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

1、平價(jià)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(jià)格趨勢光伏產(chǎn)業(yè)從2005年開始，因德國領(lǐng)先對光伏發(fā)電進(jìn)行補(bǔ)貼而步入規(guī)?；a(chǎn)時(shí)期以來，價(jià)格的降低確實(shí)是產(chǎn)業(yè)持續(xù)追求的目標(biāo)。由于產(chǎn)業(yè)初期多晶硅的供應(yīng)奇缺，因此，多晶硅價(jià)格畸高，導(dǎo)致了“擁硅者為王”的神話出現(xiàn)，和全球多晶硅投資的熱潮。從上述曲線能夠看出，從2008年上半年以來，光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了兩次大的降價(jià)熱潮。第一次是2008年下半年到2009年上半年期間，海嘯導(dǎo)致了需求升幅劇降，使得多晶硅供求緩解，多晶硅價(jià)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(diǎn)。由于同期光伏發(fā)電的補(bǔ)貼電價(jià)并沒有隨之大幅下

2、降，因此，多晶硅的大幅價(jià)格下跌減緩了下游的價(jià)格壓力，因此，鑄錠、硅片、片、組件乃至逆變器的價(jià)格并沒有像多晶硅那樣大幅下降，而只是進(jìn)行了小幅調(diào)整。2009下半年后，隨著市場升溫，多晶硅價(jià)格又開始緩升，由于光伏發(fā)電的補(bǔ)貼電價(jià)是持續(xù)下降的，因此，為了保證組件的價(jià)格能夠持續(xù)下降，下游的加工利潤也受到了擠壓，價(jià)格開始出現(xiàn)松動。而2010年，由于市場規(guī)模的擴(kuò)張，規(guī)模化也導(dǎo)致了下游的成本降低，因此，盡管下游的價(jià)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，依舊保持了可觀的利潤。而第二次降價(jià)確實(shí)是2011年5月份開始的，源于歐債危機(jī)。由于市場進(jìn)展速度急降，導(dǎo)致產(chǎn)能短期過剩，光伏產(chǎn)業(yè)的上下游的利潤空

3、間同步受到擠壓，導(dǎo)致了光伏行業(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)的波及面之廣、幅度之深，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jià)。而組件、片、切片等加工費(fèi)用也分不有50%以上的跌幅。凡事都有兩面性，危機(jī)中孕育著商機(jī)。從長遠(yuǎn)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)進(jìn)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(jià)格普降，關(guān)于光伏發(fā)電的市場化應(yīng)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(jià)格距離低于火力發(fā)電的時(shí)刻大大縮短。原來被認(rèn)為最激進(jìn)的可能，現(xiàn)在看來差不多成

4、為最保守的預(yù)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)電能夠不再依靠各國政府的補(bǔ)貼而進(jìn)入真正市場化的拐點(diǎn)，這意味著光伏發(fā)電成為替代的序幕拉開，那個(gè)地點(diǎn)面蘊(yùn)藏的商機(jī)幾乎能夠講是無限的。因此，這確實(shí)是什么緣故在目前價(jià)格如此低迷的情況下，依舊有許多的各行各業(yè)的巨頭企業(yè)磨刀霍霍、躍躍欲試、緊鑼密鼓地預(yù)備大舉進(jìn)軍光伏產(chǎn)業(yè)的緣故。二、光伏平價(jià)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(jià)的數(shù)學(xué)模型1。由于光伏電站總投資與裝機(jī)容量通常成正比關(guān)系，假如用Cp代表單位裝機(jī)容量的裝機(jī)成本，Tcost代表光伏發(fā)電的成本電價(jià)，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(jià)的計(jì)算公式。它表示出了光伏電站的成本電價(jià)與光伏電站的單位裝機(jī)成本Cp、投資回收期Per、運(yùn)營費(fèi)用比率（每年的運(yùn)營費(fèi)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(gè)參數(shù)）、年等效滿負(fù)荷發(fā)電小時(shí)數(shù)Hfp（相當(dāng)于1KW裝機(jī)容量一年所發(fā)電量的千瓦時(shí)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(bǔ)貼收入系數(shù)isub（電站每年的電價(jià)外補(bǔ)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，能夠?qū)ΜF(xiàn)時(shí)期光伏發(fā)電成本做一個(gè)簡要分析。2.1平價(jià)上網(wǎng)的裝機(jī)成本光伏

6、目前降價(jià)的動因是因?yàn)樯暇W(wǎng)電價(jià)還高于火力發(fā)電。而所謂的平價(jià)上網(wǎng)，確實(shí)是，上網(wǎng)電價(jià)與火力發(fā)電價(jià)格持平。目前，比較一致的看法是，假如光伏上網(wǎng)電價(jià)能夠達(dá)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(jìn)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(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Hfp=1500小時(shí)。

7、在如此的條件下，光伏發(fā)電就具有了價(jià)值。將上述參數(shù)帶入式（2），能夠得到：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，能夠計(jì)算一下所對應(yīng)的裝機(jī)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(jià)為0.5元/度時(shí)的裝機(jī)成本由表2-1可知，假如項(xiàng)目不從銀行貸款而全部采納自有資金，那么即便裝機(jī)成本達(dá)到12930元/KW，也一樣能夠做到成本電價(jià)為0.5元/度。但如此不符合一般的電站運(yùn)營模式，下面，我們依舊按照表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(jià)上網(wǎng)的組件成本目前的光伏裝機(jī)成本為11160元/KW，要

8、達(dá)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(jià)為0.5元/度時(shí)的裝機(jī)成本構(gòu)成上述價(jià)格不包括土地、和追日及功率優(yōu)化模塊?？梢姡夥M件單元目前的價(jià)格是6600元，要降低到4830元，假如所有單元按照同比降價(jià)，則各部分的價(jià)格如表2-3所示。表2-3 上網(wǎng)電價(jià)為0.5元/度時(shí)的光伏組件各部分的價(jià)格構(gòu)成表2-3意味著，假如光伏組件各個(gè)部分按照同樣比例下降的話，要想達(dá)到0.5元/度的光伏上網(wǎng)電價(jià)，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(jià)格盡管最近降低的幅度較大，但進(jìn)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(chǔ)上下降50%也不是專門困難的情況。最難以下降的可能是支架和電纜。因?yàn)橐o受金屬原材料價(jià)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(jià)的12%，因此，下降的幅度即便小一些，也可不能阻礙整體的大局。另外，由于火電價(jià)格目前上升壓力較大，在三到四年后，火電上網(wǎng)電價(jià)可能會上升到0.6元以上，屆時(shí)，光伏的價(jià)格壓力會小些。然而，考慮到光伏的推廣，光伏發(fā)電不應(yīng)僅以火電作為標(biāo)桿，假以時(shí)日，光伏發(fā)電的價(jià)格一

10、定會大大低于火力發(fā)電。2.3 光伏電價(jià)為0.35元人民幣/度的裝機(jī)成本和組件成本前面所舉的例子為年滿負(fù)荷為1500小時(shí)，如此所要求的日照時(shí)刻通常為2800小時(shí)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(jià)通常在0.280.38元/度。為此，我們假定上網(wǎng)電價(jià)為0.35元，在上面同樣的條件下，對光伏裝機(jī)成本和組件成本進(jìn)行計(jì)算。依舊假定投資回收期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=0.35元/度，同時(shí)假定Hfp=1500小時(shí)。將上述參數(shù)代入式（2），能夠

11、得到：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，能夠計(jì)算一下所對應(yīng)的裝機(jī)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(jià)為0.35元/度時(shí)的裝機(jī)成本我們依舊按照上表第1行的情況，要達(dá)到0.35元/度的成本電價(jià)，光伏裝機(jī)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(jià)為0.35元/度時(shí)的裝機(jī)成本構(gòu)成上述價(jià)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(jià)格是6600元，要降低到

12、2902元，假如所有單元按照同比降價(jià)，則各部分的價(jià)格如表2-6所示。表2-6上網(wǎng)電價(jià)為0.35元/度時(shí)的光伏組件各部分的價(jià)格構(gòu)成表2-6意味著，假如光伏組件各個(gè)部分按照同樣比例下降的話，要想達(dá)到0.35元/度的光伏上網(wǎng)電價(jià)，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(biāo)電價(jià)。要把光伏組件的價(jià)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(yīng)外，更要緊應(yīng)當(dāng)是通過技術(shù)進(jìn)步來解決。表3-3 光伏各

13、環(huán)節(jié)成本下降的途徑從表3-3可見，多晶硅的目標(biāo)價(jià)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。而新興的法多晶硅近年來，不管是從成本依舊從純度和制作光伏電池的效率，都取得了長足的進(jìn)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，差不多將大規(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。鑄錠成本的降低則要緊通過加大單錠的容量來實(shí)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，能夠一下子將鑄錠產(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(xiàn)。而目前的鑄造準(zhǔn)單晶

14、的技術(shù)，因?yàn)槟軌蛱岣哞T錠后的電池片效率，因此，折合到每瓦的價(jià)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差不多專門大，目前距離1.8元/瓦的目標(biāo)不算太遠(yuǎn)，要緊依舊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，切片成品率的提高關(guān)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；差不多上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(xiàn)。而電池片制造領(lǐng)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(gè)迂回但十分有效的方式。組件的成本下降，更大程度上取決

15、于玻璃、薄膜、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(shí)刻差不多足夠長，而有機(jī)硅膜、聚合物透光板和工程結(jié)構(gòu)材料，目前正虎視眈眈地預(yù)備進(jìn)入組件市場。而多層組件加工設(shè)備目前差不多面世，先進(jìn)設(shè)備將大幅度降低勞動定員，把組件那個(gè)勞動密集的行業(yè)的人力成本有效地降低下來?？傊?，光伏組件盡管今年差不多下跌了將近一半的價(jià)格，但進(jìn)一步下降的空間依舊專門大。四、結(jié)語光伏產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，目前還處在嬰兒期。其之因此成為“新”，表現(xiàn)在幾個(gè)方面，一個(gè)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(bǔ)貼的市場，但補(bǔ)貼的目的是為了擴(kuò)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