近年来,我国光伏发电等可再生能源产业快速发展,成为实现国家2015年非化石能源在一次能源消费中占比11.4%目标的重要力量,也为2020年和2030年非化石能源占比15%和20%的目标达成打下了坚实基础,为推动能源革命、推进生态文明建设、增强气候变化问题国际话语权做出了重要贡献。
但随着产业的发展,可再生能源电价补贴资金需求也在迅速增加,可再生能源发电补贴资金缺口呈现持续扩大趋势,亟需通过有效的政策措施降低可再生能源发电成本,加快推进降低补贴、与常规能源电力平价的进程。
近年来光伏发电度电补贴水平实现了大幅度下降
随着光伏发电技术进步、产业升级、市场规模迅速扩大,光伏发电成本在全球范围内持续下降,根据国际能源署(IEA)、国际可再生能源署(IRENA)等国际机构分析,2010-2015年光伏发电平准化成本降低了约60%,其中我国国内光伏市场的迅速增加从而带来的国内光伏产业发展起到了关键性的作用。
从技术水平看,2015年确定的光伏产品技术指标中,多晶硅和单晶硅组件市场准入门槛效率为不低于15%和16%,2018年不低于16%和16.8%,年均增加约0.3个百分点;2015年光伏领跑者标准为16.5%和17%,2017年征求意见文件中的提出的效率为17%和18%,年均增加约0.3个百分点。
图1 光伏发电投资和标杆电价变化
光伏发电投资、发电成本和电价也实现了大幅度下降,初始投资从2010年的约20元/瓦,降到2015年的8-9元/瓦,再到2017年的6-7元/瓦,光伏发电标杆电价从2011年的1.15元/千瓦时,降到2014年的0.9-1.0元/千瓦时,再到2017年0.65-0.85元/千瓦时。2016年光伏领跑技术基地最低中标电价达到0.45元/千瓦时,中标电价水平普遍低于当年光伏标杆电价15-35%。
技术进步推动光伏发电成本下降潜力大
根据对光伏产业发展分析预期,仅考虑目前可预见的晶硅光伏电池的技术进步和产业发展,在近中期光伏发电成本仍具有较大的下降潜力。光伏电池组件成本下降关键环节主要在以下四个方面:
① 组件转换效率提升,预计“十三五”期间,晶硅光伏组件每年可保持0.2-0.5个百分点的绝对效率提升;
② 硅利用率的改善,如多线切割技术进步将使硅片厚度从2015年的140微米降到120微米左右,金刚石线切割在2020年可使硅片厚度达到100微米左右, 2020年金刚石线切割预期有望占单晶硅和多晶硅切割市场80%和20%的份额;
③ 硅料成本和价格下降,新的硅料生产技术如多晶硅流化床(FBR)法具有低成本优势,可达到10美元/千克的成本,预期2020年可占30-40%的市场份额,总体上2015-2020年间颗粒硅成本下降率超过40%(协鑫预期);
④ 其他多个工艺环节技术进步,如降低银用量、改善铸锭炉尺寸、细化栅线改进丝网印刷技术等。根据国内外机构和对国内龙头企业调研,预期2018年、2020年晶硅组件价格分别降到2.5元/瓦和2.1元/瓦,2020年后由于组件效率的提升,还有一定的成本下降空间,组件价格有望达到2元/瓦以内。
此外,光伏发电逆变器系统向智能化过渡,组串式与集中式逆变器将共存,组串式逆变器价格有望从2017年0.35元/瓦降到2020年的0.20元/瓦,集中式逆变器有望从2017年0.25元/瓦降到2020年的0.10-0.15元/瓦。
光伏电站通信和监控系统逐渐由卖产品向卖服务转型,预计2017-2020年通信和监控的初始投资费用可下降0.2-0.3元/瓦,其它设备如接线盒、汇流箱等设备及线路连接的成本随着电子技术的提高和材料的改进,预期降幅在0.1元/瓦左右。
运维系统将在应用的直观性和便捷性方面、数据采集和分析的精确性和时效性方面以及远程维护管理等方面有更多的提升和发展,成本也将有一定程度下降。
综上,通过研究预期通过产业的进步和升级,2018、2020、2023年光伏发电单位千瓦投资分别降低到6.0元/瓦,5.3元/瓦、4.0元/瓦,即使按照现有政策条件,达到表1中所列的测算用年等效利用小时数,2020年集中光伏电站电价可以达到0.46- 0.63元/千瓦时。