电价下降预期:由度电成本分析实现光伏平价上网的途径(2)

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楼主 2021-01-13 16:53:08
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前文经过分析,得出如下结论: 

发电量的变化对度电成本影响最大,之后以此为初始投资、贷款利率、系统效率,组件衰减效率影响最小。

发电量、初始投资的变化对度电成本影响最大。


本文将从 “初始投资降低”“发电量提高”两个方面进行分析,讨论未来度电成本的下降幅度。

一、初始投资降低分析

1规模效应

光伏组件的造价占了初始投资50%以上,直接影响项目的造价。根据Bob Swanson的光伏Swanson定律:光伏电池的成本在产量每上升3倍的时候会下降20%

由于未找到光伏电池的产量、成本数据,本文选用的中国的装机量、销售价格来进行分析。

1:规模效应带来的价格下降分析


   虽然由产量到装机量受出口因素影响,又成本到价格受市场因素影响,但从上表可以看出,光伏组件、逆变器的价格下降随装机容量的变化,基本符合Swanson定律。

根据国家的相关规划,中国2016年的装机量可达到20~25GW,为2015年增加1.3~1.6倍,估计光伏组件、逆变器的价格会有10%~15%的下降。即光伏组件价格在3.2~3.6/W之间,逆变器在0.2/W左右。未来的装机量应该是一个稳中有升的状态,但很难出现倍数增长。因此,未来的光伏电池等成本肯定是稳中有降,但不会大比例下降。

2高效组件的应用

如上文所述,未来的主要设备成本不会出现大幅的下降,但这并不意味着“初始投资”不会出现大幅下降。除了设备的成本之外,高转换效率是降低成本的另一有效手段。

下图为主流多晶硅组件的光伏转换效率变化曲线。

图1:历年主流光伏组件的光电转化效率
     

        主流光伏组件转换效率由14.1%230Wp)提高到16.2% 265Wp),1MW发电单元的并联支路数量由218个变成172个,下降21.1%;即使在相同造价水平家,BOS成本(汇流箱、直流电缆、支架、基础等配套设备)、土地成本下降约16% ,系统成本将下降约6~9%

2016年,很多地方对光伏组件提出达到“领跑者计划”标准:单晶17%、多晶16.5%,预计由此带来的光伏系统成本降低1~3%未来,整个行业由于光伏组件效率提升带来的光伏电站成本降低可以期待。

3技术的进步

光伏系统电压从1000V上升到1500V,预计可以使BOS成本下降约30%,光伏系统成本下降约10%

光伏组件相对于后端电气系统超配20%,可以使系统成本下降10%

总之,随着技术的不断创新,光伏系统成本还有较大的下降空间。

4小结

综上所述,2016年由于规模效应、高效组件的采用预计光伏的初始投资可以下降10%以上;技术进步由于还需时间考证,未大规模推广,暂不考虑。

根据上一节的分析,初始投资下降10%度电成本可以下降8%左右

二、发电量提高分析

1跟踪式支架的采用

目前,光伏支架广泛采用的为固定式。除此之外,还有平单轴跟踪、斜单轴跟踪、双轴跟踪、固定可调式等多种安装形式。从2015年底,跟踪式支架越来越受到投资者的重视。

下图为不同地点、资源条件,相对于固定式支架,跟踪式对发电量提高的实测数据。 

图2:不同经纬度、海拔、资源条件下安装方式对发电量的影响对比

根据上图中的实测数据,

与最佳倾角的固定式安装相比,

水平单轴跟踪的发电量提升了17%~30%

倾斜5°单轴跟踪的发电量提升了21%~35%

双轴跟踪的发电量提升了35%~43%

虽然上述发电量的增加对比例子属于个案,但可以说明不同安装方式对于发电量的影响。

从上图也可以看出:

在低纬度地区,通过对方位角的跟踪,提高早晚的发电量会有较好的效果;而在高纬度地区,通过对高度角的跟踪,提高不同季节的发电量,会有较好的效果。这从固定可调式的数据也可以看出。

固定可调式也在从2013年开始有较多的应用。下图为在不同纬度的地点,采用不同倾角时,月发电量的模拟情况。

图3:高纬度、低纬度采用不同倾角时发电效果模拟

       从上图两个纬度不同的地点,在高纬度地区,如果对支架倾角进行调节,则发电量增加如下表。

表2:某地支架采用不同倾角时发电量的变化


而如果在低纬度地区,倾角变化对发电量无影响。

因此,固定可调在高纬度地区有较好的发电量提升效果,在低纬度地区发电量几乎无变化。

2逆变器、组件技术水平的提高

组串式逆变器、集散式逆变器,MPPT的跟踪路数,提升输出电压等新概念,近几年被逆变器厂家广泛宣传。

华为在他们的宣传册中称,相对于集中式,他们的组串式逆变器强光下可以多发电10%以上!同时,很多场合也都宣传,全年可以多发电4%以上

禾望在他们的集散式逆变器宣传册上,也提出:集散式逆变器相对于集中式逆变器,系统效率提高3%;相对于组串式逆变器,成本下降15%以上

双面组件近期开始进入人们的视线。相同的BOS成本,由于双面发电,如果地表反射率较好,可以提高10%以上的发电量

3运维水平提升系统效率

1)智能监控带来的精细化管理

光伏电站面积大、人工管理无法精细化,一直是制约系电站统效率提高的因素。而智能监控技术,包括智能设备、智能平台,可以克服这一难题。

目前,智能汇流箱已经被广泛采用,从而可以时间将对电站的智能监控水平提升至组串级别,实现随时监控每个支路的电流、电压,有利于问题的及时发现、维修,从而提高系统PR值。

目前,国内远景、木联能、MC、淘科等企业都依托云平台开展大数据管理业务,帮助客户实现对项目的远程智能监控,节约运维成本、提高运维效率。

2)清洗水平的提高

关于灰尘对发电量的影响,由于大家的气候条件不同,得出的结论也相差很大。图4为不同文献对于灰尘遮挡造成发电量损失的报道;表3为内蒙某光伏电站清洗前后的发电量对比。

图4:不同文献对于灰尘遮挡造成发电量损失的报道

表3:内蒙某电站清洗前后发电量对比

      从图4和表3可以看出,虽然大家不同地点、气象条件下,灰尘遮挡造成的发电损失差异较大,但其数值均在3%以上。因此,根据光伏组件的污染程度进行定期清洗,大约可以提高3%以上的发电量。

4小结

综上所述,由于跟踪式支架、高效的逆变器和组件、智能监控系统的采用,运维水平的提高,在不考虑限电的影响,预计光伏电站的发电量可以提高5%~15%。

根据上一节的分析,初始投资下降10%,度电成本可以下降11%左右。

三、结论

2016年,光伏项目的初始投资预期降低10%,度电成本可以下降8%左右;发电量预期提升5~15%,度电成本可以下降5~16%。考虑到部分发电量提高技术会带来初始投资的增加,综合考虑,预期度电成本能下降10%左右。


未完待续......

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