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单晶硅冲击波:发电量提升6% 引来投资加速

来源:21世纪网-《21世纪经济报道》
  本报记者 陆宇 北京、青岛报道

  青岛隆盛晶硅科技公司的最新试验初步证明称,单晶硅是发电效率更高的技术路线。

  一个多月前,隆盛晶硅在员工宿舍楼前建成了三个太阳能车棚,车棚采用多晶硅、单晶双玻及单晶硅组件,以比较三种技术路线的电站在发电量上的表现,7月 31日结果显示,单晶硅车棚的发电量比多晶硅高5%-8%。

  “尤其是最近两周的数据,单晶硅比多晶硅的发电量高出8%以上。”隆盛晶硅商务经理潘志明告诉21世纪经济报道记者:“今后,公司计划扩大单晶硅太阳能电站的建设量。”

  隆盛晶硅的母公司是青岛昌盛日电太阳能科技有限公司,后者运营着山东省过半的“金太阳”工程,像国内大多数电站投资者一样,青岛昌盛日电此前多采用多晶硅太阳能电站路线,但试验数据或将更改公司的投资方案。

  此前,由于组件价格略高及渠道的市场推动力等原因,单晶电站在国内的占有率远低于多晶,但多家券商及生产厂商的最新分析结果显示,相同W数的单晶电站不仅发电量显著高于多晶电站,并且单晶生产成本下降速度有望超越多晶,实际投资收益率存在很大的提升空间。

  从年初开始,国外主要生产商突然加大单晶路线的投资力度,研究机构普遍预计,未来几年,单晶电站占比有望迅速提升。

  隆盛试验:单晶电站还是多晶电站?

  隆盛晶硅的太阳能车棚是国内为数不多的、专为比较不同技术路线而建造的分布式太阳能电站。

  为免受其他因素干扰,实验方将多晶硅系统、单晶双面玻系统及单晶硅系统分别建造的三个车棚的倾斜角度、距地面高度、等受光、受热条件设计为一致,以此比较相同W数情况下实际发电量之间的关系,进而测算实际投资收益率水平。

  截至7月底一个月的数据显示,相同W数的单晶硅车棚发电量比多晶硅平均高6%,并且光照越强,单晶硅电站的优势越明显。潘志明告诉21世纪经济报道记者:“光照不好的阴雨天,单晶比多晶多发电5%,光照最强的一天两者相差9%。”

  山东属于太阳能二类资源地区,全年平均日照时长4.5小时,在潘志明看来,如果在西部日照资源好的地区,单晶硅电站的发电量会有更优表现。

  之所以进行不同技术路线的比较,原因是隆盛晶硅母公司昌盛日电计划投资更大规模的太阳能电站,此前,该公司已建成400兆瓦太阳能电站,全部采用多晶硅组件,在接下来的两年,昌盛日电计划新增装机容量338兆瓦,试验结果将直接决定公司的单晶、多晶电站比例。

  单从组件差异计算,单晶硅比多晶硅价格每瓦高0.3元-0.4元,以太阳能车棚为例,单晶价格为4.3元/瓦,多晶价格为4元/瓦,组件成本高近10%。这也是国内太阳能电站更多采用多晶硅组件的主要原因之一。2013年,中国单晶硅太阳能电站占比不足10%,与国际市场形成鲜明对比。

  但隆盛晶硅的试验表明,单晶硅电站的建造成本会缩小单晶、多晶电站的投资差距。

  “使用单晶的电站,可以节省支架、电缆等建造成本,并且,在同样装机容量的电站中,单晶硅电站占地面积更小。” 潘志明告诉21世纪经济报道记者:“车棚上使用的组件,多晶硅组件的功率是250瓦,单晶硅组件的功率是265瓦,而分布式屋顶资源日益稀缺。”

  截至发稿,更为详尽的投资回报率尚未出来,但据隆盛晶硅初步测算,单晶硅太阳能电站的投资回报率有望超越多晶硅。据悉,该公司将更多采用单晶硅电站,潘志明告诉21世纪经济报道记者:“今后,昌盛日电的太阳能电站中单晶、多晶占比可能会达到一半对一半。”

  事实上,类似的测试结果也出现在大型地面电站,据21世纪经济报道记者了解,某电力集团在青海的光伏电站试验结果显示,多晶硅电站的综合成本平均为8元/瓦,单晶硅成本则为8.2元/瓦,而相同W数单晶硅有5%以上的多发电,但该发电公司暂时没有向社会公开详细数据。

  转化效率及成本空间或更大

  单晶硅的价格普遍小幅高于多晶硅,这也成为单晶电站占比较低的主要原因之一。

  据Solarzoom最新统计,2014年7月16-22日,单晶硅片(156mm×156mm)平均报价1.11美元/片,多晶硅为0.87美元/片;单晶硅电池片(156mm×156mm)报价0.403美元/瓦,多晶硅为0.31美元/瓦;单晶组件报价0.675美元/瓦,多晶为0.528美元/瓦。

  但综合券商和单晶硅生产厂商的预测,单晶系列产品的价格下降空间更大。据中银国际分析,单晶硅片成本下降速度有望快于多晶硅片。

  目前,单晶切片采用金刚线切片已成为趋势。

  金刚线的特点是可以将硅片切的更薄且高效,金刚线切割速度是普通刚线的两倍,而且不需要特殊切割液,用水作为溶剂即可。而且金刚线的直径小,线损低,方便切割更薄的硅片。据悉,目前主流切割厚度为190±10 微米,随着电池技术的改进,更薄的硅片将成为主流趋势。

  单晶硅棒因其晶格有序的特性,可以实现金刚线的规模应用,促进硅片薄片化,对应每瓦硅片的硅料耗量将更低。据悉,现在的单瓦硅消耗量4.3克左右,未来耗硅量将更低。中银国际预计,再加上非硅成本的改进,未来单晶硅片的成本下降速度快于多晶硅片,从而两者之间的价差亦进一步缩短。

  此外,从金刚线设备的固定投资呈现逐年下降趋势,中银国际调研信息显示,目前成本仅为高峰期间的1/5左右。

  而多晶硅制造成本的下降空间却极为有限。

  据悉,多晶硅片的成本下降之路主要在于提高效率和铸锭尺寸,但是硅锭的尺寸并非越大越好,这需要综合考虑扩大的技术壁垒以及扩大后的经济效应。

  此外,多家券商分析,单晶硅在转化效率方面存在更广阔的空间,转化效率将对成本产生重要影响,据测算,转换效率每提高一个百分点,将使太阳能电站的系统成本降低7%左右。

  据悉,单晶硅电池效率的实验室世界纪录是24.7%,多晶硅电池实验室效率世界纪录是20.4%。目前,大规模工业化生产的单晶硅电池的光电转换效率在19%-20%,高效单晶(HIT)可达到23%-24%,而多晶体硅电池的光电转换效率在17%-18%。单晶电池片效率的提升空间大于多晶电池片。

  据长江证券研究分析,“目前,多晶转化效率最高到18%,并且,多晶硅现在所有可以用的技术都用上了,还没有找到比较合适的方法进一步提高转换效率。”

  中银国际的结论与长江证券相同,“多晶已经接近效率极限,但是单晶仍有较大发展空间。”

  单晶占比或将迅速提升

  事实上,从今年年初开始,国内外生产厂商对单晶路线的投资力度突然加大。

  2014年3月21日多年生产多晶产品的日本京瓷宣布新增单晶硅组件产品,以应对市场对高转换效率产品的需求,并宣称未来几年商业化单晶硅组件的转换效率将达22%;

  2013年4月,Firstsolar收购晶硅电池厂商TetraSun,正式进入单晶产品领域;

  2014年6月,特斯拉掌门人“ElonMusk”旗下的另一家上市公司Solarcity宣布收购Silevo,并计划未来两年内在纽约州建设1GW以上组件产能;

  另外,OCI持股70%的单晶电池厂商MissionSolar计划扩产,全球最大的硅片供应商GCL也宣布提高产品中N型单晶硅片占比;

  事实表明,国际市场对高性价比的单晶产品的热情远胜国内。据统计,2013年全球新增装机38GW,其中单晶产品8-9GW,占全球装机21%-24%。如果去除国内因素(2013年中国装机12GW,极少数电站使用单晶产品),单晶全球的实际占比31%-35%。业内普遍预计,未来几年单晶电站占比将迅速提升。

  长江证券的结论认为:“单晶产品成本下降仍有潜力,海外需求稳定增长,分布式有望带动国内市场启动,至2018年,单晶、多晶占比将各达到50%。”(编辑 王世玲)

  作者:陆宇
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(责任编辑:Newshoo)

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