09.20 光伏設備市場現狀分析:單晶組件性能優勢凸顯

多晶成本優勢降低 為單晶發展帶來機遇

早期多晶硅片因成本優勢佔據主要市場份額,目前單晶成本下降快速擠壓多晶份額。從生產工藝來看,單多晶生產工藝差別主要體現在拉棒和鑄錠環節,其中單晶硅棒工藝對設備、生產人員的要求嚴格,早期單晶硅片因長晶爐投料量、生長速率、拉棒速度等方面技術不夠成熟,生產成本居高不下,而多晶硅錠使用鑄錠技術成本優勢明顯而佔據主要市場份額。

近幾年,得益於單晶設備技術的改進,單晶逐步擠壓多晶市場份額,市佔率提升,PV Infolink統計數據顯示全球單晶硅片產出佔比由2016年18.5%提升至2018年46%。

光伏設備市場現狀分析:單晶組件性能優勢凸顯

長晶設備迭代 投料量大幅提升

單晶拉棒與多晶鑄錠的成本主要由設備折舊費、人工費、水電費、輔料費、原料損耗等構成,單爐產出差異是單晶拉棒與多晶鑄錠成本差異的主要原因之一。得益於連續直拉單晶技術(CCZ)的應用,單晶投料量大幅提升,中國光伏行業協會最新統計數據顯示,2018年單晶爐單爐投料量為950kg,較2017年的530kg提升80%,較早期200-300kg投料量提升3-4倍,未來隨著熱場的增大以及連續拉棒技術的提升等催化因素,投料量將逐年增大,預計到2020年可達到1100kg;另外得益於機器的改進,單爐出棒數也由1根增加至3-5根。設備的改進降低單晶長晶成本,為單晶的發展帶來機會。

光伏設備市場現狀分析:單晶組件性能優勢凸顯

平價上網政策倒逼單晶路線成本下降

2019年1月9日,國家發改委、國家能源局發佈《關於積極推進風電、光伏發電無補貼平價上網有關工作的通知》,提出推進風電、光伏發電無補貼平價上網的有關要求和相關支持政策措施,從而促進可再生能源高質量發展,提高風電、光伏發電的市場競爭力。

自2018年“531”新政以來,行業降補貼已是大勢所趨,根據智匯光伏的報道,2019年I、II、III類地區光伏標杆電價擬從2018年底的0.5元/kwh、0.6元/kwh、0.7元/kwh降低到0.4元/kwh、0.45元/kwh、0.55元/kwh。

光伏電價補貼下調將是未來光伏產業的長期趨勢。在電價下降的背景下,電站投資商只有通過不斷降低電站建設成本,才能保證電站合理收益。通過採用高轉換效率的單晶組件,可以有效降低組件相關設備成本,電價下調將促使下游電站投資商更多采用單晶產品,提高單晶市場佔比。

光伏設備市場現狀分析:單晶組件性能優勢凸顯

電池片和組件環節單晶高轉換效率降低單位成本

在《光伏製造行業規範條件》和“領跑者”計劃推動下,各種晶硅電池生產技術迅速進步。2018年,規模化生產的多晶黑硅電池的平均轉換效率達到19.2%,使用PERC電池技術的單晶和多晶硅電池效率提升至21.8%和20.3%,較2017年分別提升0.5個百分點和0.3個百分點,N型PERT單晶電池平均轉化效率已經達到21.5%。

光伏設備市場現狀分析:單晶組件性能優勢凸顯

單晶組件性能優勢凸顯

◆ 同等條件下單晶組件發電量更高

多晶硅在單晶爐內形成具有單一晶向、無晶界、位錯缺陷和雜質密度低的單晶硅棒,而通過簡單鑄錠的形成的多晶硅棒是由眾多小單晶顆粒組成,顆粒間的晶界會影響降低電池的發電能力。單晶材料結構單一,晶體結構更穩定,使得單晶材料相比多晶材料具有強弱光響應、低光致衰減、低工作溫度和低線損的優勢,帶來的結果是同等條件下較多晶更多的發電量。

◆ 單晶組件長期使用過程中功率衰減更少

光致衰減現象是指在光照下,電池組件發電功率發生衰退,是影響單晶組件和多晶組件穩定性和發電量的重要因素。單晶組件的初始光衰在光照2-3個月之後達到頂峰3%左右,在繼續接受光照3-4個月之後,輸出功率會恢復到接近初始水平,隨後以較低的穩定水平緩慢下降;多晶組件幾乎不存在初始光衰,組件功率在投入使用後持續衰退。從第二年起,單晶組件平均每年輸出功率衰減不超過0.55%,多晶組件平均每年衰減0.71%-0.73%。到使用年限25年時,單晶組件的衰減後功率比多晶高出將近4個百分點。

◆ 單晶組件弱光響應更強

弱光響應是電池組件在光照有限的條件下發電能力的重要參考因素,弱光響應越強,說明組件光敏感性越強,電池發電量更穩定。在輻照高時單、多晶相差不大,但在輻照低時,單晶電池的弱光響應明顯高於多晶,造成單晶組件相比多晶組件全年的發電量更高。

以陽光能源在格爾木10MW單晶方陣和10MW多晶方陣為例進行對比。在近兩年的監測週期內,使用單晶組件的總髮電量比使用多晶組件高出5.12%,由於弱光響應方面的優勢,在陰天條件下單晶多晶電站發電量差異更為顯著,高達10.06%。

由此,在太陽能發電行業中,單晶份額提升已成必然趨勢,太陽能發電對單晶硅的需求量會越來越高。

以上數據來源於前瞻產業研究院發佈的《中國光伏發電產業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。


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