“等效功率”视角下组件单瓦发电能力的价值评审

作者:光伏协会    浏览:8    发布时间:2019-7-15 16:57:25

这个枯燥又拗口的题目里有两个词语需要重点解释,分别是“单瓦发电能力”和“等效功率”,理解了它们才能进行下一步的深入探讨。

一、概念探讨

1、单瓦发电能力

单瓦发电能力是指同样的1瓦的光伏组件所具备的不同的发电能力。光伏组件标定功率的测试环境和户外实际发电的环境十分迥异,举例来说,光伏组件测试功率时环境温度设定为25度,而户外实际的发电环境则有可能是零下40度到零上80度。再比如说,光伏组件测试功率时以垂直光照为主,而在户外发电环境中从早晨到傍晚,光线的角度可能是从0~180度的范围。测试环境和实际发电环境的巨大迥异,使得我们不得不引入“单瓦发电能力”这个概念以进一步考察不同光伏技术路线的价值,而且近些年双面组件的崛起使得同样正面功率的组件发电能力差异巨大,这些都使得我们更要明确“单瓦发电能力”的概念。

举一个简单直白的例子做说明:同样被标定为100瓦功率的n型双面组件和p型双面组件,N型组件得益于更高背面发电能力、更低的衰减以及更好的温度系数,长期看其单瓦发电能力可能会比p型双面组件高4~6%,这种发电能力的差异自然会给n型组件带来更高的单瓦价值。

再举一个简单的例子,最近关于MBB发电能力的讨论甚嚣尘上,由于MBB组件技术的特点,使得其在垂直打光环境(测试环境)下有着最好的功率表现而在实证的发电环境中其单瓦发电能力会比常规5BB组件差2~2.5%,如果这个差异被广大终端电站客户证实属实,那么这将是MBB这一技术路线上的长期挑战。

2、等效功率

目前实证电站的许多数据已经表明不同组件技术的单瓦发电能力差异是十分显著的,从负3%~正5%都有可能。如果我们只关注组件的铭牌功率而不关注户外实际发电能力表现,就有可能使电站业主不能做出最优选择,也可能使那些真正优质的技术路线得不到正确的定价。为了解决这一问题,我们通过引入“等效功率”的概念方便对不同单瓦发电能力的组件作出更加准确的价值评审。

等效功率的概念其实很好理解,还是以前面n型组件的实证表现为例,若n型双面组件的单瓦发电能力最终被证实确实比p型双面组件单瓦发电能力强5%(我们均站在双面的角度作比较),那么100瓦的n型组件就等效于105瓦的p型组件。

等效功率概念的引入使得组件更强的单瓦发电能力显化为看得见摸得着的组件功率,再结合面积相关成本公式我们便可以轻松计算组件更强单瓦发电能力所带来的价值。

二、高功率组件的溢价来自于对面积相关成本更有效的摊低

两块面积相同的多晶275组件和单晶310组件对于同一个项目所对应的包装、运输、安装、土地、支架、线缆等一系列成本是相同的,我把这一系列成本的集合称作为面积相关成本(Area Related Cost=ARC),所谓面积相关成本是指一块组件最终成为电站过程中所要花费的一系列的和面积相关的成本,事实上一个电站项目除了逆变器和部分接入电网的成本和组件功率相关,其他绝大部分的成本都是和组件面积相关的。

不同项目类型以及不同项目所在地都会导致面积相关成本不尽相同,使得一块组件的面积相关成本是一个区间,通过对EPC厂商的调研:一块60版型组件面积相关成本所在区间为500~1300元。为了方便计算,我们先以中国市场800元每块组件的面积相关成本来计算310瓦组件对275瓦组件的溢价为:

800÷275 - 800÷310=0.33元

这就意味着:对于一个面积相关成本为800元的电站310组件比275组件卖贵0.33元是合理的。

这个公式很好理解,800÷275=2.91元代表着对于一个面积相关成本为800元的电站项目,选用多晶275组件单瓦要摊销的面积相关成本,800÷310=2.58代表310组件每瓦要摊销的面积相关成本。由于310组件每瓦摊销成本比275组件低2.91-2.58=0.33元,那么即便310组件卖贵0.33元,放在电站端一个整体看电站的单瓦成本都是持平的。

面积相关成本的简称为Area related cost=ARC,由此我们得到了测算高功率组件溢价的公式:

ARC÷低功率组件功率 — ARC÷高功率组件功率

需要强调的是:面积相关成本是一个区间,以美国,欧洲日本为代表是高面积相关成本的区间,以中国澳大利亚为代表是中档面积相关成本区间,以印度东南亚为代表则是低面积相关成本区间。

一种高功率的新型的组件出来以后,想必会率先去往高面积相关成本市场,因为只有高面积成本的市场才能支付更高的溢价。而随着这种新型技术市场占有率不断提高,它就要普及进入那些低面积相关成本地区,高功率组件所能实现的溢价自然也就要降低。

(随着高功率组件市占率提高,溢价降低)

三、等效功率概念引入公式中以测算更强单瓦发电能力价值

面积相关成本公式简洁易懂,可以用非常简便的方法回答高功率组件的溢价问题,但它却无法测算单瓦发电能力更强组件溢价的问题。举例来说:正面功率为310瓦的P型组件和正面功率也为310瓦但单瓦发电能力强4%的N型组件按照前面的公式来计算就是零溢价。

由于原先面积相关成本公式只关注铭牌功率,而未关注单瓦发电能力,这就导致虽然N型组件单瓦发电能力强4%,但却未在公式中体现出溢价,而很显然这是并不符合常理的。

此时我们就需要引入等效功率的概念来完善这个公式,发电能力比p型组件强4%的n型组件其等效功率为310×(1+4%)= 322.4瓦。同时我们应当注意的是,n型组件卖功率的时候只是按照其铭牌功率来销售,所以虽然其等效功率为322.4瓦,但实际销售时还是按照310瓦的功率来计算售价,那么剩余的12.4瓦相当于赠送的组件。如此一来,n型组件的单瓦溢价就不是0了,而是:

800÷310 -800÷(310×1.04)+4%×组件价格=0.223元(其中组件价格=2元)

这个公式测算结果的含义是:虽然同为310瓦的铭牌功率,但N型组件得益于单瓦发电能力更强4%,因而在对于一个面积相关成本为800元的电站项目中,N型组件可享受0.223元每瓦的溢价。

我估计很多朋友对公式中“4%×组件价格”这个因子不理解,这个因子存在是这样的:

单瓦发电能力更强,但是在销售组件的时候单瓦发电能力更强的部分并不计入价格,这就相当于赠送4%的组件。组件按照310瓦计算,

组件功率×5%=310×5%=15.5W的组件

再乘以单瓦组件的价格就可以算出这部分赠送组件的总价值:

组件功率×5%×组件价格

最后要注意的是,我们希望测算的是单瓦溢价,既然是测算单瓦溢价,那么就需要再除以组件总功率,那么这个公式就变为:

组件功率×5%×组件价格÷组件功率

观察这个公式我们发现组件功率可以抵消掉,进而测算赠送组件部分带来的溢价价值的公式就可以简化为:

5%×组件价格

由此,我们得到了一个完整的等效功率视角下测算单瓦发电能力更强组件溢价的公式:

ARC÷组件功率 - ARC÷(组件功率×增益率)+增益率×组件价格

即便看到这里可能还是会有很多朋友一头雾水,咱不着急,接下来我们应用上述公式来解决电站业主日常决策中所遇到的一系列问题。相信大家通过学习一系列的案例后,便能熟知上述公式的应用了。

四、用等效功率公式回答产业中的一系列问题

问题1:对于一个面积相关成本为800元的项目,正面功率同为310瓦,但背面发电增益能力能有8%的双面组件能比单面组件有多少的溢价?(假设组件价格为2元/瓦,后面题目也均是如此)

800÷310 - 800÷(310×1.08)+8%×2=0.35元。

这一测算表明双面组件的价值是显著而巨大的,对于面积相关成本为800元的电站,背面增益8%的双面组件给每瓦带来的价值高达0.35元,现实产品价格结构中,双面组件仅比单面组件略贵5分左右,而其带来的价值高达0.35元,这一测算表明:对于具备安装双面组件的电站系统中,使用双面组件带来的收益明显大于其成本。这也就意味着:长期看,双面市占率会持续提升,原因也很简单:双面组件带来的价值显著而巨大。

问题2:华为宣称其生产的逆变器得益于更高的转换效率和更低宕机率,故障率可使得系统发电能力提升1.2%,那请问这1.2%的提升能带来多少的单瓦价值?

800÷310 - 800÷(310×1.012)+1.2%×2=0.055元。

这一测算就意味着,如果华为的宣称属实能带来1.2%的发电系统的增益,那么华为单瓦逆变器价格卖贵5.5分钱是合理的。举例来说,常规逆变器售价0.2元/瓦,华为逆变器得益于其品质溢价对外销售0.25元,从消费者角度测算,华为品质带来的收益为5.5分钱,而价格只贵5分钱,那么我宁愿购买0.25元/瓦的华为逆变器,而不愿购买0.2元的普通品牌。当然我要强调的是,这一切的前提是华为所宣称的1.2%的系统发电能力增益属实。

这个测算背后有巨大的学问,0.25元的售价比0.2元有着25%的价格溢价,华为逆变器凭借着仅仅1.2%的功率增益带来了自身产品25%的价格溢价。光伏行业是边际价值巨大的行业,凭借着丁点边际上的领先,相关企业就有能力享受超额利润;反过来也一样, 稍微一点点的落后就会沦为产业竞争的牺牲品。

问题3:常规组件功率为310瓦,使用MBB工艺组件功率可以达到318瓦,但MBB组件单瓦发电能力要比常规组件弱2%,那么请问MBB组件是否有资格比常规组件卖更贵?

按照我们常规的理解,318瓦的高功率组件肯定要比310瓦的组件有溢价才对,但如果把单瓦发电能力放入公式中一同考察就会是另一番景象了

800÷310 - 800÷(318×0.98)+(-2%×2)=-0.026

这个测算表明,如果MBB组件单瓦发电能力比常规组件弱2%这一事实属实,那么318瓦的组件非但不能比310瓦的组件有溢价,反而需要单瓦便宜2.6分钱才行。其背后的原因就在于MBB的318瓦卖的是虚功率,测试功率确实是高了,但实证发电能力没有提升,且卖给客户是还要按照更高的瓦数来计算,从LOCE成本角度计算,客户自然就要要求更低的单瓦售价才行。这就是为什么我反复强调电站业主要关注组件的单瓦发电能力,客户如果不关注这一点,就有可能是哑巴吃黄连,有苦说不出。

问题4:使用掺镓的单晶硅片可以使得单晶Perc组件初始衰减比常规组件低1%,那么一张掺镓硅片能给光伏行业带来的价值是多少?

初始衰减低1%,也可以等效为单瓦发电能力高1%,基于此我们的测算公式如下

800÷310-800÷(310×1.01)+1%×2=0.045

可以降低初始衰减1%的掺镓硅片给每瓦组件带来的价值是4.5分钱,目前一张硅片按照5.3瓦来计算,那么掺镓给一张硅片带来的价值是4.5×5.3=23.8分=0.238元。这个测算表明:如果掺镓硅片的成本增加小于0.238/片,那么掺镓带来的价值就大于其成本。硅片掺镓是由专利保护的,幸运的是这项专利保护会在2020年一季度过期,如果掺镓硅片成本可控,那么明年的光伏行业又将迎来一大幸事。

问题5:使用拼片技术的N型60版型双面组件正面功率可以做到340瓦,且得益于背面发电、更低衰减、更优温度系数其单瓦发电能力比310瓦P型单面组件高13%,那么请问这块N型组件比常规组件的溢价有多少?

正式测算开始前我想特别说明这个是N型双面和P型单面的对比,之所以这样对比是为了强调双面+低衰减N型所能给行业带来的巨大价值。

依照等效功率和面积相关成本公式:

800÷310-800÷(340×1.13)+13%×2=0.758元。

这真是一个高到离谱的溢价,这意味着当下310Perc组件售价如果是2元钱的话,那么能多发点13%的340N型拼片组件单瓦售价可以达到2.758元。现实中当然不能出现这么离谱的价值,因为我们在对比的时候应当是双面和双面的比较。但它也起码能说明一个问题:我们要关注单瓦发电能力,因为它能带来巨大的价值,而且由于目前市场未走向成熟,很多电站业主依旧是懵懵懂懂,没有清晰认识到单瓦发电能力的价值,这就给那些率先清醒的业主创造了机会,但凡存在认知偏差,就会存在定价偏差。只要我们胆大心细,就能买到看似不那么实惠却能带来真正价值的好产品。

结语:

光伏行业发展多年,进入寡头化时代,也进入和精益管理时代,在精益管理时代下,单瓦发电能力的差异必须要关注起来,唯有如此才能实实在在降低度电成本。

根据文中所列举的5个问题实例,我们也能对未来行业发展方向管窥一豹:未来的组件技术路线必将走向:高功率化、双面化、低衰化、更优温度系数化。

再回到本文中被多次提及的N型技术路线,受制于近些年P-perc的快速崛起和效率的快速提升,N型技术路线这些年走得并不容易,但按照上述产业四化方向看,N型的第一性原理能更好的满足高双面率、低衰减、优温度系数等产业方向的要求,所以我仍认为N型是未来真正的王者技术。

致敬中来股份、致敬林洋能源、致敬晋能、致敬钧石以及一众执着研发的设备厂商,你们均是N型产业路线上的守望者,是未来N型大化于天下的薪火。