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单晶高效产品将主导市场方向,多晶真的完蛋了吗?

2018年最后一个月,第三批领跑者的建设工作仍然在紧张忙碌着,从2017年到2018年年尾,第三批领跑者的相关参与方,经历了泪水与欢笑。从政策的制定、紧张的招标工作、通宵达旦的方案制定与设计工作、细致入微的电价策略和投标策略拟定、相关方的角逐和博弈、工程实施的纷结与纷扰,领跑者中的领跑者们,把艰难、辛苦、争吵和泪水,即将酿成美酒与佳肴。

通过第三批应用领跑者,我们发现现在的大多数的电力投资集团或企业,已经很强烈的意识到技术方案对整体经济效益的作用。最明显的是设计院的参与者们,明显感觉到光伏电站设计时,业主要求多套的对比解决方案,并对解决方案进行必选。还有部分大国有企业的领导层,已经深刻意识到光伏电站建设应该从光伏系统角度来考虑,不仅仅考虑简单的降低总投资成本。

我们再来回顾一下,第三批技术领跑者技术和应用领跑者占比情况。图1和图2分别表明了双面市场的占比情况。其中应用技术领跑者双面比例占比53%,技术领跑者双面占比66%。从图1和图2可以看出:双面而且高效的优势占了较大的主导优势。

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图1:2018年技术应用领跑者基地技术占比

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图2:2018年技术领跑者基地类型占比

单晶高效市场的价格比选逻辑

由于单晶硅片价格高、衰减比多晶高,但同时单晶效率领先于多晶不多(转换效率高1%左右)的原因,从2008年到2014年为止,多晶组件几乎统治着整个光伏应用市场。随着金刚线切割的进入,降低了硅片成本,同时PERC电池结构的引入,高效单晶和传统多晶的转换效率进一步拉大,使单晶具备了与之前多晶性价比媲美的竞争性。N型双面制造厂商迫于成本压力,寻找产品优势和亮点过程中率先发现了背面增发明显的财务投资收益。加上2017年年底领跑者的投标规则里,竞争电价的机制比例的提高,在招投标的过程中,大家发现,在技术方案合理,保证不出现恶意竞争的情况下,度电成本低才是王道。设计院很快发现,哪怕使系统端多发5%的电量,在当时的成本下,都能显著的降低度电成本。双面的方案迅速被设计院及业主采用。P型双面和N型双面同时站上了高效竞争的舞台。

这一逻辑可从5.31政策制定后的紊乱过程中的价格体系变化来获得印证。以光伏中游的太阳能电池的制造的销售价格为例,图3是5.31政策以后,分别统计的多晶、普通单晶和PERC单晶高效电池片的价格变化趋势图。趋势图以周为单位,延续至12月8日为。最上面的线是PERC单晶的价格趋势线,中间是普通单晶的价格趋势曲线,最下端是多晶的价格趋势曲线。三者的连线代表了三者之间的价格差。从5.31以后,高效单晶的价格差在8月底9月初接近最低后,后续延续至11月末,基本保持稳定在0.35-0.45元/瓦的水平。而且在11月底,12月初,价差有拉大的迹象。价格机制表明,高效单晶硅电池片相对于普通单晶和多晶,价格坚挺,在11月份利好消息刺激下复苏较快,高效产品后劲十足。

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图3 :531政策后不同电池技术的市场价格趋势

各种高效技术

晶硅高效技术里面,PERC以及PERC双面,N-PERT及TOPCON技术,HJT技术是前沿市场较为活跃的技术。

不同厂家PERC电池转换效率有所差异,目前较先进转换效率21.7%,另外选择性发射技术的叠加,增加了PERC电池技术的转换效率的提升空间,PERC转换效率可达22%。PERC产能预计2018年年底估计60GW左右产能,预计明年年底产能会接近100GW的产能。

N-PERT电池结构由于背面N+层的电子结构,在转换效率上没有阶跃性的突破,目前转换效率维持在21.4%-21.5%的水平,为了改善电子结构,TOPCON技术的引入,将N型双面的量产技术转换效率提升了1%。没来得及改造得N型组件生产商,将面临技术竞争落后得风险。TOPCON技术大量用于量产的产能估计在1GW左右。

HJT技术转换效率23%左右,最高转换效率24%。双面因子接近90%,因此在发电能力上由较大的优势。但其单瓦造价成本仍较高,需要行业进一步的推动发展。

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图4:平均效率22.5%的TOPCON电池转换效率trendchart图

最后提一下组件技术,叠瓦技术作为新晋的技术,在组件的功率密度上的提升,为系统的每瓦成本造价提供了降低的空间。与以上电池技术的结合,会达到更好的应用效果。

组件产品特性与光伏系统性能的开发

国内的大多数制造厂,更倾向于制造。因此,聚焦的重点往往都是放在生产端。如何把组件功率做到最大,如何把转换效率提高,以及如何降低组件的生产制造成本,是各大厂家关心的核心问题。但是光伏系统的核心任务是如何通过优化的手段来提高系统的发电能力。因此,组件、逆变器、变压器、线缆的选型及配置影响到系统效率。以组件为例,用户端选型时,除了关注组件的额定功率、NOCT值外,还应该关注组件的温度系数,弱光性能、IAM等参数指标,双面组件还应该关注双面的双面因子。最后,组件的衰减作为一项很重要的量,也是影响系统总体发电量的一项重要的参数指标。

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数据来源:某N型双面供应厂商规格书

光伏系统的应用的方式目前市场上较为多见的是可调角度的支架以及平单轴,斜单轴、带倾角的平单轴以及双轴跟踪系统使用较少。组件技术与上述应用技术的融合,都是光伏系统性能优化的技术方向。尤其是和双面的配合,以及双面背面与发射率的特性,将提高以上技术的应用维度。

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图5:平单轴与双面&平单轴+倾角+双面的应用下辐照度增益情况

数据来源:第14届CSPV光伏会议-平单轴与双面&平单轴+倾角+双面的应用

高效产品的采用,利于这些跟踪系统每瓦造价的摊薄,将促进了光伏应用技术的采用和发展。

多晶真的完蛋了吗?

文章里谈了很多的单晶,尤其以双面为主的内容,感觉多晶好像会似昨日黄花般凋谢,真是这样吗?首先写这篇文章的目的不是打压某一类型的技术路线,市场在选择技术路线时,必然遵循经济性原则。只是,我们须将经济性原则从简单的组件价格便宜,转移到电力系统发电侧电力价格便宜上来。另外光伏应用领域,是一个细分的市场。例如,在大多数分布式的场合,双面的应用是有一定的局限性的。另外,在投资额度受限的情况下,客户倾向于选择多晶类的组件。例如分布式,譬如印度市场,对便宜组件有偏好。

多晶组件功率的持续的提升,可缩小组件在应用端的差异,再搭配成本的优势,多晶依然可实现赶超。在多晶的技术类型里,铸锭单晶技术仍然是具有革新性的技术手段,如果获得成功,将再次钳制直拉单晶类型的技术路线,成为推动行业革新的不可小觑的新推手。

高效产品将是市场主导的方向

中国的光伏市场,由于光伏补贴的存在。补贴的存在,就决定了光伏市场具有政策的局限性。但我们应该很乐观的看到,在国内政策主导下,光伏挺过了2013年欧盟双反下光伏行业岌岌可危的局面。而且经过第三次领跑者的竞争,以及2018年的531的洗礼,行业的发展方向更趋于理性化。低度电成本的要素要求,把单一的拼组件价格市场机制,转换到拼各种综合技能的轨道上来,成本低变成了选择组件类型的其中条件之一。同质化的竞争,变成了技术路线之争和系统集成的竞争。这也是政策制定者们,乐于见到的。

2018年已接近尾声。很快,2018年的领跑者的奖励指标以及第四批领跑者将陆续出台。部分发电集团的二级公司也在暗自里励兵秣马,积极研究平价上网的策略和方法。另外,随着国内高效产品的大面积铺开以及实证电站效果扩散效应,用高效产品的逻辑也会逐渐被海外客户所接受,海外的市场份额也将扩大。高效的产品将是未来市场的主导方向。毕竟只有高效,才能明确走技术路线的差异化,才能打破单一降价的魔咒,避免相爱相杀下的一地鸡毛。尽管高效产能的限制,会一定程度上造成导致价格水平偏高,但趋势上,高效产品将是市场主导的方向。

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