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2020年光伏降本增效的六大關鍵因素


發布時間:2020-02-12   點擊次數:40
 
  過去20年,光伏系統LCOE持續下降主要得益于光伏電池組件效率的提升、制造生產率提升、規模成本效應、原材料成本下降、管理成本下降的推動。進入21世紀20年代,光伏平價上網仍在努力,LCOE驅動的供應鏈創新將繼續降低太陽能系統的成本并提高發電量,太陽能系統的價格在新的十年將繼續下降。
  不可否認,新十年中上述供應鏈創新降本增效因素將繼續發揮作用,但其空間已經被充分壓榨。TestPV認為,整個2020年代,應對氣候變化的緊迫需求將對光伏行業降本增效提出更多創造性的思考,超越先前預期的各種降本可行性。
  21世紀第三個十年,全球太陽能市場需要關注的降本重點最大趨勢將聚焦為六個關鍵主題,而降低光伏系統全生命周期LCOE和“Solar +”降本解決方案將成為重中之重。
  1.降低LCOE
  提高光伏系統性能對于降低LCOE至關重要。光伏組件和平衡系統部件的創新可以減少運行衰減,增加轉化效率,讓光伏系統更可靠,整個生命周期的衰減更更低,增加每瓦發電量;
  組件性能保證從目前的25年提升到30年。隨著雙面雙玻組件的逐漸普及,30年使用壽命將越來越可行,這不僅降低了光伏系統折舊,提升了投資回報率,更可以讓光伏系統的使用壽命與天然氣聯合循環發電廠的使用壽命相當,提高光伏與其它發電技術的市場競爭力;
  “500W +”組件將在新十年普及。大硅片、更低光熱衰減的電池和更可靠的組件……這些創新將提升組件功率,卻不會成比例增加組件成本。新10年中,“500W +”的N型雙面組件或將得到哦廣泛應用,成本不會超過當今的400W組件。
  2.“Solar +”應用將開始占領市場
  在20年代,太陽能作為獨立應用的重要性將不如過去,“Solar + ”應用將開始占領市場。此前,較高的成本是大多數“Solar+”應用面臨的共同挑戰,而最受關注的“Solar +”應用莫屬是“Solar + Energy Storage”。
  隨著太陽能和儲能成本的下降,越來越多的公用事業公司可能會轉向光伏加儲能,讓分布式能源變得更穩定,為電網提供更多可調度的容量。美國最近的公用事業太陽能加儲能采購可以看出新十年系統設計和架構的發展趨勢。
  太陽能+儲能經濟學也將得到改善。考慮到電池成本的快速下降,20年代可能是太陽能+存儲首先成為競爭性基本負荷資源的十年。
  3.讓現有的光伏電站更高效
  過去20年中,光伏組件發電效率從個位數提升到20%以上,平衡系統效率也不斷提升,光伏發電成本和非硅發電成本都在不可思議地下降。讓已有的光伏電站更高效,將成為新的光伏項目實施模式。
  中國的光伏發展較晚,從2010年到2019年,十年間新增的光伏發電占全部裝機量的99.8%以上。但從全球目前超過600GW的總裝機量來看,已經運行10年以上的光伏電站可能有20GW以上,運行5年以上的光伏電站將超過180GW。2015年前,60組件的功率基本以270W以下為主,未來五年,500W+組件將成為主流。
  可以假設,“使用現有已經安裝光伏系統的土地,用新的光伏系統實施替代,將讓相同的基礎設施雙倍發電,從而降低LCOE。隨著更高效、更低成本技術的出現,重新改造不到20年壽命的電站將成為可能。
  4.貿易緊張局勢和關稅緩和
  自由貿易有利于全球太陽能的發展,而貿易壁壘則提高了太陽能的成本并降低了裝機潛力。截至2020年1月,由于雙反、201、301三種與光伏相關的關稅,在美國銷售的光伏組件平均比其他主要發達國家貴45%。
  根據Wood Mac的統計,如果美國今天取消對進口太陽能電池組件的所有關稅,系統價格將下降近30%。在無關稅的情況下,美國公用事業規模的光伏建造成本將不到1.00美元/ Wdc,比其目前的成本軌跡提前了兩年。
  相反,如果美國決定將相同的關稅繼續延期,2026年前在美國購買太陽能組件的成本可能是在歐洲、中國或加拿大的兩倍。
  如果取消所有現有的太陽能關稅,中國組件制造商的全球市場份額將增加。但最大的受益者將是美國太陽能開發商和消費者。
  隨著《中美貿易協議》的簽署,貿易緊張局勢緩和正成為全球期待。而美國USTR剛剛提交的《太陽能關稅中期復審報告》也明確指出,美國實施的太陽能關稅并未給每個制造業帶來明顯改善,推高了光伏產品、原料、系統和應用成本。
  5.智能光伏將徹底改變光伏供應鏈
  智能光伏產業將包括兩個方面,光伏制造的智能化和光伏電站運維發電的智能化。
  光伏制造業已經在經歷智能技術革命,未來十年,結合5G技術、物聯網和人工智能,光伏晶硅、電池、組件、輔料、逆變器和跟蹤系統等都將在智能工廠中生產。上周,??工信部再次發布入選智能光伏試點示范名單,天合、隆基、正泰、陽光、通威等已經多次入選,說明其全產業鏈各個生產基地都在實施智能制造的升級。
  這些具有未來主義意義的制造工廠若實現高度自動化,將比當前工程設施具有更高的效率和生產率。
  而“智能運維、智能發電”所要求的通過系統設計,結合使用由數據分析支持的軟件和實時性能監控等,將更能確保光伏系統的設計優化和平穩運行,能夠最大程度地提高發電量,降低運維成本。這方面,華為和陽光倡導的智能光伏都有杰出的表現和貢獻。
  無論是智能制造還是智能運維,對IT和電信技術的重視程度將更高,采用5G技術所需的資金也將為進入市場設置高障礙,在5G領域,中國的優勢一目了然。
  6.網絡安全漏洞將變得司空見慣
  光伏發電容量在增加,這也就意味著越來越多的分布式發電將進入電網。對并網技術的日益依賴,就會出現網絡安全漏洞的威脅。除了分布式能源接入對電網的沖擊,安全專家還認為,對電網的無意或惡意的攻擊防范也迫在眉睫,這可能對太陽能行業產生嚴重而深遠的影響。
  對此,很多國家政府都意識到這個問題并投入巨資研究,并把它提到了國家能源戰略安全的地位。美國能源部1.255億美元支持太陽能技術研究中,系統集成占3000萬美元,太陽能人工智能占600萬美元。
  分布式能源的增長尤其令人關注,而目前尚無全面的標準,使太陽能發電廠和電網變得脆弱。如果網絡攻擊襲擊了太陽能行業,它將嚴重損害電廠的可靠性,并損害行業聲譽和運營水平。
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