2014年6月24和25日,日本产业技术综合研究所在茨城县筑波市举行了“AIST光伏发电研究及成果报告会2014”。在报告会的主题演讲中,产综研光伏发电工学研究中心的小西正晖以“从PV系统的成本估算看研究开发的方向性”为题,提出了提高转换效率及维持长期稳定等4个方向。
小西在演讲中,立足于“光伏发电系统的发电单价已经与家用电力的市场单价(约20日元~/kWh)相当”的认识,分析了实现国家提出的新的发电单价目标——第2阶段的电网平价“14日元/kWh”、第3阶段的电网平价为“7日元/kWh”所要求的研究开发方向性。电网平价是指低于电力市场价格的发电单价。现在的光伏发电单价正在逐渐向家用电力的电网平价靠拢,低于商用电力(14日元/kWh)、工业用电力(7日元/kWh)成了新的目标。
分析指出,以IRR(内部收益率)等于0%为前提,将运营维护费从目前的每kW每年8000日元降到6000日元,把初期投资控制在10余万日元/kW,就可以实现14日元/kWh的发电单价(图中1)。倘若可将运转年限从20年延长到30年,即使初始投资限额超过20万日元/kW,发电单价也能实现14日元/kWh(图中2)。而要实现7日元/kWh的发电单价,则需要大幅压缩运营维护费、系统并网费用和土地平整费用(图中3)。
分析结果显示,运营维护费的降低将会使初期投资限额(图中4)得以大幅改善,即使接近现行的初期投资(30万日元/kW),如果运营维护费降低到每年4000日元/kW,且运营期限达到30年,则依然可以实现14日元/kWh的发电单价(图中5)。另外还显示,太阳能电池板的劣化率一旦每年超过1%,就会对初期投资限额(图中6)造成很大影响,维护不善也会对初期投资限额造成许多影响等(图中7)。
根据上述分析,小西提出了太阳能电池板的四个研究开发方向:(1)进一步提高转换效率,降低设置工程成本;(2)提高长期稳定性;(3)低成本化;(4)易于施工的结构和形状。
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