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隨著光伏組件產(chǎn)品的快速迭代升級，雙面組件大家都已不再陌生，這種類型的產(chǎn)品在電站端究竟能多發(fā)多少電？能為分布式用戶帶來什么價值？

1.雙面發(fā)電原理

1.1雙面發(fā)電原理

目前主流的雙面組件都采用了雙面PERC電池，相比單面PERC電池，其背面采用局部鋁柵線代替全覆蓋的背鋁，使電池具有背面發(fā)電的能力，正、背面均可以收集電流，從而可實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電。


1.2雙面電站設(shè)計建議

雙面組件除了利用太陽直射光的地表反射光，還可以利用散射光及散射光的反射光，根據(jù)雙面組件的發(fā)電原理，為雙面組件的電站設(shè)計提出建議：

1）根據(jù)地表反射率情況可大致判斷雙面組件的發(fā)電增益。

反射率：沙地/水泥地＞土地＞草地＞水面，大致的反射率可參考下圖，其中水泥地面的反射率在20%～40%之間；


2）避免支架對組件背面的直接遮擋，否則建議支架檁條距離組件背面的距離至少5cm；

3）盡量避免匯流箱/組串式逆變器、電纜對組件背面的近距離遮擋；

4）平屋頂最佳傾角安裝雙面組件時，可通過刷漆或鋪高反射率防水卷材的方式獲得15%以上發(fā)電增益；

2.發(fā)電量增益分析

2.1衰減優(yōu)勢分析

單面組件的功率質(zhì)保25年：首年衰減2%，逐年衰減0.55%；

雙面組件的功率質(zhì)保30年：首年衰減2%，逐年衰減0.45%；


所以雙面組件相比單面組件有0.1%的逐年衰減優(yōu)勢，以山東10kW電站為例，25年平均多發(fā)電1.3%。

需要說明的是，上表中僅列出了25年的發(fā)電量，實(shí)際上雙面組件還可以再多發(fā)5年的電，理論上發(fā)電增益會更高。

2.2模擬仿真分析

仿真環(huán)境：PVsyst

PVsyst軟件是國際權(quán)威、被普遍認(rèn)可的光伏發(fā)電量仿真工具，在國內(nèi)的大型設(shè)計院、投資商和EPC商中也廣泛采用

仿真條件：

1）站點(diǎn)信息：河北省石家莊市

2）組件信息：450W，40塊；

3）安裝容量：18kWp；

4）逆變器容量：17kW

5）反射率設(shè)置：30%（水泥屋頂）


可以看到，在水泥平屋頂，雙面組件的支架高度1m時，首年增益接近10%；隨著支架高度的增加，增益略有增高。

同時，我們也仿真了在組件平鋪時的發(fā)電增益；

可以看到，在彩鋼瓦屋面平鋪時（5°～10°的坡度），雙面首年增益有0.7%左右；在斜屋頂平鋪時（25°～35°的坡度），雙面首年增益約1%～2%

2.3實(shí)證電站數(shù)據(jù)

實(shí)證電站1：

位于陜西省西安市閻良區(qū)一處居民平屋頂項(xiàng)目，安裝了雙面組件后表現(xiàn)出很好的發(fā)電性能。由于居民屋頂為水泥屋頂，反射率較高，且屋頂整體較平整，因此選用了PERC雙面組件，總裝機(jī)容量達(dá)69.5kWp。項(xiàng)目具體信息如下：


我們獲取了該項(xiàng)目從2021年1月到2021年8月共計8個月的發(fā)電數(shù)據(jù)，為了評估項(xiàng)目的發(fā)電效果，選取了鄰近305Wp常規(guī)單晶組件的電站做參照。通過兩個電站各月單瓦發(fā)電量的對比，雙面組件相比常規(guī)單晶組件每瓦發(fā)電量高12.1%。
實(shí)證電站2：

位于河北省石家莊趙縣一處居民平屋頂項(xiàng)目，安裝了雙面組件后同樣表現(xiàn)出很好的發(fā)電性能。由于居民屋頂為水泥屋頂，同時背面用彩鋼瓦封裝，選用了PERC雙面組件，總裝機(jī)容量達(dá)61.6kWp。項(xiàng)目具體信息如下：


截取了項(xiàng)目一周的發(fā)電量數(shù)據(jù)，為了評估項(xiàng)目的發(fā)電效果，選取了鄰近單面組件的電站做參照。通過單瓦發(fā)電量的對比，雙面組件電站相比單面電站每瓦發(fā)電量高12.8%，


3.價值測算分析

3.1經(jīng)濟(jì)性分析

光伏系統(tǒng)的靜態(tài)回收期與系統(tǒng)成本、年發(fā)電收益相關(guān)，若維持相同的回收期，則系統(tǒng)成本與年發(fā)電收益成正比例關(guān)系。

1）僅衰減的價值分析

如前文分析，雙面組件相比單面組件有0.1%衰減優(yōu)勢，25年累計年平均多發(fā)電1.3%。

假設(shè)系統(tǒng)成本3.5元/W，在相同回收期的前提下，這部分多發(fā)電的價值可折算為3.5元/W×1.3%=0.45元/W，也即雙面組件可實(shí)現(xiàn)4.5分/W的溢價。

2）斜屋頂?shù)膬r值分析

如前文分析，根據(jù)首年仿真結(jié)果，雙面組件比單面組件多發(fā)電0.7%左右，疊加衰減因素，年均多發(fā)電2%。

假設(shè)系統(tǒng)成本3.5元/W，同理，多發(fā)電的價值可折算為3.5元/W×2%=0.7元/W，也即雙面組件可實(shí)現(xiàn)7分/W的溢價。

3）平屋頂?shù)膬r值分析

雙面組件常規(guī)應(yīng)用以水泥平屋頂居多，前文仿真分析及實(shí)證電站數(shù)據(jù)基本吻合，雙面組件比單面組件多發(fā)11%左右。

假設(shè)系統(tǒng)成本3.5元/W，同理，多發(fā)電的價值可折算為3.5元/W×11%=0.38元/W，也即雙面組件可實(shí)現(xiàn)38分/W的溢價。

3.2小結(jié)

如前所述，雙面組件僅靠衰減帶來的固有優(yōu)勢就可比單面組件多賣4分5，而根據(jù)電站的安裝情況不同，發(fā)電量收益不同，雙面組件體現(xiàn)的價值也就不同。

因此，在分布式電站的設(shè)計與選型中，可根據(jù)單雙面組件價差及預(yù)期的發(fā)電量收益取得一個平衡點(diǎn)，當(dāng)雙面組件的溢價大于單雙面價差時，選擇雙面組件是劃算的。 

原標(biāo)題：雙面光伏組件背面功率計算方式