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NREL：美國(guó)光伏和光儲(chǔ)系統(tǒng)成本持續(xù)下降
NREL：美國(guó)光伏和光儲(chǔ)系統(tǒng)成本持續(xù)下降
來源:solarindustry
戶用、商業(yè)屋頂和公用事業(yè)規(guī)模光伏系統(tǒng)的成本繼續(xù)下降——與去年相比分別下降了3%、11%和12%。與前幾年不同，今年各應(yīng)用場(chǎng)景的系統(tǒng)成本有所增加或持平。然而，系統(tǒng)成本的增加被組件成本降低19%所抵消，使整體成本繼續(xù)維持十年來的下降趨勢(shì)。
該報(bào)告的作者使用了一種自下而上的成本建模方法，這種方法考慮了安裝過程中產(chǎn)生的所有系統(tǒng)和項(xiàng)目開發(fā)成本，以模擬戶用、商業(yè)和公用事業(yè)規(guī)模光伏系統(tǒng)的成本(無論有或沒有配套部署儲(chǔ)能系統(tǒng))。他們還從安裝成本的角度模擬了典型的安裝技術(shù)和業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)模式。這一策略可確保硬件成本反映組件的實(shí)際采購成本以及支付給安裝商的成本，其中包括利潤(rùn)。這些基準(zhǔn)假設(shè)商業(yè)環(huán)境未受到新冠疫情的影響，并代表了美國(guó)平均水平。
NREL的太陽能和儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析師VigneshRamasamy說：“由于疫情期間與建筑相關(guān)的原材料成本增加，系統(tǒng)材料成本的總余額或者保持相對(duì)不變，或者在某些情況下，與2020年第一季度報(bào)告的系統(tǒng)成本余額相比略有增加。促使2021年第一季度光伏和儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝成本降低的主要因素是更低的組件成本、更高的組件效率和更低的電池組成本。”
從2020年開始，NREL就在其年度報(bào)告中加入了光儲(chǔ)項(xiàng)目和獨(dú)立儲(chǔ)能項(xiàng)目的成本。而2021年基準(zhǔn)報(bào)告發(fā)現(xiàn)，戶用和工商業(yè)光儲(chǔ)系統(tǒng)的成本持續(xù)下降，公用事業(yè)規(guī)模光儲(chǔ)系統(tǒng)的成本下降幅度最大(最多下降12.3%)。獨(dú)立儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本也有所下降。
系統(tǒng)安裝總成本的一個(gè)主要組成部分是光伏組件的成本。在其名為《光伏組件技術(shù)：2020年基準(zhǔn)成本和技術(shù)演進(jìn)框架結(jié)果》報(bào)告中，NREL的研究人員計(jì)算了組件的最低可持續(xù)價(jià)格(MSP)，即支持業(yè)務(wù)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展所需的價(jià)格。具體而言，該報(bào)告通過使用自下而上的制造成本分析和15%的毛利率來計(jì)算價(jià)格。
該報(bào)告對(duì)三種成熟的、實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的光伏組件，以及目前正在開發(fā)或試生產(chǎn)的兩種具有發(fā)展前途的光伏組件進(jìn)行了基準(zhǔn)測(cè)試。晶硅在當(dāng)前的光伏市場(chǎng)中占主導(dǎo)地位，其MSP是最低的——晶體硅的成本為0.25至0.27美元/W。
碲化鎘(CdTe)組件的MSP略高(0.28美元/W)，而銅硒化銅銦鎵(CIGS)的MSP則更高(0.48美元/W)，這主要是由于勞動(dòng)力、設(shè)備和設(shè)施的成本增長(zhǎng)。該報(bào)告提供了進(jìn)一步減少M(fèi)SP的技術(shù)路線圖。晶硅和碲化鎘組件的價(jià)格在短期和長(zhǎng)期內(nèi)將持平，而CIGS溢價(jià)有所下降，但成本差異仍然很大。
報(bào)告考慮的兩種正在發(fā)展的技術(shù)是III-V族化合物和鈣鈦礦。III-V族化合物的MSP基準(zhǔn)價(jià)格為77美元/W，遠(yuǎn)高于目前成熟技術(shù)的基準(zhǔn)，所以該技術(shù)目前僅應(yīng)用在太空和地面聚光器等小眾市場(chǎng)。這一問題反映在III-V族技術(shù)發(fā)展路線圖中，即使部分成本又降低的可能，但該技術(shù)成本的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)仍為20美元/W，比其他技術(shù)的長(zhǎng)期MSP高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。然而，III-V族組件仍然值得開發(fā)，因?yàn)樗鼈兪鞘袌?chǎng)上效率最高的光伏產(chǎn)品。目前，多結(jié)III-V族組件的最高效率為47.1%，甚至可能更高。
這份報(bào)告中，NREL首次對(duì)鈣鈦礦光伏組件進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估。小規(guī)模生產(chǎn)的單片鈣鈦礦組件的MSP為0.38美元/W。假設(shè)組件效率可在不提高成本的基礎(chǔ)上得到提升，那么鈣鈦礦潛在的成本降低預(yù)計(jì)將MSP降低到0.18美元/W。鈣鈦礦還可以在多結(jié)配置中與其他光伏技術(shù)相結(jié)合。該報(bào)告根據(jù)試生產(chǎn)結(jié)果估計(jì)早期生產(chǎn)中硅基鈣鈦礦串聯(lián)組件的MSP為0.31美元/W。
隨著生產(chǎn)規(guī)模的增長(zhǎng)和制造經(jīng)驗(yàn)的積累，規(guī)模經(jīng)濟(jì)帶來的成本降低也很重要，但它們并未包含在NREL的成本降低路線圖中。這一分析報(bào)告未涵蓋的其他重要組件價(jià)格驅(qū)動(dòng)因素包括全球供需波動(dòng)、與光伏開發(fā)和制造相關(guān)的美國(guó)國(guó)內(nèi)政策、貿(mào)易政策和企業(yè)戰(zhàn)略。然而，將自下而上的組件MSP結(jié)果與組件市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行比較，將有助于闡明這些其他驅(qū)動(dòng)因素的影響。
