單晶硅和多晶硅光伏電池組件已有幾十年的電站發(fā)電歷史,技術相對成熟,學術界對單、多晶技術各自的優(yōu)劣之處也早有共識:單晶的光電轉(zhuǎn)化效率相對高一些;多晶的衰減小,度電成本低。
假如我們要投資一座55兆瓦地面電站。
假設目前可選的多晶組件功率為330瓦,單晶組件功率為340瓦,電站投資者應該選擇多晶組件還是單晶組件?
這個選擇取決于太陽能電站的平準化度電成本計算,即Levelized Cost of Electricity (LCOE)。
上表我們假設電站系統(tǒng)選用多晶330瓦或單晶340瓦組件所對應的系統(tǒng)成本對比,包含組件、逆變器、匯流箱、支架、線纜、土地、人工等成本。
其中假設多晶組件價格為3.20元/瓦,單晶組件價格為3.35元/瓦。根據(jù)計算可知,多晶系統(tǒng)每瓦可以少花0.108元人民幣。
當電站系統(tǒng)的成本確定后, 影響平準化度電成本(LCOE)的另一個重要因素是組件的初始光衰。
我們假設初始光衰如下:
A. 多晶組件的平均初始光衰為1.1% (質(zhì)保2.5%)
單晶組件的平均初始光衰為1.6%(質(zhì)保3%)
B. 電站運營年限均為20年
根據(jù)以上的假設條件,我們通過數(shù)學模型對單、多晶系統(tǒng)進行平準化度電成本LCOE測算。首先我們測算不同價格的組件度電成本差價,然后我們測算為了確保同樣度電成本,單多晶組件的價格差。
以下是測算結果:
1、如果單晶組件每瓦的價格比多晶組件高0.15元/瓦, 單晶系統(tǒng)投資就比多晶高0.108元/瓦,單晶系統(tǒng)平準化度電成本比多晶系統(tǒng)高0.004元/度。
多晶系統(tǒng)初始投資低,度電成本更低,投資回報率更高。
2、如果要求單、多晶系統(tǒng)平準化度電成本(LCOE)持平,當單晶組件初始光衰為1.6%,單晶組件的每瓦售價不能超過多晶組件0.02元/瓦。
當單晶的初始光衰為2%,單晶組件價格必須低于多晶0.01元/瓦,任何超出以上價差范圍(-0.01元~+0.02元/瓦)的單晶組件,將導致單晶光伏電站系統(tǒng)的度電成本高出多晶光伏電站系統(tǒng),降低了太陽能電站的投資回報率。
總結
以大型地面電站為例,在單多晶組件的平均初始光衰分別為1.6%和1.1%時:
1、如單晶組件每瓦的價格比多晶組件高0.15元/瓦, 單晶系統(tǒng)每瓦投資比多晶高0.108元,單晶系統(tǒng)的平準化度電成本比多晶系統(tǒng)高0.013元/度。多晶系統(tǒng)初始投資低,度電成本更低,投資回報率更高。
2、如單、多晶系統(tǒng)度電成本持平,單晶組件每瓦價格比多晶組件的溢價不能超過0.02元/瓦,否則單晶系統(tǒng)的度電成本會高出多晶電站,太陽能電站的投資回報率也會相應降低。
3、 在某些情況下,比如屋頂面積有限,土地成本奇高,或高電價地區(qū)自發(fā)自用時,單晶組件的優(yōu)勢會大一些。但也要具體問題具體分析。