)??稍偕茉囱a(bǔ)貼發(fā)放不及時(shí)、不到位已成為阻礙光伏企業(yè)發(fā)展的重要因素。補(bǔ)貼發(fā)放的程序及周期冗長(zhǎng)?,F(xiàn)行可再生能源補(bǔ)貼資金的申報(bào)、審核、撥付程序是:由地方財(cái)政、價(jià)格和能源部門(mén)初審,經(jīng)國(guó)家財(cái)政部門(mén)會(huì)同國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局三家審批,然后再由中央財(cái)政撥付至地方省市縣區(qū)級(jí)財(cái)政,繼而發(fā)放至發(fā)電企業(yè)或由電網(wǎng)企業(yè)代付。申報(bào)程序繁瑣,資金調(diào)配周期長(zhǎng)。
如補(bǔ)貼拖欠持續(xù)下去,光伏電站開(kāi)發(fā)投資進(jìn)程將會(huì)受阻,導(dǎo)致國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)不能順利實(shí)現(xiàn),也會(huì)影響我國(guó)對(duì)國(guó)際社會(huì)做出的減排承諾,另外,政府相關(guān)部門(mén)在光伏電價(jià)的補(bǔ)貼資金兌現(xiàn)上,行動(dòng)遲緩,未能落實(shí)發(fā)放,降低了社會(huì)各界對(duì)新能源事業(yè)發(fā)展的信心,并損傷了政府信用。
電網(wǎng)企業(yè)激勵(lì)不相容,缺乏積極性,能源主管部門(mén)監(jiān)管乏力,“并網(wǎng)難”,“補(bǔ)貼難”成為最重要的制約因素之一。
如何保證用戶(hù)“方便聯(lián)上網(wǎng)、順利拿到錢(qián)”是目前我國(guó)居民分布式光伏發(fā)電能否快速發(fā)展的最關(guān)鍵問(wèn)題。按照目前的政策規(guī)定,“對(duì)于個(gè)人利用住宅建設(shè)的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,由電網(wǎng)企業(yè)直接受理并網(wǎng)申請(qǐng)后代個(gè)人向當(dāng)?shù)啬茉粗鞴懿块T(mén)辦理項(xiàng)目備案,并及時(shí)開(kāi)展相關(guān)并網(wǎng)服務(wù)。”
然而在分布式光伏推廣的過(guò)程中,在現(xiàn)行的制度安排下,電網(wǎng)企業(yè)成為沒(méi)有任何直接好處、卻要付出額外成本的主體。居民分布式光伏發(fā)電的應(yīng)用,幫助各級(jí)政府實(shí)現(xiàn)了能源結(jié)構(gòu)清潔化等政策目標(biāo),光伏設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)銷(xiāo)售了產(chǎn)品,專(zhuān)業(yè)化應(yīng)用企業(yè)看到了商機(jī),具體用戶(hù)拿到了補(bǔ)貼。而電網(wǎng)企業(yè)不僅要接納隨機(jī)性、間歇性較強(qiáng)的光伏發(fā)電的電量,給電網(wǎng)運(yùn)行的管理和調(diào)度增加額外的負(fù)擔(dān),還要承擔(dān)并網(wǎng)所帶來(lái)一系列成本,包括制訂接入系統(tǒng)方案、更換電表、線路接入、并網(wǎng)驗(yàn)收和調(diào)試等費(fèi)用。
無(wú)論是備案、并網(wǎng)還是拿錢(qián),居民都是同電網(wǎng)企業(yè)在打交道,是電網(wǎng)企業(yè)代居民向政府主管部門(mén)備案、開(kāi)展并網(wǎng)服務(wù),同時(shí)將相關(guān)的財(cái)政補(bǔ)貼和賣(mài)電收入發(fā)放到居民手中。因此,在很大程度上電網(wǎng)企業(yè)的態(tài)度和行為,決定著目前居民分布式光伏發(fā)電能否得到快速發(fā)展。電網(wǎng)企業(yè)在當(dāng)前居民分布式光伏發(fā)電推廣中扮演著事實(shí)上的最重要角色,但同時(shí)它又最缺乏積極性。
5、光伏扶貧與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)滯后,政策不統(tǒng)一
國(guó)家能源局、國(guó)務(wù)院扶貧辦近日印發(fā)了實(shí)施光伏扶貧工程工作方案的通知,計(jì)劃利用6年時(shí)間開(kāi)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)扶貧工程。安徽、寧夏、山西、河北、甘肅、青海三十余個(gè)縣開(kāi)展首批光伏試點(diǎn)。據(jù)了解,開(kāi)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)扶貧工程,實(shí)施分布式光伏扶貧,支持片區(qū)縣和國(guó)家貧困縣內(nèi)已建檔立卡貧困戶(hù)安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),增加貧困人口基本生活收入。片區(qū)縣和國(guó)家貧困縣因地制宜開(kāi)展光伏農(nóng)業(yè)扶貧,利用貧困地區(qū)荒山荒坡、農(nóng)業(yè)大棚或設(shè)施農(nóng)業(yè)等建設(shè)光伏電站,使貧困人口能直接增加收入。
光伏扶貧項(xiàng)目出發(fā)點(diǎn)借助光伏項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)貧困縣、貧困村、貧困戶(hù)脫貧,但就光伏項(xiàng)目所建設(shè)的區(qū)域一般為偏遠(yuǎn)的貧困地區(qū),電網(wǎng)建設(shè)和線路建設(shè)相對(duì)薄弱,工業(yè)負(fù)荷較少或沒(méi)有,電網(wǎng)的電壓極不穩(wěn)定,集中供電的配電網(wǎng)一般呈輻射狀。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下,電壓沿饋線潮流方向逐漸降低。接入光伏電源后,由于饋線上的傳輸功率減少,使沿饋線各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的電壓被抬高,按照我國(guó)光伏行業(yè)NB/T32004-2013的標(biāo)準(zhǔn),逆變器電壓正常運(yùn)行范圍是85%到110%之間,單相220V逆變器,設(shè)定的過(guò)欠壓保護(hù)值是187-242V。如果嚴(yán)格按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,很多地方在中午光照最好的時(shí)候,逆變器由于電網(wǎng)電壓超過(guò)242V而報(bào)警停機(jī)。如果不解決這個(gè)問(wèn)題,光伏扶貧將會(huì)是一句空話。
居民分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目還面臨著建設(shè)難的問(wèn)題。首先,光伏系統(tǒng)施工單位被要求同時(shí)具有電力設(shè)施許可證、建筑施工許可證、安全生產(chǎn)許可證,一個(gè)企業(yè)要獲得電力設(shè)施許可證通常最少要有1000萬(wàn)元的注冊(cè)資金,能夠同時(shí)擁有上述跨行業(yè)三證的企業(yè)并不多。對(duì)光伏項(xiàng)目施工單位的三證要求,對(duì)于大規(guī)模的光伏電站而言具有一定的合理性,對(duì)于只有幾千瓦規(guī)模的居民分布式光伏項(xiàng)目而言,就過(guò)于苛刻了。在現(xiàn)實(shí)的情況中,大多數(shù)居民分布式光伏項(xiàng)目的施工單位資質(zhì)達(dá)不到這個(gè)要求,由此也經(jīng)常成為了電網(wǎng)企業(yè)拒絕居民分布式光伏項(xiàng)目的一個(gè)借口。
作者簡(jiǎn)介:劉繼茂,深圳晶福源市場(chǎng)部業(yè)務(wù)員,哈爾濱工業(yè)大學(xué)電力電子研究生。1994年開(kāi)始從事設(shè)備維修和設(shè)計(jì)工作,2008年開(kāi)始從事逆變器研發(fā)和光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。長(zhǎng)期跟蹤國(guó)內(nèi)外100多個(gè)光伏電站運(yùn)行情況,設(shè)計(jì)過(guò)1000多個(gè)并網(wǎng)和離網(wǎng)系統(tǒng),對(duì)光伏逆變器的發(fā)展、光伏系統(tǒng)設(shè)備的選型,可靠性設(shè)計(jì),運(yùn)行維護(hù)有獨(dú)到的理解。
當(dāng)前太陽(yáng)能電池可分為三類(lèi):?jiǎn)尉Ч杼?yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池三種,薄膜電池又分為:非/微晶硅薄膜電池、CIGS薄膜電池和CdTe薄膜電池三種。生產(chǎn)單晶硅的主要廠家有Sunpower,隆基,新日光、茂迪等,生產(chǎn)多晶硅的主要廠家有協(xié)鑫,韓華,天合,英利,晶科,昱輝陽(yáng)光等,生產(chǎn)硅基薄膜電池的主要廠家有漢能,生產(chǎn)CIGS薄膜電池的主要廠家有尚越,生產(chǎn)CdTe薄膜電池的主要廠家First Solar,龍焱等。這些光伏組件廠家互相競(jìng)爭(zhēng),推動(dòng)了光伏組件的技術(shù)進(jìn)步。
1、晶硅和薄膜
晶硅與薄膜歷來(lái)存在爭(zhēng)議,前幾年隨著晶硅電池成本的下降,薄膜電池在業(yè)內(nèi)的發(fā)展比較暗淡。然而,近兩年歐美“雙反”的提出、光電綠色建筑以及光伏應(yīng)用產(chǎn)品的發(fā)展,一方面打擊了國(guó)內(nèi)晶硅組件制造商的歧視,另一方面為薄膜的發(fā)展制造了很的機(jī)會(huì),以漢能為代表倡導(dǎo)薄膜電池組件的企業(yè)開(kāi)始發(fā)力。但從整體上來(lái)講,當(dāng)今和未來(lái)一段相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間,晶硅發(fā)電技術(shù)仍然占據(jù)太陽(yáng)能發(fā)電主流,目前90%以上太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)利用晶硅技術(shù)。
在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,與雙結(jié)硅基薄膜組件相比較,多晶硅組件的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:
(1)單位面積輸出功率更高。1平米的雙結(jié)硅基薄膜組件輸出功率約為78Wp,而相同面積的多晶硅組件的輸出功率約在147Wp。
(2)除組件外,其他配套產(chǎn)品的成本更低。因晶硅組件的單位面積出功率約為雙結(jié)硅基薄膜組件的2倍,那么建設(shè)同樣大小的太陽(yáng)能光伏電站,晶硅組件使用的數(shù)量約為雙結(jié)硅基薄膜組件的一半,那么所需要的電氣設(shè)備和電纜的耗量,在使用晶硅組件的電站中比使用雙結(jié)硅基薄膜組件的要小很多。硅基薄膜組件需要負(fù)極接地,逆變器必須要用隔離變壓器,組串式逆變器如果再配上隔離變壓器,價(jià)格會(huì)增加30%,效率會(huì)降低2%。
(3)占地面積更小。建設(shè)同樣容量的電站,因所需要的晶硅組件的數(shù)量要遠(yuǎn)少于雙結(jié)硅基薄膜組件,則相應(yīng)的,使用晶硅組件的光伏電站的占地面積比雙結(jié)硅基薄膜組件要小很多,使得系統(tǒng)成本更優(yōu)。
(4)晶硅組件的結(jié)構(gòu)使得其比雙結(jié)硅基薄膜組件更易運(yùn)輸。因大型地面電站大都建于偏遠(yuǎn)地區(qū),需經(jīng)海運(yùn)、陸運(yùn)等多種途徑才能到達(dá)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),在運(yùn)輸過(guò)程中,雙結(jié)硅基薄膜組件(尤其是無(wú)邊框型的產(chǎn)品)因其自身的玻璃結(jié)構(gòu),在相同的包裝情況下,更易出現(xiàn)碎裂,而晶硅組件很少出現(xiàn)這種情況。
(5)便于安裝。晶硅組件重量較雙結(jié)硅基薄膜組件更輕,在安裝現(xiàn)場(chǎng),更容易安裝到支架上。
硅基薄膜組件,在于其具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)與晶硅組件相比,雙結(jié)硅基薄膜組件在相同的遮蔽面積下功率損失較小(弱光情況下發(fā)電性能更好);(2)有更好的功率溫度系數(shù);(3)只需要少量的硅原料;(4)沒(méi)有內(nèi)部電路短路問(wèn)題(聯(lián)機(jī)已經(jīng)在串聯(lián)電池制造時(shí)內(nèi)建);(5)原材料供應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)短缺問(wèn)題;(5)可建筑材料整合性運(yùn)用(BIPV),更為美觀
薄膜技術(shù)提升也很快,CIGS薄膜電池轉(zhuǎn)化率達(dá)到21%,砷化鎵產(chǎn)品達(dá)到30%,CdTe薄膜電池達(dá)到15%,而且隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,薄膜組件還有巨大潛力可挖,未來(lái)有可能超晶硅的效率。薄膜組件有弱光性好,IGS薄膜電池可彎曲,CdTe薄膜電池可以透光等優(yōu)點(diǎn),在建筑一體化,陽(yáng)光房,農(nóng)業(yè)大棚等應(yīng)用場(chǎng)合具有優(yōu)勢(shì)。
2、單晶和多晶
太陽(yáng)電池最早問(wèn)世的是單晶硅太陽(yáng)電池,但后來(lái)由于價(jià)格和產(chǎn)能方面的原因,多晶硅一直占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),2014年一度占有市場(chǎng)80%的份額,單晶只有10%多,到了2015年,由于市場(chǎng)發(fā)生了變化,客戶(hù)對(duì)組件的效率越來(lái)越重視,單晶量產(chǎn)的最高效率是25%,多晶量產(chǎn)的最高效率是20%,單晶組件價(jià)格下調(diào),現(xiàn)在1W價(jià)格差距由0.4-0.5元/W隆到0.1-0.2元/W,單晶的產(chǎn)能也在提高,能滿足大批量的客戶(hù)需求。目前出現(xiàn)的PERC(鈍化發(fā)射器背面電池)技術(shù),將使得多晶效率提升0.4%~0.5%,單晶提升1%。同樣的技術(shù)應(yīng)用在不同材料上,效率提升不一樣,這也從另一個(gè)側(cè)面反映了兩種材料的發(fā)展?jié)摿Α?br />
目前60片封裝的高功率組件,單晶量產(chǎn)功率為275W,多晶量產(chǎn)功率為260W,單晶組件價(jià)格為4.1元/W左右,多晶為4.0元/W左右。由于單晶組件在每個(gè)方陣中使用的數(shù)量較少,有效節(jié)約了支架、夾具、匯流箱、光伏電纜、基礎(chǔ)工程、安裝工程等,因此在總的投資成本上,單晶系統(tǒng)與多晶系統(tǒng)基本相同。
2015年,隨著隆基股份多次中標(biāo)中民新能,中廣核等公司大項(xiàng)目,單晶組件的市場(chǎng)份客戶(hù)顯著上升,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)目前估計(jì)已到25%左右。目前Firstsolar、Solarcity,中環(huán)都在布局高效單晶產(chǎn)能,加大單晶拓展力度,未來(lái)單晶組件的份額應(yīng)該會(huì)不斷提升。目前在歐美等海外市場(chǎng),單晶已和多晶份額差不多,成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品。
3、集中式和組串式逆變器
光伏并網(wǎng)逆變器按安裝方式,電路結(jié)構(gòu)和功率等級(jí),一般分為3類(lèi),集中式逆變器,功率范圍為50KW到3.2MW,組串式逆變器,功率范圍為1KW到50KW,微型逆變器,功率范圍為200W到1000W。2014年之前,光伏電站逆變器選型設(shè)計(jì),逆變器一般都是盡量選功率大的,就是大型地面電站選用集中式500KW,分布式中大型電站選用50—250KW的集中式逆變器,50KW以下選用組串式的逆變器,到了2014年,華為橫空出世,以組串式逆變器為切入點(diǎn),殺入地面電站,在行業(yè)內(nèi)引起了巨大震動(dòng)。一時(shí)間,有關(guān)集中式和組串式逆變器之爭(zhēng),占據(jù)了各大光伏網(wǎng)站論壇和行業(yè)研討會(huì)頭條。集中式以陽(yáng)光電源為首,組串式以華為逆變器為首,交戰(zhàn)雙方從技術(shù)方案,價(jià)格,系統(tǒng)維護(hù),發(fā)電量等角度出發(fā),闡述了各自的優(yōu)點(diǎn)和對(duì)方的缺點(diǎn),具體內(nèi)容可參考這篇文章:集中式逆變器和組串式逆變器選型之比較。
這場(chǎng)“戰(zhàn)爭(zhēng)”持續(xù)了近一年,結(jié)果令人吃驚:交戰(zhàn)的雙方主將居然都沒(méi)有輸,陽(yáng)光電源在集中式逆變器領(lǐng)域繼續(xù)保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),同時(shí)組串式逆變器的份額也擴(kuò)大了很多,國(guó)家扶貧項(xiàng)目的主要產(chǎn)品3KW逆變器,一度脫銷(xiāo)。華為在很多項(xiàng)目,集中式逆變器也在參與招標(biāo),組串式逆變器用于大型地面電站的缺點(diǎn),例如諧波高,直流分量大,多臺(tái)逆變器并聯(lián)環(huán)流等問(wèn)題,都一一解決,目前已有幾十個(gè)大型地面電站項(xiàng)目,使用組串式組串式逆變器,從運(yùn)行情況上看,組串式逆變器只要技術(shù)處理得好,完全可以用于地面電站。另一個(gè)主要集中式逆變器廠家上能電氣,主推集散式逆變器,這種產(chǎn)品融合了集中式逆變器和組串式逆變器的優(yōu)勢(shì),克服了兩種逆變器的缺點(diǎn),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行,逐漸被各大EPC企業(yè)接受,同時(shí)又開(kāi)發(fā)了20KW,35KW,46KW組串式逆變器,有源濾波器,儲(chǔ)能雙高變流器等產(chǎn)品,擴(kuò)大產(chǎn)品線。深圳晶福源是一家最善于吸收眾家之長(zhǎng)的技術(shù)型公司,在這場(chǎng)逆變器之爭(zhēng)中,充分體現(xiàn)了該公司精準(zhǔn)市場(chǎng)定位和快速反應(yīng)能力的特點(diǎn),晶福源在逆變器細(xì)分市場(chǎng)中,著力開(kāi)發(fā)離網(wǎng)逆變器,2015年繼續(xù)在離網(wǎng)逆變器保持絕對(duì)領(lǐng)先地位,中功率組串式逆變器,適應(yīng)市場(chǎng)潮流,開(kāi)發(fā)了5KW到28KW無(wú)風(fēng)扇的機(jī)型,500KW集中式逆變器,開(kāi)發(fā)了315V的機(jī)型,體積更少,價(jià)格也很有優(yōu)勢(shì),另外,逆變器的直流匯流箱和光伏揚(yáng)光逆變器,出貨量也進(jìn)入國(guó)內(nèi)前3名。
集中式和組串式逆變器之爭(zhēng),最大的利益獲得者是用戶(hù),以后電站選型設(shè)計(jì),將會(huì)有多種逆變器的方案可選,逆變器的拓?fù)洳辉偈顷P(guān)鍵,單純說(shuō)哪種逆變器好失去意義,逆變器廠家的技術(shù)力量,價(jià)格,售后等是的決定性因素。
4、政策紅利和補(bǔ)貼不到位
為應(yīng)對(duì)全球氣候變化、履行大國(guó)責(zé)任,黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人明確提出我國(guó)到2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到15%、2030年達(dá)到20%的目標(biāo)。光伏發(fā)電的開(kāi)發(fā)利用則是支撐該目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要途徑之一。隨著光伏產(chǎn)品價(jià)格直線下降, 國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)多個(gè)支持光伏行業(yè)發(fā)展的文件,國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》,從上網(wǎng)電價(jià),電量補(bǔ)貼,稅收,金融,土地等方面給出了極為優(yōu)厚的政策,國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見(jiàn)》,還明確規(guī)定了辦理并網(wǎng)流程的具體時(shí)限,投資光伏有利可圖,一時(shí)風(fēng)光無(wú)限“看上去很美”。吸引了很多投資方。
但是,現(xiàn)實(shí)確是很殘酷,有統(tǒng)計(jì)顯示,截至2015年9月,已有超過(guò)2000萬(wàn)千瓦的光伏項(xiàng)目未能獲得補(bǔ)貼資金,總的拖欠金額已超過(guò)100億元。南方電網(wǎng)5省,分布式光伏拿到國(guó)家補(bǔ)貼屈指可數(shù)??稍偕茉囱a(bǔ)貼發(fā)放不及時(shí)、不到位已成為阻礙光伏企業(yè)發(fā)展的重要因素。補(bǔ)貼發(fā)放的程序及周期冗長(zhǎng)?,F(xiàn)行可再生能源補(bǔ)貼資金的申報(bào)、審核、撥付程序是:由地方財(cái)政、價(jià)格和能源部門(mén)初審,經(jīng)國(guó)家財(cái)政部門(mén)會(huì)同國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局三家審批,然后再由中央財(cái)政撥付至地方省市縣區(qū)級(jí)財(cái)政,繼而發(fā)放至發(fā)電企業(yè)或由電網(wǎng)企業(yè)代付。申報(bào)程序繁瑣,資金調(diào)配周期長(zhǎng)。
如補(bǔ)貼拖欠持續(xù)下去,光伏電站開(kāi)發(fā)投資進(jìn)程將會(huì)受阻,導(dǎo)致國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)不能順利實(shí)現(xiàn),也會(huì)影響我國(guó)對(duì)國(guó)際社會(huì)做出的減排承諾,另外,政府相關(guān)部門(mén)在光伏電價(jià)的補(bǔ)貼資金兌現(xiàn)上,行動(dòng)遲緩,未能落實(shí)發(fā)放,降低了社會(huì)各界對(duì)新能源事業(yè)發(fā)展的信心,并損傷了政府信用。
電網(wǎng)企業(yè)激勵(lì)不相容,缺乏積極性,能源主管部門(mén)監(jiān)管乏力,“并網(wǎng)難”,“補(bǔ)貼難”成為最重要的制約因素之一。
如何保證用戶(hù)“方便聯(lián)上網(wǎng)、順利拿到錢(qián)”是目前我國(guó)居民分布式光伏發(fā)電能否快速發(fā)展的最關(guān)鍵問(wèn)題。按照目前的政策規(guī)定,“對(duì)于個(gè)人利用住宅建設(shè)的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,由電網(wǎng)企業(yè)直接受理并網(wǎng)申請(qǐng)后代個(gè)人向當(dāng)?shù)啬茉粗鞴懿块T(mén)辦理項(xiàng)目備案,并及時(shí)開(kāi)展相關(guān)并網(wǎng)服務(wù)。”
然而在分布式光伏推廣的過(guò)程中,在現(xiàn)行的制度安排下,電網(wǎng)企業(yè)成為沒(méi)有任何直接好處、卻要付出額外成本的主體。居民分布式光伏發(fā)電的應(yīng)用,幫助各級(jí)政府實(shí)現(xiàn)了能源結(jié)構(gòu)清潔化等政策目標(biāo),光伏設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)銷(xiāo)售了產(chǎn)品,專(zhuān)業(yè)化應(yīng)用企業(yè)看到了商機(jī),具體用戶(hù)拿到了補(bǔ)貼。而電網(wǎng)企業(yè)不僅要接納隨機(jī)性、間歇性較強(qiáng)的光伏發(fā)電的電量,給電網(wǎng)運(yùn)行的管理和調(diào)度增加額外的負(fù)擔(dān),還要承擔(dān)并網(wǎng)所帶來(lái)一系列成本,包括制訂接入系統(tǒng)方案、更換電表、線路接入、并網(wǎng)驗(yàn)收和調(diào)試等費(fèi)用。
無(wú)論是備案、并網(wǎng)還是拿錢(qián),居民都是同電網(wǎng)企業(yè)在打交道,是電網(wǎng)企業(yè)代居民向政府主管部門(mén)備案、開(kāi)展并網(wǎng)服務(wù),同時(shí)將相關(guān)的財(cái)政補(bǔ)貼和賣(mài)電收入發(fā)放到居民手中。因此,在很大程度上電網(wǎng)企業(yè)的態(tài)度和行為,決定著目前居民分布式光伏發(fā)電能否得到快速發(fā)展。電網(wǎng)企業(yè)在當(dāng)前居民分布式光伏發(fā)電推廣中扮演著事實(shí)上的最重要角色,但同時(shí)它又最缺乏積極性。
5、光伏扶貧與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)滯后,政策不統(tǒng)一
國(guó)家能源局、國(guó)務(wù)院扶貧辦近日印發(fā)了實(shí)施光伏扶貧工程工作方案的通知,計(jì)劃利用6年時(shí)間開(kāi)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)扶貧工程。安徽、寧夏、山西、河北、甘肅、青海三十余個(gè)縣開(kāi)展首批光伏試點(diǎn)。據(jù)了解,開(kāi)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)扶貧工程,實(shí)施分布式光伏扶貧,支持片區(qū)縣和國(guó)家貧困縣內(nèi)已建檔立卡貧困戶(hù)安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),增加貧困人口基本生活收入。片區(qū)縣和國(guó)家貧困縣因地制宜開(kāi)展光伏農(nóng)業(yè)扶貧,利用貧困地區(qū)荒山荒坡、農(nóng)業(yè)大棚或設(shè)施農(nóng)業(yè)等建設(shè)光伏電站,使貧困人口能直接增加收入。
光伏扶貧項(xiàng)目出發(fā)點(diǎn)借助光伏項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)貧困縣、貧困村、貧困戶(hù)脫貧,但就光伏項(xiàng)目所建設(shè)的區(qū)域一般為偏遠(yuǎn)的貧困地區(qū),電網(wǎng)建設(shè)和線路建設(shè)相對(duì)薄弱,工業(yè)負(fù)荷較少或沒(méi)有,電網(wǎng)的電壓極不穩(wěn)定,集中供電的配電網(wǎng)一般呈輻射狀。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下,電壓沿饋線潮流方向逐漸降低。接入光伏電源后,由于饋線上的傳輸功率減少,使沿饋線各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的電壓被抬高,按照我國(guó)光伏行業(yè)NB/T32004-2013的標(biāo)準(zhǔn),逆變器電壓正常運(yùn)行范圍是85%到110%之間,單相220V逆變器,設(shè)定的過(guò)欠壓保護(hù)值是187-242V。如果嚴(yán)格按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,很多地方在中午光照最好的時(shí)候,逆變器由于電網(wǎng)電壓超過(guò)242V而報(bào)警停機(jī)。如果不解決這個(gè)問(wèn)題,光伏扶貧將會(huì)是一句空話。
居民分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目還面臨著建設(shè)難的問(wèn)題。首先,光伏系統(tǒng)施工單位被要求同時(shí)具有電力設(shè)施許可證、建筑施工許可證、安全生產(chǎn)許可證,一個(gè)企業(yè)要獲得電力設(shè)施許可證通常最少要有1000萬(wàn)元的注冊(cè)資金,能夠同時(shí)擁有上述跨行業(yè)三證的企業(yè)并不多。對(duì)光伏項(xiàng)目施工單位的三證要求,對(duì)于大規(guī)模的光伏電站而言具有一定的合理性,對(duì)于只有幾千瓦規(guī)模的居民分布式光伏項(xiàng)目而言,就過(guò)于苛刻了。在現(xiàn)實(shí)的情況中,大多數(shù)居民分布式光伏項(xiàng)目的施工單位資質(zhì)達(dá)不到這個(gè)要求,由此也經(jīng)常成為了電網(wǎng)企業(yè)拒絕居民分布式光伏項(xiàng)目的一個(gè)借口。
作者簡(jiǎn)介:劉繼茂,深圳晶福源市場(chǎng)部業(yè)務(wù)員,哈爾濱工業(yè)大學(xué)電力電子研究生。1994年開(kāi)始從事設(shè)備維修和設(shè)計(jì)工作,2008年開(kāi)始從事逆變器研發(fā)和光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。長(zhǎng)期跟蹤國(guó)內(nèi)外100多個(gè)光伏電站運(yùn)行情況,設(shè)計(jì)過(guò)1000多個(gè)并網(wǎng)和離網(wǎng)系統(tǒng),對(duì)光伏逆變器的發(fā)展、光伏系統(tǒng)設(shè)備的選型,可靠性設(shè)計(jì),運(yùn)行維護(hù)有獨(dú)到的理解。