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18X是最優(yōu)尺寸?大尺寸指引下,光伏電站將迎600W時代

核心提示:18X是最優(yōu)尺寸?大尺寸指引下,光伏電站將迎600W時代
   截止至2019年底,全國并網(wǎng)光伏累計裝機容量達到204.68GW,2017-2019年分別新增53GW、45GW、30.2GW,提前完成了“十三五”裝機任務。
  
  與此同時,光伏產(chǎn)業(yè)鏈的降本提效也同趨并行,2016年之前,光伏組件的轉換效率幾乎以每年0.3%的速度推進,即60片組件的主流功率每年提高5W,從2017年底開始,幾乎每2個月,就會有一家企業(yè)宣布打破轉換效率紀錄。
  
  2020年是我國“十三五”規(guī)劃的收官之年,對于接下來“十四五”期間的光伏技術展望,日前水電水利規(guī)劃設計總院新能源部王霽雪在第五屆世紀光伏直播會上表示:”‘十三五’中后期開始,我國光伏產(chǎn)業(yè)的技術本質有了很大的提升,這當中離不開國家政策的支持,也體現(xiàn)了國家政策推動市場發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的結果。
  
  目前我國在市場主流規(guī)?;碾姵亓慨a(chǎn)技術上走在世界前列,未來5~10年如果要繼續(xù)保持領先地位,需要有其他顛覆性、技術性的突破,在新產(chǎn)業(yè)、新技術方面做好儲備,加強產(chǎn)業(yè)鏈關鍵部件的知識產(chǎn)權保護。
  
  此外,除了制造端的技術升級以外,還要注重光伏電站對于系統(tǒng)的支撐能力,增強光伏發(fā)電在能源品種中的競爭力,把光伏作為主力有效的接替能源。”
  
  硅片尺寸“大”有可為,當下更看好166mm
  
  近年來,為獲得更高組件功率以降低單位成本,企業(yè)紛紛發(fā)布158.75mm、161.7mm、163mm、166mm以及210mm 等大尺寸硅片,且逐步投入到下游制造中。據(jù)CPIA數(shù)據(jù)顯示,未來5年,156.75mm將逐漸淡出市場,160~166mm尺寸占比將逐步上升。
  CPIA數(shù)據(jù)
  
  在談到未來大型光伏電站組件選型的趨勢和方向,江蘇賽拉弗技術總監(jiān)金鵬表示:“增加硅片的尺寸是目前行業(yè)內(nèi)較為公認的發(fā)展趨勢,我們經(jīng)過反復測算,166mm硅片擁有的眾多優(yōu)勢將使它在未來長時間內(nèi)大有可為。”
  
  據(jù)了解,高效組件中的多主柵提效技術越來越被市場所接受,9BB增加了電池片的有效受光面積,由于焊帶遮擋面積減少,整體效率提升至40%以上。同時疊加了半片之后,功率損失有所減少。
  
  金鵬表示:“MBB疊加半片是現(xiàn)階段廣泛應用的技術,另外結合大硅片,在功率的提升上表現(xiàn)非常顯著。大尺寸硅片在功率上的提升表現(xiàn)非常明顯。目前,市面上組件的雙面率可以達到75%,在不增加組件成本的前提下,可額外獲得10~30%的收益。
  未來大型地面電站,雙面組件應用也會越來越多。同時高效組件能節(jié)省更多土地面積,以100MW光伏系統(tǒng)為例,可節(jié)省1.2%的土地面積,效益很可觀。”
  
  據(jù)IHS Markit發(fā)布的1500V全球光伏市場分析報告,2020全球1500V光伏電站規(guī)模將突破100GW,從全球市場來看,高電壓等級相關產(chǎn)品已經(jīng)成為全球光伏市場的主流解決方案。
  
  金鵬表示:“我們大部分的組件系統(tǒng)端已切換到1500V高電壓的系統(tǒng)設計,目前主流的大尺寸組件也是以1500V為基礎,高電壓帶來的組件系統(tǒng)設計更靈活,同時減少了直流側線纜、匯流箱以及逆變器等設備的資金投入,安裝與維護成本也有所降低。
  
  從賽拉弗項目實測數(shù)據(jù)來看,高效組件擁有更高的發(fā)電量。未來大尺寸、多主柵、MBB、大尺寸硅片的組件結合雙面將是大型地面電站選擇和應用的方向。”
  未來硅片最優(yōu)尺寸18Xmm?
  
  對于大尺寸硅片的發(fā)展趨勢,曙日能源總經(jīng)理張治雨從技術層面分享了他的觀點:“隨著制造端的成本越來越低 ,大硅片對應大組件所帶來的成本節(jié)約機理來自于電站端。
  
  大尺寸組件帶來的面積增大20%的同時,邊框、支架、包裝材料等成本只增加10%,給電站端帶來近40%的成本節(jié)約。另外在組件的制造端與建設端,由于接線盒的電流冗余特性,在接線盒功率(成本)保持不變的情況下,可對接更大功率組件,匯流箱端的情況亦然,功率增加的情況下,匯流箱線路保持不變。”
  
  理論數(shù)據(jù)顯示,組件尺寸越大面積越大,對應轉換效率越高,從而成本更低。但是,真的是越大越好嗎?
  
  張治雨分析:“大的同時又有很多制約因素,交通和運輸是最大的制約點,保持組件與集裝箱運輸?shù)淖顑?yōu)排列方式能大大降低運輸端成本。
  
  據(jù)測算,最大化的利用集裝箱尺寸,在保證組件排列方式不變的前提下,1.2m是組件最優(yōu)的寬度,以此倒推,1.2m寬6列封裝的組件,硅片最優(yōu)尺寸為18Xmm,相信不久的將來,在大硅片大尺寸的引領下,光伏電站將迎來600W時代。”
  
  領跑者及平價示范項目啟示:未來降本重心在電站建設端
  
  白城光伏領跑者基地,是目前我國光伏技術發(fā)展應用的典型,采用大板型高功率的雙面組件、1500V系統(tǒng)、可調與跟蹤支架的廣泛應用,直流側超配、交流側減配的靈活容配比控制,減少投資的同時保障收益的穩(wěn)定。
  
  據(jù)了解,目前光伏電站端的建設成本遠高于制造端的成本,組件單瓦成本約1.5元,而電站周邊BOS成本已超過1.5元。對此張治雨表示:“未來電站降本的重心不在于組件,而在于電站建設端。”
  
  對于未來電站設計的優(yōu)化思考,中國電建吉林省電力勘測設計院孟凡輝表示:“如何選擇最優(yōu)的容配比對于項目收益高低至關重要。此外,組件傾角優(yōu)化,不僅可以增加發(fā)電量,還可降低支架投資成本。1500V高電壓系統(tǒng)的應用可降低直流側成本2%左右。”
  
  目前國內(nèi)很多競價平價項目子陣單元容量達到3MW以上,據(jù)此前測算數(shù)據(jù),3MW單元大方陣設計較當初的1MW單元可減少1.5%投資成本。
  
  “鋁合金電纜的應用,同樣方陣不同布置形式帶來電纜成本相差10%以上。預鍍鋅鋁鎂等新材料的應用,節(jié)約了支架成本。”孟凡輝說到。
  
  TÜV南德認證檢測中國有限公司上海分公司項目經(jīng)理顧斌鋒談到:“從我們以往的項目來看,電價政策影響至關重要,電站是否被納入國家可再生能源補貼目錄,同時并網(wǎng)時間的要求與其享受的補貼價格又有不同。
  
  光伏組件的衰減率直接影響電站的收益。此外,光伏電站自身性能、季節(jié)、溫度、天氣等其他因素,也是影響電站品質的決定因素。”

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