单多晶转化效率差异对系统成本的影响

单、多晶硅片转换效率差异对后续光伏系统成本影响的对比分析西安隆基硅材料股份有限公司2009.11提要1.产业生产链条2.8单、多晶硅片基本参数3.成本计算与比较4.电力回收期的区别5.结论1.产业生产链条市场需求加工过程太阳能级多晶硅多晶硅锭多晶硅片多晶硅电池太阳能电池组件系统集成单晶硅棒单晶硅片单晶硅电池转化效率：标准状态下将光能转化为电能的效率。标准状态表面温度25℃光谱分布AM1.5辐射度1000w/㎡下面将重点分析单、多晶硅片在后续生产环节上的成本差异，即在电池、组件、模组安装集成环节的成本差异。以8”硅片（156mm*156mm*Φ200）为例，假设单晶硅片转化效率为17.5%，多晶硅片转化效率为16%。2.8单、多晶硅片基本参数功率（mw）=面积（mm2）*转化效率单晶硅片：156X156XΦ200有效面积：23895mm2；转化效率：17.5%多晶硅片：156X156有效面积：24336mm2；转化效率：16%面积比：0.9819效率比：1.09375功率比：1.073953上述结果表明：制造同样尺寸的单晶和多晶电池，除硅片成本外，相同的投入，17.5%转化效率的单晶硅电池将比16%转化效率的多晶硅电池有更多的功率输出，即每片单晶输出的功率是多晶的1.073953倍。电池功率156X156XΦ200单晶硅电池在17.5%转换效率时的单片功率为:4.18W156X156多晶硅电池在16%转换效率时的单片功率为:3.89W3.成本计算与比较以一个标准尺寸的电池组件（比如尺寸1482*992）为例，单晶的输出功率约为225w，多晶的输出功率为210w，以下计算该同尺寸模组，在分别采用单晶、多晶硅片制作时，在电池制造、组件及在系统及工程方面的单位成本差异。标准电池组件的输出功率对比标准电池组件：电池片规格：8英寸电池片数量：6*9组件尺寸：1482*992多晶组件单晶组件功率比（单/多）输出功率210W225W1.073953输出功率对比系统成本构成太阳能组件成本系统成本光伏系统成本结构电池成本组件的非电池成本控制系统安装成本硅片采购成本非硅制造成本不论单晶光伏系统还是多晶系统，只要组件尺寸相同，则兰色成本部分基本相同电池、组件、系统及工程成本构成13.70%11.60%10.70%10%9.20%4.80%2.20%11.40%11.40%5.10%9.90%电池组件成本构成比例图玻璃EVA膜框架终端盒Tedlar膜电池片连接线粘结剂人工额外的费用折旧管理费用单晶硅电池组件与多晶硅电池组件有相同的成本构成一个标准组件的成本（扣除电池片成本）为$85系统及工程成本控制、逆变器及与功率相关部分：$0.75/瓦电站建设安装与面积相关部分成本（土建、支架、人工）：$0.75元/瓦土地成本：$0.15-0.30/瓦若有追日系统则增加$0.30/瓦系统及工程成本与效率差异无关的成本模组功率（w）电池成本（不含硅片）(美元)组件成本(美元)系统与面积相关部分成本(不含土地费用)（美元）合计(美元)组件制造、系统及工程单位成本(美元/瓦)多晶电池21060851683131.49单晶电池22560851683131.39由于单晶硅片的转换效率高于多晶硅片，在转换效率差异为1.5%时，使用单晶硅片制作电池、组件并建成电站，每瓦节约10美分（若考虑土地使用费用，这个数字会更大）除硅片外的系统成本若多晶硅硅片的价值是$0.7/W,则单晶硅片的价值就应该是$0.8/W，此时，二者性价比相当。156X156XΦ200单晶硅片的价值为:$0.8/W*4.18W/片=$3.34/片156X156多晶硅片的价值为:$0.7/W*3.89W/片=$2.72/片两者价值差为:$3.34-$2.72=$0.62/片价值区别；价值区别；1KG硅原料按单、多晶路线所产生的价值区别：1.两者的综合出片率均为45片/KG2.单晶、多晶铸锭总价值差：$0.62/片*45片/KG=$27.9/KG3.铸锭的成本很低，有可能会达到$2.50/KG4.单晶拉制需要将成本控制到$30.40/KG才会具有优势4、电力回报的区别（一）★生产1KG单晶硅棒的耗电量为60度★生产1KG多晶硅锭的耗电量为12度●电耗差：48度★1KG单晶路线所产生的功率：4.18W/片*45片/KG=188.1W/KG★1KG多晶路线所产生的功率：3.89W/片*45片/KG=175.1W/KG●功率差:13W/KG电力回报的区别（二）1W太阳能电池年发电量一般为1.5度13W年发电量为19.5度单晶硅多发电量回收自身生产多耗电量的时间:(48度/KG)/(19.5度/KG年)=2.5年每公斤硅原料单晶比多晶在25年内多发电438度!（25-2.5）*19.5=4385.结论（一）1.用一片156X156XΦ200的单晶硅准方片进行生产，到发电系统时，较一片156X156的多晶硅方片增加$0.62（折合￥5.00含税)的价值，若考虑土地使用成本上述价值差将会更大。2.若单晶硅电池的转换效率比多晶硅电池高出1.5个百分点，单晶硅拉棒的成本控制在$30.00/KG（折合￥240.00/KG含税)之内，将比多晶铸锭技术线路更具优势。结论（二）3.电池片、组件生产商应向下游系统商说明高转换效率电池的产业链成本优势，单位面积的高输出功率将使系统的安装及土地占用成本降低。4.单晶硅片的小角化趋势同样是提高单位面积输出功率，降低整体系统成本的措施，典型规格如下：125X125XΦ165(面积利用率99.09%)156X156XΦ210(面积利用率99.53%)结论（三）5.单晶硅生产较多晶硅铸锭多耗电，但其生产的太阳能电池将发出更多的电，在其25年的生命周期中将多发出10倍的多耗电力，实际上，单晶路线会更省电！谢谢大家！