2016年光伏市场变化与技术创新

　　2016年6月3日国家能源局正式下达《2016年光伏发电建设实施方案的通知》，通知要求，2016年国内新增光伏电站建设规模18.1GW。相比于2015年能源局要求的17.8GW略高，2014年完成新增光伏电站装机容量10.6GW。从近几年的光伏装机容量看，光伏发电作为新能源的一个重点行业得到了国家的大力支持，中国也成为近几年全球光伏新增装机容量最多的国家之一。

　　国家能源局下达通知要求的2016年新增装机容量里面，其中普通光伏电站项目12.6GW，光伏领跑技术基地规模5.5GW。在各地配额的分配中可以看到，光伏电站的发展重心慢慢从西北向华东、华北及华中倾斜，这也与近两年西北地区弃光限电严重，很多投资商在考察后止步不前有关。在领跑者项目的8个领跑者基地中，除了河北500MW是为冬奥会服务，其他7个基本都是山西、内蒙等老的产煤区，这也是国家拉动当地经济发展的一个战略，在煤炭塌陷区大规模建设光伏并网电站，不仅能很好的利用煤炭塌陷区土地，而且拉动当地经济的发展，同时也为国家的新能源产业增添色彩。光伏领跑者基地项目也得到了各级政府的支持。

　　中国光伏发电产业的市场蛋糕是越做越大，但从长期来看，光伏电价的补贴逐年递减，因投资方要考虑其收益，所以整个产业链的各个厂家的产品的价格也是在递减，产业链的各个厂家逐鹿中原，到底谁胜谁负，需要各厂家苦练内功，一是成本的控制，二是研发出新的技术和新的应用，推出更适应市场，适应客户，高性价比的产品和方案。

　　光伏行业是一个竞争充分的领域，从国家领跑者光伏项目的角逐可见一斑。在9月底开标的山东领跑者项目中，有包括华能、华电、协鑫等行业巨头的超过60家企业参与竞标，继山西领跑者项目竞标报出的最低上网电价0.61元，再到包头领跑者项目竞标报出的超低上网电价0.52元，此次山东领跑者项目的上网电价普遍报价在0.8元以上，可以说是稍微回归了一点理性，但市场上还是能处处闻到硝烟的味道。

　　9月29日，国家发改委出台《关于调整新能源标杆上网电价的通知(征求意见稿)》，拟下调风电、光伏的补贴力度，其中光伏电站的上网电价下调较大，光伏地面电站电价降幅在23.5%~31.2%之间，分布式度电补贴降幅在28.6%~52.4%之间。上网电价的巨变必然加剧光伏电站上游各生产厂家的竞争，特别是价格方面。

　　在厮杀得如此厉害的红海市场里，光伏产业的上下游企业，从光伏组件、逆变器、主控、箱变厂家到总包商、业主等，终会有一些优秀的内生性强的企业，在激烈的竞争中推陈出新，未来会不会创造一片蓝海?

　　光伏组件

　　目前太阳能光伏组件的主要材料是晶硅材料(单晶硅、多晶硅)和非晶硅材料(薄膜电池，材料是SiH4)，也有以砷化镓材料为主的光伏电池板，虽然其转换效率高，但其成本太高。单晶、多晶和薄膜电池，转换效率从大到小分别是单晶、多晶和薄膜电池，但成本从高到低和其转换效率一样。虽然薄膜电池成本低，但其转换效率低(不到10%)，而且其组件衰减较大，所以在大型电站建设的组件使用上，用薄膜电池的较少。

　　目前市场上的主要光伏电池板是多晶光伏板和单晶光伏板，晶硅的理论转换效率是28%，在5年前期转换效率不到20%，随着各研究机构及厂家的长期研究开发，单晶和多晶的转换效率已经大大提升，单晶电池板的转换效率已经突破20%，而且随着单晶技术的不断发展，单晶光伏电池板的造价成本在不断降低，其性价比不断提高，目前来看，单晶光伏板是先进技术的代表，客户越来越多的选择单晶材料光伏电池板，某些大的集团公司已经指定单晶材料的电池板。

　　随着未来材料基础技术的发展，石墨烯光伏电池板可能会将转换效率提升到60%，这将是一个革命性的进步，将大大节省光伏电站的造价。

　　在屋顶光伏领域，未来将慢慢向绿色建筑延伸。今年8月，传奇人物埃隆·马斯克的企业SolarCity宣布将生产太阳能光伏屋顶，这将无疑是BIPV向前迈进的一大步。

　　光伏逆变器

　　逆变器作为光伏电站的核心设备，在早期的方案中，一直承袭着集中式的方案，即以2台单机500kW逆变器组成一个1MW光伏组件单元，但此方案存在缺陷是MPPT数量少，另外从汇流箱到逆变器的传输电压低，直流传输损耗大。

　　随着生产逆变器的厂家越来越多，竞争越来越激烈，充分的竞争倒逼有实力的逆变器厂家进行方案的创新。华为的组串式方案成为了这个市场的“第一条鳗鱼”，对传统的集中式方案有颠覆性的改变，以小的逆变器(几十千瓦)先对电能进行变换(DC->AC)，然后再汇集到箱变，改变了集中式的能量集中逆变的思路，其优势是MPPT数量大大增加了，每2个组串对应1路MPPT，这样一个MW方阵对应有100多路MPPT，但其仍然没有解决箱变前端低压长距离传输的问题。

　　逆变器市场的“第二条鳗鱼”出现了，深圳禾望首创的集散式方案很好的解决了集中式MPPT数量少和箱变前端低压长距离传输的问题。集散式方案是把MPPT功能前置到汇流箱，能实现和组串式同等的每2个组串对应1路MPPT，很好的解决了集中式MPPT数量少的问题，而且，集散式方案在汇流箱加了DC/DC升压功能，把光伏组串汇集过来的能量经过一个DC/DC升压，升压到800V，相比于集中式的500V-600V和组串式的480V长距离传输，能大大减少线损。集散式集成了集中式的拓扑结构，还是采用能量集中变换的方式，在稳定性和电能质量上继承了集中式的优势，同时具备多路MPPT的特点，可以说是同时兼具了集中式和组串式的优点。

　　逆变器市场有了“鳗鱼”的搅动，技术不断革新，现在逆变器实施方案存在三足鼎立的情况 —— 集中式、组串式、集散式。从发电量的提升看，集散式和组串式方案相对集中式方案，能提升3%左右的发电量。 从投入成本上看，集散式方案和集中式方案差不多，而组串式方案的投入成本比其他两个方案高出不少。综合来看，集散式方案是性价比最高的方案。

　　在逆变器方案的选择上，见仁见智，组串式和集散式作为市场的两条鳗鱼，给整个行业也带来了活力，同时给业主带来了更多选择。但从市场竞争的规律来看，性价比高的东西会占据市场重要的地位。

　　智能监控

　　随着智能化和大数据技术的发展，今年来各个光伏运营业主越来越厌恶了已投产光伏电站的粗放管理。业主希望能实现对电站的实时以及远程监控，并且最大可能性的实现电站无人值守以及故障的智能诊断。

　　中国最大的光伏电站投资者国家电力投资集团已经把光伏电站智能监控作为其电站重点建设的任务之一，集团在研究智能电站解决方案，提出光伏电站“无人值守、状态监测、故障测报、数据推送”等电站管理方针。

　　光伏电站智能监控不仅涉及电站监控，而且设计大数据分析及管理领域，已经在很多领域成熟应用云服务，很好的借鉴应用到光伏电站智能化领域。如远景的阿波罗云在其风电领域取得成功后也向光伏领域延伸，此外还有华为的FusionSolar，阳光的iSolarCloud，禾望的hopeCloud。

　　远程智能云服务架构

　　智能云服务系统能实现电站运维管理的智能化，极大的解放人力，可以实现一些列功能：

　　·运行数据监控

　　把所有的光伏电站甚至风电场接入集中监控，远程就能了解到各个电站的运行状况， 不仅各个电气设备的信息，还能精细到各个光伏板子串的信息。

　　·智能故障诊断

　　当设备出现故障时，通过庞大的的故障数据库快速判断出是什么故障，并提出建议怎么处理。

　　·远程运维协同

　　在一些复杂事件发生的时候，需要团队共同协作讨论，系统地提供了一套闭环的远程运维管理系统。

　　·生产管理功能

　　可自动生成周期报表，展示内容丰富，如发电量、功率、故障率等数据，对电站运营状况提供数据依据。

　　·电站生产人员KPI管理

　　通过数据分析和管理，对电站管理人员和工作人员的KPI考核提供依据。

　　小结

　　三尺剑，六均弓，山花映青松;

　　清暑殿，广寒宫，疾风撼洪钟。

　　光伏行业上下游上千家大大小小的企业盯着这块蛋糕，唯有技术不断创新才能分得一杯羹，各生产厂家都得使出看家本领。竞争倒逼创新，陈腐守旧的企业终将更不上市场的步伐。相信这也是对国家新能源行业的发展起到了非常积极的作用。