平價上網(wǎng)對光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的成本要求

1、平價上網(wǎng)對光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的成本要求一、2008-2011光伏各環(huán)節(jié)價格趨勢光伏產(chǎn)業(yè)從2005年開始，因德國率先對光伏發(fā)電進行補貼而步入規(guī)?；a(chǎn)階段以來，價格的降低就是產(chǎn)業(yè)持續(xù)追求的目標。由于產(chǎn)業(yè)初期多晶硅的供應奇缺，因此，多晶硅價格畸高，導致了“擁硅者為王”的神話出現(xiàn)，和全球多晶硅投資的熱潮。從上述曲線可以看出，從2008年上半年以來，光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了兩次大的降價熱潮。第一次是2008年下半年到2009年上半年期間，金融海嘯導致了需求升幅劇降，使得多晶硅供求緩解，多晶硅價格出現(xiàn)了80%90%的跌幅，從最高的350萬人民幣/噸降低到了41萬人民幣的低點。由于同期光伏發(fā)電的補貼電價并沒有隨之大幅

2、下降，所以，多晶硅的大幅價格下跌減緩了下游的價格壓力，因此，鑄錠、硅片、電池片、組件乃至逆變器的價格并沒有像多晶硅那樣大幅下降，而只是進行了小幅調(diào)整。2009下半年后，隨著市場升溫，多晶硅價格又開始緩升，由于光伏發(fā)電的補貼電價是持續(xù)下降的，因此，為了保證組件的價格能夠持續(xù)下降，下游的加工利潤也受到了擠壓，價格開始出現(xiàn)松動。而2010年，由于市場規(guī)模的擴張，規(guī)模化也導致了下游的成本降低，因此，雖然下游的價格不動或略降，而下游各環(huán)節(jié)的企業(yè)在多晶硅成本上漲的情況下，依然保持了可觀的利潤。而第二次降價就是2011年5月份開始的，源于歐債危機。由于市場發(fā)展速度急降，導致產(chǎn)能短期過剩，光伏產(chǎn)業(yè)的上下游的利

3、潤空間同步受到擠壓，導致了光伏行業(yè)多個環(huán)節(jié)的價格降低50%以上，而光伏電站的裝機成本則下降了40%左右。這次降價的波及面之廣、幅度之深，遠遠超過了第一次。多晶硅從80萬/噸的高位持續(xù)下跌到20萬元/噸，歷史上首次跌破大多數(shù)廠家的成本價。而組件、電池片、切片等加工費用也分別有50%以上的跌幅。凡事都有兩面性，危機中孕育著商機。從長遠看，這次光伏產(chǎn)業(yè)的低谷未必是壞事。阻擋光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大的障礙是什么？是高成本。那么，這次光伏行業(yè)的價格普降，對于光伏發(fā)電的市場化應用未免不是一件好事。2011年光伏發(fā)電成本的加速下降，使得光伏發(fā)電的價格距離低于火力發(fā)電的時間大大縮短。原來被認為最激進的估計，現(xiàn)在看來

4、已經(jīng)成為最保守的預測。而光伏發(fā)電成本低于火力發(fā)電的情形的出現(xiàn)，將是歷史上第一次光伏發(fā)電能夠不再依賴各國政府的補貼而進入真正市場化的拐點，這意味著光伏發(fā)電成為替代能源的序幕拉開，這里面蘊藏的商機幾乎可以說是無限的。因此，這就是為什么在目前價格如此低迷的情況下，依然有無數(shù)的各行各業(yè)的巨頭企業(yè)磨刀霍霍、躍躍欲試、緊鑼密鼓地準備大舉進軍光伏產(chǎn)業(yè)的原因。二、光伏平價上網(wǎng)對各環(huán)節(jié)的成本要求史珺博士于2011年11月28日公布了其所研究的光伏發(fā)電的成本電價的數(shù)學模型1。由于光伏電站總投資與裝機容量通常成正比關(guān)系，如果用Cp代表單位裝機容量的裝機成本，Tcost代表光伏發(fā)電的成本電價，則：Tcost=Cp（1

5、/Per+Rop+Rloan*Rintr-isub）/Hfp(1)式（1）即為光伏發(fā)電的成本電價的計算公式。它表示出了光伏電站的成本電價與光伏電站的單位裝機成本Cp、投資回收期Per、運營費用比率（每年的運營費用占電站總投入的比例）Rop、貸款狀況（包括貸款占投資額的比例Rloan和貸款利息Rintr兩個參數(shù)）、年等效滿負荷發(fā)電小時數(shù)Hfp（相當于1KW裝機容量一年所發(fā)電量的千瓦時數(shù)）等五大因素的具體關(guān)系。此外，還有該電站所享受到的其它補貼收入系數(shù)isub（電站每年的電價外補貼占電站總投資的比例。有了上面的光伏發(fā)電成本分析模型，可以對現(xiàn)階段光伏發(fā)電成本做一個簡要分析。2.1平價上網(wǎng)的裝機成本光

6、伏目前降價的動因是因為上網(wǎng)電價還高于火力發(fā)電。而所謂的平價上網(wǎng)，就是，上網(wǎng)電價與火力發(fā)電價格持平。目前，比較一致的看法是，如果光伏上網(wǎng)電價能夠達到0.5元/度，則就毫無爭議地低于火力發(fā)電了。為此，對式（1）進行變化可得：Cp=Tcost*Hfp/（1/Per+Rop+Rloan*Rintr-isub）(2)首先，我們按照光伏發(fā)電企業(yè)的商業(yè)慣例對式（2）的各參數(shù)做出。首先是投資回收期Per，定義為20年，運營費率Rop定義為2%，貸款比例Rloan為70%，貸款利息按照7%計算，而CDM等收入按照投資的1.2%計算，即isub=1.2%；令Tcost=0.5元/度，同時假定Hfp=1500小時。

7、在這樣的條件下，光伏發(fā)電就具有了價值。將上述參數(shù)帶入式（2），可以得到：Cp=0.5*1500/（0.05+0.02+0.7*0.070.012）=7009元/KW。再變更一下不同的商業(yè)條件，可以計算一下所對應的裝機成本要求，可得到表2-1。表2-1 不同商業(yè)條件下，成本電價為0.5元/度時的裝機成本由表2-1可知，如果項目不從銀行貸款而全部采用自有資金，那么即便裝機成本達到12930元/KW，也一樣可以做到成本電價為0.5元/度。但這樣不符合一般的電站運營模式，下面，我們還是按照表5-1中的第一行所代表的商業(yè)模式來考慮。2.2 光伏平價上網(wǎng)的組件成本目前的光伏裝機成本為11160元/KW，要

8、達到上述比例，必須降低到7009元，假定電站的所有部分按照同樣比例下降，則各部分成本見表2-2。表2-2 上網(wǎng)電價為0.5元/度時的裝機成本構(gòu)成上述價格不包括土地、和追日及功率優(yōu)化模塊?？梢?，光伏組件單元目前的價格是6600元，要降低到4830元，假如所有單元按照同比降價，則各部分的價格如表2-3所示。表2-3 上網(wǎng)電價為0.5元/度時的光伏組件各部分的價格構(gòu)成表2-3意味著，假如光伏組件各個部分按照同樣比例下降的話，要想達到0.5元/度的光伏上網(wǎng)電價，則多晶硅要降到13.9元/公斤，鑄錠加開方成本要降低到25.6元/公斤，切片成本要降低到3元/片，電池片加工成本要降低到3.7元/片，組件加工

9、成本要降低到1.8元/瓦。此外，逆變器的價格雖然最近降低的幅度較大，但進一步從目前的0.8元/瓦降低到0.30.4元/瓦是比較容易的，而施工和土建隨著電站施工的日益規(guī)范化，成本在現(xiàn)有基礎上下降50%也不是很困難的事情。最難以下降的可能是支架和電纜。因為主要受金屬原材料價格限制，下降幅度有限。但如表4-1所示，該部分成本目前僅占光伏電站總價的12%，因此，下降的幅度即便小一些，也不會影響整體的大局。另外，由于火電價格目前上升壓力較大，在三到四年后，火電上網(wǎng)電價可能會上升到0.6元以上，屆時，光伏的價格壓力會小些。但是，考慮到光伏的推廣，光伏發(fā)電不應僅以火電作為標桿，假以時日，光伏發(fā)電的價格一定會

10、大大低于火力發(fā)電。2.3 光伏電價為0.35元人民幣/度的裝機成本和組件成本前面所舉的例子為年滿負荷為1500小時，這樣所要求的日照時間通常為2800小時以上，通常適合我國西北地區(qū)。而西北地區(qū)目前的火電上網(wǎng)電價通常在0.280.38元/度。為此，我們假定上網(wǎng)電價為0.35元，在上面同樣的條件下，對光伏裝機成本和組件成本進行計算。依然假定投資回收期Per，定義為20年，運營費率Rop定義為2%，貸款比例Rloan為70%，貸款利息按照7%計算，而CDM等收入按照投資的1.2%計算，即isub =1.2%；令Tcost=0.35元/度，同時假定Hfp=1500小時。將上述參數(shù)代入式（2），可以得到

11、：Cp = 0.35 * 1500 /（0.05 + 0.02 + 0.7*0.07 0.012）= 4906元/KW。再變更一下不同的商業(yè)條件，可以計算一下所對應的裝機成本要求，可得到表2-4。表2-4不同商業(yè)條件下，成本電價為0.35元/度時的裝機成本我們還是按照上表第1行的情況，要達到0.35元/度的成本電價，光伏裝機成本必須從目前的11160元/KW降低到4906.5元/KW，仍然假定電站的所有部分按照同樣比例下降，則各光伏電站各部分成本見表2-5。表2-5上網(wǎng)電價為0.35元/度時的裝機成本構(gòu)成上述價格不包括土地、和追日及功率優(yōu)化模塊。光伏組件單元目前的價格是6600元，要降低到29

12、02元，假如所有單元按照同比降價，則各部分的價格如表2-6所示。表2-6上網(wǎng)電價為0.35元/度時的光伏組件各部分的價格構(gòu)成表2-6意味著，假如光伏組件各個部分按照同樣比例下降的話，要想達到0.35元/度的光伏上網(wǎng)電價，則多晶硅要降到83.5元/公斤，鑄錠加開方成本要降低到19.3元/公斤，切片成本要降低到1.8元/片，電池片加工成本要降低到2.2元/片，組件加工成本要降低到1.1元/瓦。三、光伏各環(huán)節(jié)降低成本的途徑考慮0.35元/度的目標電價。要把光伏組件的價格從目前的6600元/KW下降到2902元/KW，除了大規(guī)模生產(chǎn)造成的規(guī)模效應外，更主要應當是通過技術(shù)進步來解決。表3-3 光伏各環(huán)節(jié)

13、成本下降的途徑從表3-3可見，多晶硅的目標價格要降低到83.5元/公斤，靠目前的西門子法多晶硅生產(chǎn)工藝，絕對是不可能。而新興的冶金法多晶硅近年來，無論是從成本還是從純度和制作光伏電池的效率，都取得了長足的進步。最近的中試結(jié)果表明，上海普羅的新的冶金法多晶硅工藝，已經(jīng)將大規(guī)模生產(chǎn)的成本降低到了80元/公斤，而電耗更加降低到了僅15度電/公斤。這不啻為光伏的巨大福音。鑄錠成本的降低則主要通過加大單錠的容量來實現(xiàn)。但目前單錠的加大受到較大限制。而上海普羅的一爐四錠的生產(chǎn)方式，可以一下子將鑄錠產(chǎn)能提高四倍，而且電耗降低20%，水和氬氣消耗降低70%，為鑄錠成本的降低作了巨大的貢獻。而目前的鑄造準單晶的

14、技術(shù)，因為能夠提高鑄錠后的電池片效率，因此，折合到每瓦的價格也是一種有效的成本降低的手段。切片成本今年下降幅度已經(jīng)很大，目前距離1.8元/瓦的目標不算太遠，主要還是通過降低硅片的厚度，減小鋼線的直徑和金剛砂的粒度來完成，此外，切片成品率的提高對于切片成本的下降也有著重要的作用。電池片的成本下降一直有許多技術(shù)在研究中。激光刻槽降低電極的遮光面，變面接觸為體接觸，N型電池技術(shù)，背電極技術(shù)等；都是電池片成本下降的手段。銀漿的規(guī)?；蛧a(chǎn)化也將對電池片的成本下降做出一定貢獻。而電池片制造領域的許多技術(shù)更著眼于效率的提高，這也是降低成本的一個迂回但十分有效的方式。組件的成本下降，更大程度上取決于玻璃、薄

15、膜、邊框材料和加工裝備的技術(shù)創(chuàng)新。目前，超白玻璃、EVA膜、鋁合金邊框占據(jù)市場的時間已經(jīng)足夠長，而有機硅膜、聚合物透光板和工程塑料結(jié)構(gòu)材料，目前正虎視眈眈地準備進入組件市場。而多層組件加工設備目前已經(jīng)面世，先進設備將大幅度降低勞動定員，把組件這個勞動密集的行業(yè)的人力成本有效地降低下來?？傊?，光伏組件雖然今年已經(jīng)下跌了將近一半的價格，但進一步下降的空間依然很大。四、結(jié)語光伏產(chǎn)業(yè)是一個新興產(chǎn)業(yè)，目前還處在嬰兒期。其之所以成為“新”，表現(xiàn)在幾個方面，一個是市場尚未啟動，目前全球的光伏市場并非真正的市場，而是依托于政府補貼的市場，但補貼的目的是為了擴大使用規(guī)模，降低成本。從2007年以來的光伏的成本走勢來看