报告:2020年亚洲占全球光伏组件产量92%的份额

最近出版的光生伏打报告由Simon phillips博士(Fraunhofer ISE)和Werner Warmuth博士(PSE Projects GmbH)制作，探讨了2020年底德国，欧盟和全球(包括亚洲)光伏制造业的关键细节。

在PSE项目有限公司的支持下，弗劳恩霍夫太阳能系统研究所ISE在过去十年中定期发布光伏报告。它特别记录了过去几十年来光伏市场、太阳能电池和组件效率以及价格的发展。

研究表明，亚洲在全球光伏组件生产中的份额从2010年的82%增加到2020年的92%，导致年产量在这十年中增长了7倍。研究的主要发现是最新版本报告的要点如下:

光伏市场:

• 全球:光伏是一个快速增长的市场。从2010年到2020年，累计光伏安装(包括离网)的复合年增长率(CAGR)为34%。到2020年，来自亚洲的生产商将占c-Si光伏组件总产量的95%。中国(大陆)以67%的份额领先。欧洲贡献了3%的份额;美国/中国占2%。2020年，欧洲对累计光伏安装总量的贡献为22%(2019年为24%)。相比之下，中国的安装量占33%。
• 德国:2020年，德国累计光伏装机容量(707.5 GWp)约占全球的7.6% (53.6 GWp)，约有200万套光伏系统在德国安装。2020年，德国新增装机容量约为5gwp;2019年为4gwp。到2020年，光伏发电占德国总电力需求的9.2%，而所有可再生能源的发电量约为45%。

太阳能电池/组件效率:

• 单晶电池的实验室效率记录为26.7%，多晶硅晶片的实验室效率记录为24.4%。
• 薄膜技术的最高实验室效率为CIGS为23.4%，CdTe太阳能电池为21.0%。钙钛矿的实验室效率记录为25.5%。
• 在过去的10年里，商用晶圆基硅组件的平均效率从15%提高到20%。与此同时，CdTe组件的效率从9%提高到19%。
• 在实验室中，性能最好的组件是基于单晶硅的，效率为24.4%。创纪录的效率证明了在生产层面上进一步提高效率的潜力。
• 在实验室中，高浓度多结太阳能电池目前的效率高达47.1%。采用聚光器技术，组件效率可达38.9%。

能量回收期:

• 在过去的16年里，由于效率的提高、晶圆的变薄、金刚石线锯以及铸锭的变大，硅电池的材料使用量已经从16g /Wp左右显著减少到3g /Wp左右。
• 光伏系统的能源回收期取决于地理位置:北欧的光伏系统需要1.2年左右的时间来平衡输入的能源，而南欧的光伏系统则需要1年或更短的时间来平衡其能源输入，具体取决于安装的技术和电网效率。
• 位于西西里岛的光伏系统采用基于晶圆的硅组件，其能源回收期约为一年。假设使用寿命为20年，这种系统可以产生所需能量的20倍。

逆变器:

• 最先进品牌产品的逆变器效率为98%以上。
• 串型逆变器的市场份额估计为64%。这些逆变器主要用于高达150kwp的光伏系统中的住宅，中小型商业应用。中央逆变器的市场份额约为34%，主要应用于大型商业和公用事业规模的系统。一小部分市场(约1%)属于微型市场逆变器(在模块级别使用)。DC / DC转换器的市场份额，也被称为“功率优化器”，估计占整个逆变器市场的5%。
• 趋势:数字化，重新供电，电网稳定和自我消费优化的新功能;存储;利用创新的半导体(SiC或GaN)，实现非常高的效率和紧凑的设计;最大直流串电压1500v。

价格发展:

• 1990年，在德国，典型的10至100千瓦时屋顶光伏系统的价格约为14,000欧元/千瓦时。到2020年底，这类系统的成本仅为1990年价格的7.4%。这是30年间净价格回归约92%的结果。
• 经验曲线(也称为学习曲线)显示，在过去40年里，随着累计组件产量每翻一番，组件价格下降了26%。成本降低源于规模经济和技术改进。