隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其成本問題越來越受到重視。近年來，美國在光伏發(fā)電成本方面的研究引發(fā)關(guān)注，并被廣泛借鑒。為此，本報記者專訪了國網(wǎng)能源研究院專家孫李平。

　　孫李平介紹，在美國能源部資助下，美國可再生能源實驗室聯(lián)合包括美國太陽能發(fā)電協(xié)會、美國太陽能工業(yè)協(xié)會、勞倫斯實驗室等多家權(quán)威機構(gòu)，開展了實現(xiàn)太陽能發(fā)電預期目標將產(chǎn)生的效應和面臨的挑戰(zhàn)的研究。

　　研究認為，太陽能發(fā)電將成為美國重要的電力來源。雖然目前太陽能發(fā)電僅占美國電力份額的很小一部分，這主要是由于歷史上其昂貴的價格導致的。最近幾年，太陽能發(fā)電的價格已經(jīng)實現(xiàn)了快速下跌，美國和全球部分地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)了太陽能發(fā)電平價上網(wǎng)。Sunshot行動計劃提出，太陽能發(fā)電到2030年和2050年將分別提供美國14%和27%的電力供應，并指出實現(xiàn)該目標需要太陽能發(fā)電的技術(shù)進步和革新，進而推動太陽能發(fā)電成本的快速下降。

　　“太陽能發(fā)電的成本降低是實現(xiàn)上述宏偉目標的基礎(chǔ)。”孫李平介紹，居民屋頂光伏系統(tǒng)成本將從2010年的6美元/瓦，降低到2020年的1.5美元/瓦；商業(yè)建筑屋頂系統(tǒng)成本從2010年的5美元/瓦，降低到2020年的1.25美元/瓦；大規(guī)模地面電站從2010年的4美元/瓦，降低到2020年的1美元/瓦。

　　孫李平說，研究報告考慮了當前的太陽能發(fā)電技術(shù)和成本以及降低成本的潛在領(lǐng)域和方法。

　　一是降低光伏組件價格。組件相關(guān)的材料，可以從制造和運輸過程以及提高組件效率等多個方面降低組件的價格。半導體材料是光伏組件最復雜和成本構(gòu)成中比例最大的部分，約占晶體硅組件成本的60%，占碲化鎘和銅銦鎵硒組件成本的8%~22%。晶體硅組件的原材料多晶硅可通過降低硅片厚度，最小化硅片生產(chǎn)過程中的多　 晶硅損失，提高廢料循環(huán)利用能力，引入低成本多晶硅提純技術(shù)。采用薄膜光伏組件和聚光光伏替代傳統(tǒng)的晶體硅光伏組件也是重要的降低半導體材料成本的途徑。

　　二是降低光伏系統(tǒng)相關(guān)電力設(shè)備價格。相關(guān)電力設(shè)備主要包括逆變器和變壓器。2010年，大規(guī)模電站逆變器成本在0.2~0.3美元/瓦；居民和商業(yè)屋頂光伏系統(tǒng)逆變器成本在0.4美元/瓦。降低其成本的途徑包括規(guī)模化應用、開發(fā)技術(shù)先進的元器件和提高可靠性等。

　　主要實現(xiàn)途徑包括：在元器件層面實現(xiàn)基礎(chǔ)電力電子問題的解決，突破熱膨脹系數(shù)不同導致的材料可靠性低的問題，采用儲能、無功補償?shù)仁侄伍_發(fā)電網(wǎng)高密度接入光伏技術(shù)，開發(fā)新技術(shù)提高太陽能系統(tǒng)發(fā)電效率，將逆變器集成到組件從而降低安裝成本。

　　三是降低光伏系統(tǒng)支架、土地等非組件和電力電子設(shè)備的成本。該部分成本主要包括支架、土地、運輸以及項目設(shè)計和申報等成本。該類成本與其項目規(guī)模和位置關(guān)系密切，其成本降低的途徑包括創(chuàng)新材料選擇，輕量化鋁制邊框材料，開發(fā)建筑一體化光伏取代傳統(tǒng)的屋頂支架光伏系統(tǒng)等。

　　非硬件方面成本降低的途徑包括開發(fā)設(shè)計軟件，去除政策障礙，精簡安裝方式，擴大商業(yè)模式，以及制定太陽能獲取權(quán)益的管理方法。

　　四是增加太陽能光伏組件所用原材料的供應。如果要實現(xiàn)Sunshot提出的目標，美國光伏系統(tǒng)的裝機容量需要平均在每年25~30吉瓦。滿足如此大的裝機需求，就要增加對光伏產(chǎn)業(yè)原材料的需求和實現(xiàn)產(chǎn)能的快速擴張。這些材料包括多晶硅材料和薄膜、聚光光伏使用的稀有材料。多晶硅材料短缺的形勢已經(jīng)不復存在，其產(chǎn)生的原因可以歸結(jié)為多晶硅產(chǎn)能的釋放所需時間的滯后。多晶硅生產(chǎn)線的成本較高，而且從項目啟動、建設(shè)到完全達產(chǎn)需要經(jīng)歷2~3年的時間。降低加工過程的成本，比如硅片的厚度和太陽能級硅材料的提純成本，可以減少硅材料供需的不平衡。

　　“多晶硅原材料實際上是不受資源儲量限制的。但是，用于組件接線的銀材料儲量相對有限。”孫李平說，玻璃、鋼材和鋁材是用來封裝和支撐光伏系統(tǒng)的基礎(chǔ)材料，其儲量雖然不會對供應產(chǎn)生限制，但大規(guī)模的需求將有可能帶動其價格的上漲。

　　另外，孫李平還表示，明確的市場信號和規(guī)劃將給予多晶硅材料廠商擴大產(chǎn)能的信心，保證相關(guān)材料的供應。