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僅以尺寸論英雄?系統(tǒng)最優(yōu)才是正道

來源:新能源網(wǎng)
時間:2020-03-14 09:30:57
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僅以尺寸論英雄?系統(tǒng)最優(yōu)才是正道:硅片尺寸之爭從2019年延燒到現(xiàn)在,多數(shù)一線電池和光伏組件企業(yè)將主流尺寸改為158.75mm、隆基主推166mm、中環(huán)引領210mm,這場尺寸變革

:硅片尺寸之爭從2019年延燒到現(xiàn)在,多數(shù)一線電池和光伏組件企業(yè)將主流尺寸改為158.75mm、隆基主推166mm、中環(huán)引領210mm,這場尺寸變革如火如荼,尚未形成統(tǒng)一的國際標準。對市場而言,究竟哪款產(chǎn)品更會被市場認可?

(來源:微信公眾號“摩爾光伏”ID:molepv)

“盡管大硅片尺寸與技術備受市場熱議,但回歸到組件產(chǎn)品上,易于被市場認可與接受才是王道?!毙袠I(yè)內(nèi)總有一些聲音,讓大眾回歸理性。對于電站投資人來說,一味放大組件尺寸而犧牲組件效率及安裝運輸便捷并不可取,產(chǎn)品的高能量密度和高可靠性能依舊是首要考慮因素,選擇領先技術產(chǎn)品的最終目的始終是降低度電成本(LCOE)。

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影響度電成本的因素

降低BOS成本,增加發(fā)電量,是降低LCOE的重要途徑,其中,組件的單瓦發(fā)電能力與組件壽命/可靠性對于增加系統(tǒng)發(fā)電量至關重要。不少投資人認為,在眾多硅片尺寸與電池技術的結(jié)合中,158.75mm直角單晶電池+多主柵+半片產(chǎn)品最符合要求。一方面,158.75mm尺寸組件最兼容當下光伏系統(tǒng),相比原有M2尺寸,158.75mm組件可以降低安裝成本、支架成本等,明顯攤薄單瓦成本。另一方面,158.75mm直角單晶電池+多主柵+半片擁有超高功率,目前一些行業(yè)龍頭企業(yè)72版型組件量產(chǎn)功率已經(jīng)達到410W,78版型組件量產(chǎn)功率可以達到445W。

更重要的是,在發(fā)電表現(xiàn)方面,158.75mm也有相當?shù)膬?yōu)勢。數(shù)據(jù)顯示,與166mm組件相比,158.75mm組件工作溫度更低,具有更好的系統(tǒng)匹配性,可以設計出更高容配比,發(fā)電性能更為穩(wěn)定,系統(tǒng)效率(PR值)更高。

從實驗中看出,158.75mm組件的CurrentIsc-Low低電流組件工作溫度相比166mm組件的CurrentIsc-High低約5℃。166mm組件具有高電流,高工作溫度,高熱斑風險,影響發(fā)電性能和壽命。數(shù)據(jù)顯示,158.75mm組件的輸出效率更高,比166mm組件提高了約2%。

組件封裝材料的使用壽命受工作溫度影響很大。根據(jù)阿倫尼烏斯方程式,工作溫度每提高10℃,老化速度提高一倍,使用壽命降低一半。158.75mm組件工作溫度低5℃以上;相比166mm組件,158.75mm組件壽命和可靠性更高。

記者了解到,目前主流組串逆變器的最大輸入直流電流為13A,依照逆變器的保護邏輯,在組串超出逆變器的最大輸入直流電流時,會通過調(diào)大工作點電壓來降低工作電流輸出,因此在輻照較好的時段,166mm雙面組件在工作時段會存在限發(fā)情況,也就是通常說的削峰棄光,削峰主要因組串輸出電流超出逆變器額定輸入電流,逆變器保護動作,調(diào)整組串輸出偏離最大功率工作點,進而降低輸出電流和輸出功率的狀態(tài)運行。158.75mm組件則不存在這個現(xiàn)象,158.75mm組件完美匹配當下主流組串逆變器。

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另外,如何在安全范圍內(nèi)設計出高容配比的系統(tǒng)對于降低度電成本很關鍵。容配比的提升可以降低BOS成本(與DC/AC容配比相關的系統(tǒng)成本,包含逆變器、箱變、其他升壓設備、線路等),約占系統(tǒng)總成本的33%。據(jù)推算,容配比每提升5個百分點,系統(tǒng)成本降低0.035~0.05元/Wp。而166mm組件在集中逆變器使用時,容配比不如158.75mm設計靈活。在國內(nèi)某項目的設計方案中,78版型158.75mm+多主柵半片組件容配比明顯高于M6組件(具體設計方案如下),78版型158.75mm+多主柵半片最容易實現(xiàn)系統(tǒng)單位投資的降低。

在平單軸系系統(tǒng)發(fā)電小數(shù)時模擬實驗中,在考慮弱光修正電壓的情況下,158.75mm組件PVSYST模擬發(fā)電小時數(shù)最多,M6組件表現(xiàn)較弱。在系統(tǒng)效率方面,166mm組件比158.75mm組件低0.7%左右。使用158.75mm將有助于提升光伏系統(tǒng)的整體效益。

與G1尺寸相比,166mm組件設計時需考慮支架的承重能力。同時,還要考慮運輸與安裝的便利性。

此外,對于半片組件采用特殊的并串結(jié)構(gòu),可以使組件在縱向排布提高支架與土地利用率的同時減少陰影遮擋造成的發(fā)電量損失。相關研究數(shù)據(jù)顯示,半片組件縱向排布比全片組件在陰影遮擋方面發(fā)電量可提高3-4%,降低度電成本。

綜合來說,158.75mm+多主柵+半片組件可以實現(xiàn)更穩(wěn)定的發(fā)電性能,更低的度電成本,更高的內(nèi)部收益率。158.75mm在系統(tǒng)端的優(yōu)秀表現(xiàn)也使得158.75mm這個尺寸備受組件企業(yè)青睞,獲得市場端的高度認可。

2020年是光伏行業(yè)擺脫補貼依賴的關鍵之年,只有不斷降低系統(tǒng)成本、增加系統(tǒng)發(fā)電量,降低度電成本,光伏全面平價時代才能加速到來。業(yè)內(nèi)專家呼吁,行業(yè)應充分考慮哪種尺寸最能兼容當下主流系統(tǒng),對于降低度電成本最為明顯,一切思考都應回歸理性。