2014年6月24和25日,日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所在茨城縣筑波市舉行了“AIST光伏發(fā)電研究及成果報告會2014”。在報告會的主題演講中,產(chǎn)綜研光伏發(fā)電工學(xué)研究中心的小西正暉以“從PV系統(tǒng)的成本估算看研究開發(fā)的方向性”為題,提出了提高轉(zhuǎn)換效率及維持長期穩(wěn)定等4個方向。

小西在演講中,立足于“光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電單價已經(jīng)與家用電力的市場單價(約20日元~/kWh)相當(dāng)”的認(rèn)識,分析了實現(xiàn)國家提出的新的發(fā)電單價目標(biāo)——第2階段的電網(wǎng)平價“14日元/kWh”、第3階段的電網(wǎng)平價為“7日元/kWh”所要求的研究開發(fā)方向性。電網(wǎng)平價是指低于電力市場價格的發(fā)電單價?,F(xiàn)在的光伏發(fā)電單價正在逐漸向家用電力的電網(wǎng)平價靠攏,低于商用電力(14日元/kWh)、工業(yè)用電力(7日元/kWh)成了新的目標(biāo)。

分析指出,以IRR(內(nèi)部收益率)等于0%為前提,將運營維護費從目前的每kW每年8000日元降到6000日元,把初期投資控制在10余萬日元/kW,就可以實現(xiàn)14日元/kWh的發(fā)電單價(圖中1)。倘若可將運轉(zhuǎn)年限從20年延長到30年,即使初始投資限額超過20萬日元/kW,發(fā)電單價也能實現(xiàn)14日元/kWh(圖中2)。而要實現(xiàn)7日元/kWh的發(fā)電單價,則需要大幅壓縮運營維護費、系統(tǒng)并網(wǎng)費用和土地平整費用(圖中3)。
分析結(jié)果顯示,運營維護費的降低將會使初期投資限額(圖中4)得以大幅改善,即使接近現(xiàn)行的初期投資(30萬日元/kW),如果運營維護費降低到每年4000日元/kW,且運營期限達到30年,則依然可以實現(xiàn)14日元/kWh的發(fā)電單價(圖中5)。另外還顯示,太陽能電池板的劣化率一旦每年超過1%,就會對初期投資限額(圖中6)造成很大影響,維護不善也會對初期投資限額造成許多影響等(圖中7)。
根據(jù)上述分析,小西提出了太陽能電池板的四個研究開發(fā)方向:(1)進一步提高轉(zhuǎn)換效率,降低設(shè)置工程成本;(2)提高長期穩(wěn)定性;(3)低成本化;(4)易于施工的結(jié)構(gòu)和形狀。