隆基:光伏電站BOS降本增效最優(yōu)解

本文內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn),本文結(jié)論僅供參考與討論。

6月29日,隆基發(fā)布了面向超大型地面電站的Hi-MO 5組件。Hi-MO 5基于M10摻鎵單晶硅片,采用智能焊接技術(shù),其中72型組件功率可達(dá)540W,效率超過(guò)21%。該產(chǎn)品不僅在制造端具備極佳的可行性與可靠性,同時(shí),在系統(tǒng)端也可最大化地為客戶帶來(lái)更高價(jià)值。Hi-MO 5在BOS成本節(jié)省方面的優(yōu)秀表現(xiàn)是如何做到的?它的底層邏輯是什么?

本文將為大家一一揭秘。

1 科學(xué)的BOS分析模型

此次測(cè)算基于雙面組件的量產(chǎn)主流功率,重點(diǎn)對(duì)比當(dāng)前市場(chǎng)主流的基于G1硅片的410W組件、此前廣泛宣傳的基于G12硅片的495W組件,直觀上可見(jiàn)Hi-MO 5在組件功率與效率上均有明顯優(yōu)勢(shì)。

設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件:平坦地形,極限低溫-13°、高溫40°,基本風(fēng)壓0．4kN/㎡,基本雪壓0．5kN/㎡;組件傾角統(tǒng)一為20°。

設(shè)備選型上,采用3．125MW集中式逆變器(1500V),容配比約1．1(即方陣容量約3．44MW),24匯1的匯流箱;固定式支架,兩排豎裝形式(考慮到測(cè)算結(jié)果的公平性問(wèn)題,沒(méi)有采用適合雙面組件的4排橫裝方式)。

2 科學(xué)的BOS分析模型深挖關(guān)鍵因素:單串功率

隆基在研發(fā)Hi-MO 4組件時(shí)發(fā)現(xiàn),單串功率是決定系統(tǒng)BOS成本的核心因素,因此在高功率組件開(kāi)發(fā)上,應(yīng)在可行的前提下優(yōu)先提高組件電流而不改變組件電壓,避免對(duì)組件串聯(lián)數(shù)量的影響。

根據(jù)1500V系統(tǒng)電壓與設(shè)定的環(huán)境極限低溫,可確定各組件對(duì)應(yīng)的串聯(lián)數(shù)量,相比G1組件,Hi-MO 5可保持串聯(lián)數(shù)量不變,而G12組件因開(kāi)路電壓略高單串組件數(shù)量會(huì)少一塊,最終Hi-MO 5相對(duì)G1組件串功率提高30．5%,相對(duì)G12組件高12．1%。

3 節(jié)省支架成本

對(duì)于地面電站兩排豎裝的支架形式,單體支架上可以承載兩串組件。單串組件功率越高,則單體支架上承載的組件總功率越高。支架通過(guò)導(dǎo)軌等的延長(zhǎng)就可以承載更高的組件總功率,用鋼量的增加比例低于單串功率增幅,因此使平攤到每瓦的支架成本降低。

具體設(shè)計(jì)上根據(jù)組件自身重量以及環(huán)境的風(fēng)雪壓情況,可確定支架用鋼量。如下表所示,對(duì)于相同的3．44MW方陣,采用Hi-MO 5組件支架總用鋼量較G1組件減少9．9%,較G12組件減少2．5%,這也將帶來(lái)相同比例的支架成本節(jié)省:采用Hi-MO 5組件時(shí)支架成本相比G1組件減少2．62分/W,相比G12組件減少0．58分/W。

4 節(jié)省支架樁基礎(chǔ)成本

在支架設(shè)計(jì)上,會(huì)根據(jù)載荷與環(huán)境條件綜合確定支架用鋼量和樁基礎(chǔ)數(shù)量,在此次設(shè)計(jì)中,Hi-MO 5與G12組件的單支架樁用量相比G1增加1根,但因支架總量的減少,總的樁基礎(chǔ)成本也有明顯降低。在該環(huán)節(jié),Hi-MO5組件相比G1組件成本減少2．5分/W,相比G12組件成本減少1．89分/W。

6 節(jié)省土地成本

按一定的陣列間距排布支架,可以組成方陣從而計(jì)算方陣的占地面積。一方面,Hi-MO 5的效率提升將減少組件本身的總覆蓋面積以及陣列間隙的面積;另一方面,串功率提高帶來(lái)的支架數(shù)量減少也將減少支架間隙的面積。如下表所示,土地成本上Hi-MO 5相比G1組件節(jié)省4．6%,相比G12組件節(jié)省2．1%。具體節(jié)省金額視土地的占用費(fèi)、租金、使用稅不同而有所不同,本文按照250元的每畝年租金一次性繳納計(jì)算。

7 節(jié)省電纜與匯流箱成本

匯流箱負(fù)責(zé)把24串組件匯集到一路,單串功率的提高會(huì)減少匯流箱的用量。光伏電纜把每串組件連接到匯流箱,直流電纜則連接匯流箱與逆變器。由于組件串?dāng)?shù)、匯流箱數(shù)量及方陣面積的減小,采用Hi-MO 5時(shí)電纜的用量與安裝成本均顯著降低。在該環(huán)節(jié),Hi-MO 5組件相比G1組件減少3．38分/W,相比G12組件減少0．82分/W。

8 節(jié)省人工安裝成本
相同方陣容量下,采用Hi-MO 5可降低組件塊數(shù)與支架重量。組件安裝的單價(jià)按15元/塊、支架安裝單價(jià)按1500元/噸計(jì)算時(shí),Hi-MO 5總的安裝成本相對(duì)G1組件節(jié)省1．32分/W、相對(duì)G12組件節(jié)省0．33分/W。

綜合考慮光伏場(chǎng)區(qū)內(nèi)的支架、樁基礎(chǔ)、電纜、匯流箱、安裝與土地成本,選擇Hi-MO 5組件相對(duì)G1組件在BOS成本上可節(jié)省10．2分/W,相對(duì)G12組件可節(jié)省3．8分/W。

9 總結(jié)

本文在設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件的前提下,基于集中式逆變器、固定支架計(jì)算了Hi-MO 5相對(duì)G1組件、G12組件的BOS成本節(jié)省情況,證明了Hi-MO 5是可以為超大型地面電站帶來(lái)最低度電成本的產(chǎn)品。如搭配跟蹤支架,Hi-MO 5在支架成本上節(jié)省值將更高;如采用組串式逆變器,Hi-MO 5還可顯著提高系統(tǒng)容配比(DC容量/AC容量),從而攤薄交流側(cè)所有設(shè)備的成本,為投資者帶來(lái)更大價(jià)值。