2011年由于歐債的危機(jī),太陽能光伏市場發(fā)展速度急降,導(dǎo)致產(chǎn)能過剩,光伏產(chǎn)業(yè)的上下游的利潤空間同步受到擠壓,光伏行業(yè)多個(gè)環(huán)節(jié)的價(jià)格降低50%以上,而光伏電站的裝機(jī)成本則下降了40%左右。這次降價(jià)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(jià)。大部分光伏企業(yè)的虧損,為太陽能應(yīng)用技術(shù)的投資帶來了陰影,人們?cè)诜此?,在太陽能替代傳統(tǒng)能源的進(jìn)程中,哪些技術(shù)是值得投資?且不會(huì)在沒有收回投資時(shí),就倒在路上成了先烈。我們先以太陽能發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)0.50元/度作為已知技術(shù)的衡量標(biāo)準(zhǔn),來觀察現(xiàn)有的各項(xiàng)太陽能應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)劣。
依據(jù)上海普羅總裁史珺博士于2011年11月28日公布了其所研究的光伏發(fā)電的成本電價(jià)的數(shù)學(xué)模型(詳見http://yiguxuan.cn/news/show-23011.html “平價(jià)上網(wǎng)對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的成本要求”)Cp=Tcost*Hfp/(1/Per+Rop+Rloan*Rintr-isub)
按照光伏發(fā)電企業(yè)的商業(yè)慣例代入上式,投資回收期Per,定義為20年,運(yùn)營費(fèi)率Rop定義為2%,貸款比例Rloan為70%,貸款利息按照7%計(jì)算,而CDM等收入按照投資的1.2%計(jì)算,即isub=1.2%;令Tcost=0.5元/度,同時(shí)假定有效陽光利用時(shí)間Hfp=1500小時(shí)可以得到:Cp=0.5*1500/(0.05+0.02+0.7*0.07-0.012)=7009元/KW
再將此價(jià)帶入表一就可得出光伏發(fā)電中晶體硅.薄膜和高倍聚光等技術(shù)在0.5元/度時(shí)對(duì)應(yīng)的價(jià)格(其中價(jià)格是以晶體硅電站為基準(zhǔn),參考薄膜和高倍聚光技術(shù)效率的高低,再加上高倍聚光技術(shù)陽光利用率高于晶硅電站35%,算出的變量)。
依據(jù)上海普羅總裁史珺博士于2011年11月28日公布了其所研究的光伏發(fā)電的成本電價(jià)的數(shù)學(xué)模型(詳見http://yiguxuan.cn/news/show-23011.html “平價(jià)上網(wǎng)對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的成本要求”)Cp=Tcost*Hfp/(1/Per+Rop+Rloan*Rintr-isub)
按照光伏發(fā)電企業(yè)的商業(yè)慣例代入上式,投資回收期Per,定義為20年,運(yùn)營費(fèi)率Rop定義為2%,貸款比例Rloan為70%,貸款利息按照7%計(jì)算,而CDM等收入按照投資的1.2%計(jì)算,即isub=1.2%;令Tcost=0.5元/度,同時(shí)假定有效陽光利用時(shí)間Hfp=1500小時(shí)可以得到:Cp=0.5*1500/(0.05+0.02+0.7*0.07-0.012)=7009元/KW
再將此價(jià)帶入表一就可得出光伏發(fā)電中晶體硅.薄膜和高倍聚光等技術(shù)在0.5元/度時(shí)對(duì)應(yīng)的價(jià)格(其中價(jià)格是以晶體硅電站為基準(zhǔn),參考薄膜和高倍聚光技術(shù)效率的高低,再加上高倍聚光技術(shù)陽光利用率高于晶硅電站35%,算出的變量)。
表一: 裝機(jī)成本構(gòu)成 晶體硅(16%) 薄膜(10%) 聚光(28%X1.35)
序號(hào) 名稱 價(jià)格(KW) 價(jià)格(元/KW) 價(jià)格(元/KW)
1 組件 4811 4302 7516
2 逆變器 400 400 540
3 電站監(jiān)控系統(tǒng) 45 45 61
4 組件支架 250 400 50(*1)
5 高低壓配電 220 220 297
6 變壓器 100 100 135
7 電纜 407 652 360(*2)
8 支架基礎(chǔ)土建 305 488 175(*3)
9 組件安裝施工 220 352 126(*4)
10 外線接入 75 75 101
11 管理費(fèi)用 75 75 101
12 合計(jì)(折合電價(jià)元/度) 7009(0.50) 7009(0.50) 9462(0.50) *1.高倍聚光光伏電站組件已經(jīng)包含絕大部分支架系統(tǒng),此僅為固定底架。
*2.高倍聚光光伏電站占地面積以少于晶硅電站11%算。
*2.高倍聚光光伏電站占地面積以少于晶硅電站11%算。
*3.*4高倍聚光光伏電站按效率減少的工作量算,此項(xiàng)沒X1.35。
從上表我們發(fā)現(xiàn),短期最可能實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是高倍聚光技術(shù)(詳見http://yiguxuan.cn/news/show-24043.html “于火力發(fā)電同價(jià)的新型高倍聚光太陽能光伏電站”),該項(xiàng)技術(shù)的高效率和高的陽光利用率,不僅使得聚光電站模組的價(jià)格在建立大型太陽能光伏電站時(shí)具有競爭力,同時(shí),使得相應(yīng)太陽能光伏配套的各部件價(jià)格有可能在短期內(nèi)達(dá)到。反觀晶硅和薄膜技術(shù),不但要求電池模組要有較大的降價(jià)外,還需要配套各部做相應(yīng)的降價(jià),短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然,目前光伏高倍聚光技術(shù)能保證25年以上壽命的光學(xué)系統(tǒng)上只有美國SolFocus公司的玻璃銀鏡反射式(國內(nèi)為蘇州東山精密和常州旭王新能源采用),其它菲涅爾高倍聚光方式光學(xué)系統(tǒng)還存在著25年壽命的不確定性。另外,目前大型太陽能晶硅光伏電站也有許多采用了單(雙)向跟蹤方式來增加陽光利用率,只要控制好跟蹤的成本,這樣的電站也具有短期內(nèi)平價(jià)上網(wǎng)的可能。
而在太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)中,我們將各項(xiàng)技術(shù)做個(gè)比較,其中,E-Foliage(E-佛蓮)系統(tǒng)是國內(nèi)常州旭王新能源有限公司開發(fā)的 (“新型低價(jià)的太陽能光熱發(fā)電光學(xué)系統(tǒng)”)。
表二.為5種太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)對(duì)比:
序號(hào) 系統(tǒng)內(nèi)容 槽式系統(tǒng) 塔式系統(tǒng) 碟式系統(tǒng) 線性菲涅爾 E-佛蓮
1 聚光鏡 彎鋼化鏡* 平鋼化鏡 碟式鋼化鏡* 平鋼化鏡 平鋼化鏡
2 集熱器 玻璃集熱管* 點(diǎn)集熱器 點(diǎn)集熱器 不銹鋼管* 點(diǎn)集熱器
3 集熱器狀態(tài) 運(yùn)動(dòng)* 靜止 運(yùn)動(dòng)* 靜止 靜止
4 聚焦比 30-100 1000-3000 500-2000 15-100 250-3000
5 集熱方式 管狀循環(huán)* 定點(diǎn)高塔* 運(yùn)動(dòng)低點(diǎn) 管狀循環(huán)* 定點(diǎn)低塔
6 跟蹤方式 線性單向 點(diǎn)式雙向* 點(diǎn)式雙向 線性單項(xiàng) 線性雙向
7 儲(chǔ)熱方式 大型中溫 大型高溫 小型中溫 小型中.高溫
8 發(fā)電方式 大型蒸汽 大型蒸汽 斯特林發(fā)電* 小-中蒸汽 小-中蒸汽
9 適用范圍 中-大型電站 大型電站 任意形式 小-中型電站 任意形式
10 采光效率 中等 較高 高 中等 高
11 投資額度 大 大 較小 中等 小
12 施工周期 長 長 較短 中等 短
*表示該項(xiàng)核心技術(shù)在國外或國內(nèi)的解決方案和技術(shù)存在疑異和不確定性。
通過表二我們將存在三項(xiàng)以上不可控技術(shù)難題的項(xiàng)目減掉,就剩下塔式.線性菲涅爾和E-Foliage(E-佛蓮)三項(xiàng)技術(shù)了,比較這三項(xiàng)技術(shù),我們可以粗算一下材料成本。
表三 序號(hào) 系統(tǒng)(千瓦/元) 塔式系統(tǒng) 線性菲涅爾 E-佛蓮
1 聚光鏡 1000 1000 1000
2 集熱器 100 3000(*1) 100
3 跟蹤支架系統(tǒng) 2000 800 1000
4 蒸汽發(fā)電機(jī)組(*2) 350 400 400
5 熔鹽儲(chǔ)能(*3) 2000 2000 2000
6 土建施工系統(tǒng)管路 1200 1500 900
7 電配 100 100 100
8 管理費(fèi)用 100 100 100
9 總計(jì) 6850 8850 5550 *1.該不銹鋼集熱管皇明有生產(chǎn)和出口,此價(jià)格是估的。
*2.太陽能光熱電站如果采用儲(chǔ)能晝夜發(fā)電,則蒸汽發(fā)電機(jī)的功率只需聚光能量的1/2。
*3.儲(chǔ)能鹽是以1.3公斤配1瓦電算(12小時(shí)),折合2元/瓦,僅供參考。
*3.儲(chǔ)能鹽是以1.3公斤配1瓦電算(12小時(shí)),折合2元/瓦,僅供參考。
從上表可以看出,在現(xiàn)有的太陽能光熱發(fā)電技術(shù)中,塔式和E-Foliage(E-佛蓮)系統(tǒng)已經(jīng)具備了平價(jià)上網(wǎng)的能力(效率以20%算),以光伏7009元/千瓦折合0.50元/度算,塔式的電價(jià)只有約0.49元/度,E-Foliage(E-佛蓮)的電價(jià)更是不到0.40元/度,而這兩種方式還具備12小時(shí)的儲(chǔ)能發(fā)電功能,同時(shí)也是在初創(chuàng)期。當(dāng)然,太陽能光熱發(fā)電存在著一個(gè)最大的缺點(diǎn),消耗水源。
常州旭王新能源有限公司據(jù)說將會(huì)在2012年2月23號(hào)-25號(hào)北京光伏四新展上推出新的太陽能高倍聚光光伏發(fā)電/熱水(CPV/T)電站,這個(gè)集合了太陽能光伏和光熱技術(shù)的產(chǎn)品陽光的綜合利用率盡然達(dá)到了60%以上,它又給我們帶來一個(gè)什么樣的信息呢?常州旭王新能源有限公司董事長Sean Wan先生說:“隨著太陽能發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)的到來,下一個(gè)太陽能應(yīng)用技術(shù)的重點(diǎn)將會(huì)側(cè)重于高效率的陽光應(yīng)用上。以北京市為例,采用合理的太陽能應(yīng)用技術(shù)每平方米的屋頂面積陽光應(yīng)該可以提供至少5平方米的住宅冷暖供應(yīng),也就是說5層樓的住宅,只要在屋頂上建立了太陽能應(yīng)用系統(tǒng),屋內(nèi)采用合理的設(shè)施就可以解決冬天的取暖和夏天的制冷,而春秋天還可以賣多余的能量掙錢。我們公司開發(fā)的E-Foliage(E-佛蓮)系統(tǒng)和馬上推出的E-Phalanx(E-方陣)太陽能高倍聚光光伏/熱水(CPV/T)電站就是達(dá)到我們上述功能的太陽能應(yīng)用產(chǎn)品。”真的會(huì)這樣嗎?我們拭目以待。
綜前所述,現(xiàn)有的太陽能光伏發(fā)電和光熱發(fā)電技術(shù),都已經(jīng)具備了挑戰(zhàn)傳統(tǒng)能源的能力,而那些不存在技術(shù)壁壘,現(xiàn)在就有平價(jià)上網(wǎng)的能力和未來效率可以大幅提高的太陽能應(yīng)用技術(shù),才具有最大的投資價(jià)值。千萬不要被那些所謂現(xiàn)在是光伏冬天的言論給忽悠了,更不要把希望寄托在多晶硅漲價(jià)的預(yù)期下,要看到就算漲價(jià)也是暫時(shí)的,光伏產(chǎn)品降價(jià)是必然趨勢(shì)。日新月異的太陽能應(yīng)用技術(shù),會(huì)給我們帶來無盡的驚喜和便利,同時(shí),那些不能順應(yīng)發(fā)展潮流趨勢(shì)的技術(shù)必將會(huì)被壓縮被淘汰。