平价上网对光伏产业链各环节的成本要求

1、平价上网对光伏产业链各环节的成本要求、2008-2011光伏各环节价格趋势光伏产业从2005年开始，因德国率先对光伏发电进行补贴而步入规模化生 产阶段以来，价格的降低就是产业持续追求的目标。 由于产业初期多晶硅的供应 奇缺，因此，多晶硅价格畸高，导致了 “拥硅者为王”的神话出现，和全球多晶 硅投资的热潮。从上述曲线可以看出，从2008年上半年以来，光伏产业经历了两次大的降 价热潮。第一次是2008年下半年到2009年上半年期间，金融海啸导致了需求升 幅剧降，使得多晶硅供求缓解，多晶硅价格出现了 80%90的跌幅，从最高的350 万人民币/吨降低到了 41万人民币的低点。由于同期光伏发电的补贴电

2、价并没有 随之大幅下降，所以，多晶硅的大幅价格下跌减缓了下游的价格压力，因此，铸 锭、硅片、电池片、组件乃至逆变器的价格并没有像多晶硅那样大幅下降，而只 是进行了小幅调整。2009下半年后，随着市场升温，多晶硅价格又开始缓升，由于光伏发电的 补贴电价是持续下降的，因此，为了保证组件的价格能够持续下降， 下游的加工 利润也受到了挤压，价格开始出现松动。而 2010年，由于市场规模的扩张，规 模化也导致了下游的成本降低，因此，虽然下游的价格不动或略降，而下游各环 节的企业在多晶硅成本上涨的情况下，依然保持了可观的利润。而第二次降价就是2011年5月份开始的，源于欧债危机。由于市场发展速 度急降，导

3、致产能短期过剩，光伏产业的上下游的利润空间同步受到挤压，导致了光伏行业多个环节的价格降低 50%上，而光伏电站的装机成本则下降了 40% 左右。这次降价的波及面之广、幅度之深，远远超过了第一次。多晶硅从80万/吨的高位持续下跌到20万元/吨，历史上首次跌破大多数厂家的成本价。而组件、 电池片、切片等加工费用也分别有 50%上的跌幅。凡事都有两面性，危机中孕育着商机。从长远看，这次光伏产业的低谷未必 是坏事。阻挡光伏产业发展的最大的障碍是什么？是高成本。 那么，这次光伏行 业的价格普降，对于光伏发电的市场化应用未免不是一件好事。2011年光伏发电成本的加速下降，使得光伏发电的价格距离低于火力发电

4、 的时间大大缩短。原来被认为最激进的估计，现在看来已经成为最保守的预测。 而光伏发电成本低于火力发电的情形的出现， 将是历史上第一次光伏发电能够不 再依赖各国政府的补贴而进入真正市场化的拐点， 这意味着光伏发电成为替代 能 源的序幕拉开，这里面蕴藏的商机几乎可以说是无限的。 因此，这就是为什么在 目前价格如此低迷的情况下，依然有无数的各行各业的巨头企业磨刀霍霍、跃跃 欲试、紧锣密鼓地准备大举进军光伏产业的原因。二、光伏平价上网对各环节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发电的成本电价的数 学模型1 0由于光伏电站总投资与装机容量通常成正比关系，如果用Cp代表单位装

5、机容量的装机成本， Tcost 代表光伏发电的成本电价，则：Tcost=Cp (1/Per+Rop+Rloan*Rintr-isub) /Hfp(1)式( 1 )即为光伏发电的成本电价的计算公式。它表示出了光伏电站的成本电价与光伏电站的单位装机成本 Cp投资回收期Per、运营费用比率(每年的运 营费用占电站总投入的比例)Rop贷款状况(包括贷款占投资额的比例 Rloan 和贷款利息Rintr两个参数)、年等效满负荷发电小时数 Hfp (相当于1KW装机 容量一年所发电量的千瓦时数) 等五大因素的具体关系。 此外，还有该电站所享 受到的其它补贴收入系数 isub (电站每年的电价外补贴占电站总投

6、资的比例。有了上面的光伏发电成本分析模型， 可以对现阶段光伏发电成本做一个简要 分析。平价上网的装机成本光伏目前降价的动因是因为上网电价还高于火力发电。而所谓的平价上网， 就是，上网电价与火力发电价格持平。目前，比较一致的看法是，如果光伏上网 电价能够达到元 /度，则就毫无争议地低于火力发电了。为此，对式( 1)进行变 化可得：Cp=Tcost*Hfp/ (1/Pe叶Rop+Rloan*Rintr-isub)首先，我们按照光伏发电企业的商业惯例对式( 2)的各参数做出。首先是 投资回收期Per,定义为20年，运营费率Rop定义为2%贷款比例Rloan为70% 贷款利息按照7%计算，而CDM等收

7、入按照投资的计算，即isub=%;令Tcost= 元/度，同时假定Hfp=1500小时。在这样的条件下，光伏发电就具有了价值。将 上述参数带入式( 2)，可以得到：Cp=*1500/ (+*-) =7009元/KW0再变更一下不同的商业条件， 可以计算一下所对应的装机成本要求， 可得到 表 2-1 。表 2-1 不同商业条件下，成本电价为元 / 度时的装机成本由表 2-1 可知，如果项目不从银行贷款而全部采用自有资金， 那么即便装机 成本达到12930元/KW也一样可以做到成本电价为元/度。但这样不符合一般的 电站运营模式，下面，我们还是按照表 5-1 中的第一行所代表的商业模式来考虑。光伏平

8、价上网的组件成本2-2。目前的光伏装机成本为11160元/KW，要达到上述比例，必须降低到 7009 元，假定电站的所有部分按照同样比例下降，则各部分成本见表表 2-2? 上网电价为元 / 度时的装机成本构成上述价格不包括土地、和追日及功率优化模块。可见，光伏组件单元目前的价格是 6600元，要降低到 4830元，假如所有单 元按照同比降价，则各部分的价格如表 2-3 所示。表 2-3? 上网电价为元 / 度时的光伏组件各部分的价格构成表 2-3 意味着，假如光伏组件各个部分按照同样比例下降的话， 要想达到元 /度的光伏上网电价，则多晶硅要降到元 /公斤，铸锭加开方成本要降低到元 /公 斤，切

9、片成本要降低到 3 元/片，电池片加工成本要降低到元 /片，组件加工成本 要降低到元 /瓦。成本在现此外，逆变器的价格虽然最近降低的幅度较大，但进一步从目前的元 /瓦降 低到元/瓦是比较容易的， 而施工和土建随着电站施工的日益规范化， 有基础上下降 50%也不是很困难的事情。最难以下降的可能是支架和电缆。因为 主要受金属原材料价格限制， 下降幅度有限。 但如表 4-1 所示，该部分成本目前 仅占光伏电站总价的 12%，因此，下降的幅度即便小一些，也不会影响整体的大 局。另外，由于火电价格目前上升压力较大， 在三到四年后， 火电上网电价可能 会上升到元以上，届时，光伏的价格压力会小些。但是，考虑

10、到光伏的推广，光 伏发电不应仅以火电作为标杆， 假以时日， 光伏发电的价格一定会大大低于火力 发电。光伏电价为元人民币 / 度的装机成本和组件成本前面所举的例子为年满负荷为 1500小时，这样所要求的日照时间通常为 2800小时以上，通常适合我国西北地区。而西北地区目前的火电上网电价通常 在元/度。为此，我们假定上网电价为元，在上面同样的条件下，对光伏装机成 本和组件成本进行计算。Hfp=1500 小时。将上述参数代入式（ 2），可以依然假定投资回收期Per,定义为20年，运营费率Rop定义为2%贷款比 例Rloan为70%贷款利息按照7%+算，而CDM等收入按照投资的计算，即isub =%令

11、Tcost=元/度，同时假定 得到：Cp = * 1500 /( + +)=4906 元/KW再变更一下不同的商业条件，可以计算一下所对应的装机成本要求， 可得到表 2-4 。表2-4不同商业条件下，成本电价为元/度时的装机成本我们还是按照上表第1行的情况，要达到元/度的成本电价，光伏装机成本 必须从目前的11160元/KW降低到元/KW仍然假定电站的所有部分按照同样比 例下降，则各光伏电站各部分成本见表 2-5。表2-5上网电价为元/度时的装机成本构成上述价格不包括土地、和追日及功率优化模块。光伏组件单元目前的价格是6600元，要降低到2902元，假如所有单元按照 同比降价，贝咯部分的价格如

12、表 2-6所示。表2-6上网电价为元/度时的光伏组件各部分的价格构成表2-6意味着，假如光伏组件各个部分按照同样比例下降的话，要想达到元 / 度的光伏上网电价，则多晶硅要降到元/公斤，铸锭加开方成本要降低到元/公斤, 切片成本要降低到元/片，电池片加工成本要降低到元/片，组件加工成本要降低 到元/瓦。三、光伏各环节降低成本的途径考虑元/度的目标电价。要把光伏组件的价格从目前的 6600元/KW下降到 2902元/KW除了大规模生产造成的规模效应外，更主要应当是通过技术进步来 解决。表3-3光伏各环节成本下降的途径能。从表3-3可见，多晶硅的目标价格要降低到元/公斤，靠目前的西门子法多 晶硅生产

13、工艺，绝对是不可能。而新兴的冶金法多晶硅近年来,无论是从成本还 是从纯度和制作光伏电池的效率，都取得了长足的进步。最近的中试结果表明， 上海普罗的新的冶金法多晶硅工艺，已经将大规模生产的成本降低到了80元/公斤，而电耗更加降低到了仅15度电/公斤。这不啻为光伏的巨大福音。铸锭成本的降低则主要通过加大单锭的容量来实现。 但目前单锭的加大受到 较大限制。而上海普罗的一炉四锭的生产方式，可以一下子将铸锭产能提高四倍， 而且电耗降低20%水和氩气消耗降低70%为铸锭成本的降低作了巨大的贡献。 而目前的铸造准单晶的技术，因为能够提高铸锭后的电池片效率， 因此，折合到 每瓦的价格也是一种有效的成本降低的手

14、段。切片成本今年下降幅度已经很大，目前距离元 /瓦的目标不算太远，主要还 是通过降低硅片的厚度，减小钢线的直径和金刚砂的粒度来完成， 此外，切片成 品率的提高对于切片成本的下降也有着重要的作用。电池片的成本下降一直有许多技术在研究中。激光刻槽降低电极的遮光面， 变面接触为体接触，N型电池技术，背电极技术等；都是电池片成本下降的手段。银浆的规模化和国产化也将对电池片的成本下降做出一定贡献。而电池片制造领域的许多技术更着眼于效率的提高，这也是降低成本的一个迂回但十分有效的方 式。组件的成本下降，更大程度上取决于玻璃、薄膜、边框材料和加工装备的技 术创新。目前，超白玻璃、EVA膜、铝合金边框占据市场的时间已经足够长，而 有机硅膜、聚合物透光板和工程 塑料结构材料,目前正虎视眈眈地准备进入组件 市场。而多层组件加工设备目前已经面世， 先进设备将大幅度降低劳动定员， 把 组件这个劳动密集的行业的人力成本有效地降低下来。总之，光伏组件虽然今年已经下跌了将近一半的价格， 但进一步下降的空间 依然很大。四、结语光伏产业是一个新兴产业，目前还处在婴儿期。其之所以成为“新”，表现 在几个方面，一个是市场尚未启动，目前全球的光伏市场并非真正的市场， 而是 依托于政府补贴的市场，但补贴的目的是为了扩大使用规模， 降低成本。从2007 年以来的光伏的成本走势来看，目前这个