降成本、抗熱斑,182與210誰是終極王者?
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期:2020-09-22
核心提示:
降成本、抗熱斑,182與210誰是終極王者?
今年6月24日,隆基、晶科、晶澳等七家公司成立M10聯(lián)盟;就在半個月后,600W+光伏開放創(chuàng)新生態(tài)聯(lián)盟成立,兩個聯(lián)盟的對抗逐漸白熱化,關(guān)于182、210兩種產(chǎn)品的性能比較也成了熱門話題。
◆ 有觀點(diǎn)認(rèn)為,現(xiàn)在推出210產(chǎn)品為時過早,批量生產(chǎn)、應(yīng)用尚不具備條件。
◆ 但也有人表示,210硅片在半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)非常成熟,組件也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)供貨,這才是屬于“現(xiàn)在”的光伏產(chǎn)品。
210產(chǎn)品降本效果能否達(dá)到預(yù)期?高電流、低電壓方案會給設(shè)計院、施工方帶來怎樣的影響?這一產(chǎn)品究竟屬于現(xiàn)在還是未來?我們與多位業(yè)內(nèi)人士進(jìn)行了探討。
210產(chǎn)品能否降低BOS成本?
在設(shè)計院工作人員看來,組件效率、功率一致的情況下,對系統(tǒng)成本影響最大的當(dāng)屬單個組串功率。由于目前逆變器系統(tǒng)電壓最高為1500V,根據(jù)600W組件開路電壓(41.7V)和585W組件開路電壓(53.2V)的差異,考慮北方地區(qū)冬季氣溫較低的特點(diǎn),他們給出的結(jié)論是:基于210電池的600W組件每個組串可以有33塊,而采用182電池的585W組件每個組串只能有24塊。
計算得出,210產(chǎn)品的組串功率比其他企業(yè)585W產(chǎn)品提升了41%。上述設(shè)計人員表示,這樣可以減少15%支架用量、16%支架基礎(chǔ)用量、31% 匯流箱數(shù)量,同時減少8% 線纜用量,降低施工成本約7%,從而降低BOS成本約8分/W。“在組件效率不變的情況下,開路電壓每降低2V,對應(yīng)的BOS成本降低約0.5分錢。”設(shè)計人員說。顯然,在當(dāng)前組件價格偏高的形勢下,這種大幅降低系統(tǒng)投資成本的技術(shù)對電站業(yè)主是一種巨大的誘惑。
更低BOS成本帶來的是更低的度電成本(LCOE)。有跟蹤支架企業(yè)表示,高功率組件+跟蹤器可幫助跟蹤器成本最多下降10-20%。設(shè)計院則給出了更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù):
與158.75產(chǎn)品相比,600W組件+跟蹤支架可降低12.17%的BOS成本,11.07%的系統(tǒng)成本以及9.51%的LCOE。“這是我們大力向業(yè)主單位推薦210產(chǎn)品的重要原因。”該設(shè)計人員說。
210產(chǎn)品是否會增加熱斑風(fēng)險?
電壓降低意味著采用210硅片的組件短路電流較高,有人因此質(zhì)疑210產(chǎn)品的可靠性,認(rèn)為它更容易出現(xiàn)熱斑。對此,多家已經(jīng)應(yīng)用210產(chǎn)品的企業(yè)負(fù)責(zé)人都予以駁斥。技術(shù)人員表示,熱斑是由于組件內(nèi)部某一片電池因缺陷或遮擋,不再發(fā)電,轉(zhuǎn)而成為電阻,大量發(fā)熱導(dǎo)致的。如果兩種組件各有一片電池被遮擋,600W組件會出現(xiàn)19電池的電壓加在被遮擋210電池上的情形,而585W組件則是25片電池的電壓加在被遮擋182電池上。從外電路角度看,后者的熱斑風(fēng)險其實(shí)更高。
此外,以天合600W組件為例進(jìn)行測試,當(dāng)組件中旁路二極管在戶外導(dǎo)通,且在輸出電流Isc=18.6A的情況下(實(shí)際組件工作時電流一般不會超過STC下的Imp≈17.5A),二極管的工作溫度約120℃,該結(jié)果顯示電流的變化不會增加二極管的安全性風(fēng)險。“至尊系列產(chǎn)品已經(jīng)通過第三方TUV萊茵的全套可靠性認(rèn)證測試,大家不需要擔(dān)心組件熱斑問題。”天合光能產(chǎn)品負(fù)責(zé)人說。
戶外實(shí)測的結(jié)果也支持這一結(jié)論。今年9月,天合對166、182、210組件均采用30%比例的單個小片遮擋條件,測試戶外熱斑溫度,其中166與182組件熱斑溫度基本一致,210熱斑溫度低19℃左右,這充分表明,相對市場其他地面電站組件,至尊系列組件具備更優(yōu)異的抗熱斑能力。
圖1室外熱斑溫度測試
進(jìn)一步地,使用固定面積遮擋條件下,對比不同組件的功率變化率。以166半片面積 (137.08 cm2) 作為基準(zhǔn), 至尊二代組件由于使用G12大尺寸硅片及創(chuàng)新的版型設(shè)計,陰影遮擋下功率損失更小,至尊二代組件在局部遮擋發(fā)生時,具備突出的功率保持率。其中,遮擋條件示意圖如圖2。顯然,210產(chǎn)品有利于減少遮擋帶來的影響,發(fā)電效率更高。
表1 固定遮擋條件下,組件功率變化率(基于雙二極管模型)
圖2雙二極管模型組件遮擋條件
210,現(xiàn)在還是未來?
索比光伏網(wǎng)注意到,600W+光伏開放創(chuàng)新生態(tài)聯(lián)盟的成員不僅包括硅片、電池、組件企業(yè),還涉及逆變器、跟蹤支架、玻璃、背板、輔材等供應(yīng)鏈上下游相關(guān)領(lǐng)域,多家設(shè)備制造商、檢測機(jī)構(gòu)也在名單中。據(jù)悉,該聯(lián)盟已擁有56家成員企業(yè),且仍在不斷壯大。
日前,已經(jīng)有多家光伏企業(yè)宣布投產(chǎn)、擴(kuò)建、改造兼容210大尺寸的光伏產(chǎn)品。年初,中環(huán)股份在回答投資者提問時明確,五期新建項目全部為210 尺寸硅片產(chǎn)能,占比將不斷提升。電池環(huán)節(jié),多家企業(yè)新建210產(chǎn)線,規(guī)模合計超過50GW。組件環(huán)節(jié),天合、東方日升、東方環(huán)晟等企業(yè)累計布局了超過50GW的210組件產(chǎn)能。顯然,210產(chǎn)品供應(yīng)鏈已經(jīng)日益完善,產(chǎn)能不斷提升。
盡管當(dāng)前復(fù)雜多變的組件尺寸給玻璃企業(yè)帶來一定困擾,但多位資深行業(yè)人士預(yù)測,到明年年底,關(guān)于硅片尺寸的爭議將基本結(jié)束,210大概率是最后贏家。此外,從供應(yīng)鏈角度看,適配210產(chǎn)品的支架、接線盒等均已到位,陽光、華為、SMA等逆變器企業(yè)也表示,預(yù)計今年四季度至明年一季度,最大單路輸入電流達(dá)20A的逆變器即將批量供應(yīng),解決210產(chǎn)品應(yīng)用的最后一個難題。
支架環(huán)節(jié),我們以Nclave的多點(diǎn)驅(qū)動跟蹤支架為例,該產(chǎn)品可以說專為高功率組件研發(fā)。如上文所述,采用210產(chǎn)品后,每個組串的組件數(shù)量大幅增加,傳統(tǒng)單點(diǎn)驅(qū)動系統(tǒng)難以提供足夠動力,多點(diǎn)驅(qū)動主要是在增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高關(guān)鍵連接點(diǎn)的剛性,降低因組件尺寸及重量變化帶來的彎扭震顫風(fēng)險,保障風(fēng)致穩(wěn)定性,可以通過智能化的控制算法設(shè)計最佳的追蹤角度和安裝方案,為客戶提供遠(yuǎn)程監(jiān)控窗口,將客戶未來的生命周期成本降到最低。
從硅片邊長明確156.75mm到210mm系列產(chǎn)品發(fā)布,光伏人經(jīng)歷了太多的技術(shù)迭代與更新,每一次都伴隨著無數(shù)質(zhì)疑和反對,曾經(jīng)的屠龍少年也無數(shù)次幻化成惡龍,為更高效技術(shù)的推廣應(yīng)用制造障礙。就是在這樣的過程中,光伏產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大,實(shí)現(xiàn)了平價上網(wǎng)的目標(biāo),正在朝高比例可再生能源應(yīng)用的未來不斷前進(jìn)。
作為半導(dǎo)體行業(yè)向光伏延伸的結(jié)果,G12系列產(chǎn)品可謂“硅生贏家”。既有半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)十余年的持續(xù)積累,又有專屬于光伏行業(yè)的創(chuàng)新性顛覆,甚至有一個全產(chǎn)業(yè)鏈級的平臺為新技術(shù)保駕護(hù)航??梢哉f,210的超前進(jìn)度已經(jīng)點(diǎn)燃了全行業(yè)的熱情,未來已來,210就是現(xiàn)在!