光伏设备市场现状分析:单晶器件性能优势凸显

多晶成本优势的降低为单晶的发展带来了机遇。早期多晶硅芯片由于成本优势占据了主要市场份额。目前,单晶成本的降低迅速挤压了多晶份额。

从生产过程来看,单一多晶生产过程的差异主要体现在拉棒和铸锭过程中。单晶硅棒工艺对设备和生产人员有严格的要求。早期单晶硅片在进料量、生长速度、拉棒速度等方面不够成熟,生产成本仍然很高。然而,多晶硅铸锭采用铸锭技术的成本优势明显,占据了主要市场份额。

近年来,由于单晶设备技术的进步,单晶逐渐挤压了多晶市场份额,市场份额也有所增加。PVInfolink统计数据显示,单晶硅片的全球产量份额从2016年的18.5%增加到2018年的46%。

长晶设备的反复加料大大增加了单晶拉杆和多晶锭的成本,主要包括设备折旧成本、人工成本、水电成本、辅助材料成本、原材料损耗等。单晶炉产量的差异是单晶拉杆和多晶锭成本差异的主要原因之一。

由于连续直拉法单晶技术(CCZ)的应用,单晶进料量大大增加。中国光伏产业协会最新统计显示,2018年单晶炉投料量为950公斤,比2017年的530公斤高出80%,比200-300公斤前期投料量高出3-4倍。未来,随着热场的增加和连续拉棒技术等催化因素的推广,进料量将逐年增加,预计达到1100公斤;到2020年。此外,由于机器的改进,从单个炉子排出的棒的数量也从1个增加到3-5个。

设备的改进降低了单晶生长的成本,为单晶的发展带来了机遇。

2019年1月9日,国家发展改革委和国家能源局发布《关于积极推进风力发电和光伏发电无补贴平价上网的通知》,提出了推进风力发电和光伏发电无补贴平价上网的相关要求和配套政策措施,以促进可再生能源的优质发展,提高风力发电和光伏发电的市场竞争力。

自2018年“531”新政策出台以来,减少行业补贴已成为大势所趋。根据智辉光伏的报告,一、二、三类地区光伏基准价格将从2018年底的0.5元/千瓦时、0.6元/千瓦时、0.7元/千瓦时下调至0.4元/千瓦时、0.45元/千瓦时、0.55元/千瓦时。

光伏电价补贴下调将是未来光伏产业的长期趋势。

在电价下降的背景下,只有不断降低电站建设成本,电站投资者才能保证电站的合理收益。

采用高转换效率的单晶组件,可以有效降低与组件相关的设备成本,降低电价将促使下游电站投资者采用更多的单晶产品,增加单晶市场的比重。

电池片和组件环节单晶高光伏设备市场现状分析:单晶器件性能优势凸显转换效率降低单位成本在《光伏制造行业规范条件》和“领跑者”计划推动下,各种晶硅电池生产技术迅速进步。在“光伏制造业标准条件”和“领先”计划的推动下,各种晶硅电池生产技术取得了快速进展。

2018年,大规模生产的多晶硅黑电池平均转化效率达到19.2%,采用PERC电池技术的单晶和多晶硅电池平均转化效率分别提高到21.8%和20.3%,比2017年分别提高0.5%和0.3%。氮型PERT单晶电池的平均转化效率达到21.5%。

单晶组件的性能优势凸显◆相同条件下单晶组件产生能力较高的多晶硅在单晶炉中形成单晶方向、无晶界、位错缺陷和低杂质密度的单晶棒。由简单铸锭形成的多晶硅棒由许多小的单晶颗粒组成,颗粒之间的晶界将影响电池发电容量的降低。

单晶材料具有单一结构和更稳定的晶体结构。与多晶材料相比,单晶材料具有光强和弱光响应、低光衰减、低工作温度和低线损的优点,在相同条件下可以产生更多的晶体和更多的功率。

◆单晶模块在长期使用过程中功率衰减较小的现象是电池模块在光照下的发电量下降,这是影响单晶模块和多晶模块稳定性和发电量的重要因素。

在照射2-3个月后,单晶模块的初始光衰减达到约3%的峰值。在接受照明3-4个月后,输出功率将回到接近初始水平,然后在较低的稳定水平上缓慢降低。多晶组件中几乎没有初始光衰减,组件投入使用后功率继续下降。

从第二年开始,单晶组件的平均年输出功率衰减不超过0.55%,多晶组件的平均年衰减为0.71%-0.73%。

当使用寿命为25年时,单晶组分的衰减功率比多晶组分高近4个百分点。

◆单晶模块的弱光响应越强,光响应就越强,这是电池模块在有限光照条件下发电能力的重要参考因素。弱光响应越强,模块的光敏性越强,电池的发电能力越稳定。

辐照高时单晶与多晶的差异不大,但辐照低时,单晶电池的弱光响应明显高于多晶电池,导致单晶模块的年发电量高于多晶模块。

以格尔木10MW单晶方阵和10MW多晶方阵中的太阳能为例进行比较。

在过去两年的监测期间,使用单晶模块的总发电量比使用多晶模块的总发电量高5.12%。由于弱光响应的优势,单晶多晶电站的发电量差异在多云条件下更为显著,达到10.06%。

因此,在太阳能发电行业,单晶份额的增加已成为必然趋势,太阳能发电对单晶硅的需求将越来越高。

以上数据来自前瞻性产业研究所发布的《中国光伏发电产业市场前景与投资战略规划分析报告》。

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