編者按:近年來光伏組件功率的年增速度成倍增長。硅片到達尺寸極限時,光伏組件有限的面積內(nèi)提高效率和功率,提升能量密度成為企業(yè)的不二選擇。據(jù)預測,隨著超高功率組件的規(guī)模量產(chǎn),500W+組件將占據(jù)市場主流。
從5~10W到50~100W,在平價倒逼之下,近年來光伏組件功率的年增速度成倍增長。其中,通過加持更大尺寸的硅片增大組件面積成為立竿見影之策,進而從去年迸發(fā)出166mm、210mm大尺寸硅片的市場混戰(zhàn),光伏組件隨之邁入500W時代。
硅片真的越大越好嗎?當硅片到達尺寸極限時,光伏組件增效又該如何?
尺寸廝殺之下,全球光伏組件龍頭晶科從組件最優(yōu)效率和功率倒推,最新發(fā)布的580W新產(chǎn)品選擇了180mm硅片,試圖扭轉單純的硅片尺寸游戲,并將市場重新拉回技術競爭,進一步抬高組件"門檻"。與此同時,晶澳、隆基兩大組件龍頭同時跟進,18X組件的豪華戰(zhàn)艦開始市場的狙擊之戰(zhàn)。
拼效率、功率
2019年底2020年初,東方日升、天合相繼發(fā)布基于210mm硅片的500W組件Titan和至尊。根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品技術白皮書,東方日升Titan效率為19.8~20.8%,功率485W~510W;天合至尊組件效率達21%,功率達515W。
然而,組件尺寸并非沒有極限。據(jù)晶科能源全球產(chǎn)品管理總監(jiān)周超杰介紹,組件寬度受光伏玻璃和集裝箱尺寸限制。當前光伏玻璃企業(yè)的生產(chǎn)線基本按照長度不超過2.2米、寬度不超過1.1米的標準設置,一旦超過這個尺寸,意味著大部分的玻璃制造企業(yè)都要更換新產(chǎn)線。而常用集裝箱最高2.69米,組件以豎排排列方式擺放,除去托盤、紙箱、墊板厚度,可得到組件的寬度上限。
由此,兩大210組件均選擇5*10版型,將組件寬度控制在1.1米。然而,業(yè)內(nèi)分析師治雨認為,該版型未將210mm硅片的優(yōu)勢發(fā)揮到最大,且奇數(shù)列封裝還將增加成本。
從最優(yōu)組件尺寸倒推,晶科、晶澳、隆基紛紛加持18Xmm硅片。其中,隆基暫未正式公開新品,晶科新品Tiger pro、晶澳新品DeepBlue3.0采用180mm硅片。
"硅片尺寸并不是最主要的,只是保證組件的最高轉換效率、最高輸出功率而倒推出合適的硅片尺寸。"晶科能源副總裁錢晶強調(diào)。
而在組件有限的面積內(nèi)提高效率和功率,提升能量密度成為企業(yè)的不二選擇。從電池端,晶科、晶澳、隆基均選擇PERC+半片+多主刪技術,降低電阻損耗,減少功率損失,提升有效受光面積,進一步拉高P型電池的效率"天花板"。
組件端,高密度封裝技術備受企業(yè)青睞。其中,相比小片間距、疊瓦、拼片技術,晶科采用疊焊技術,電池片疊層排列串接。"疊焊技術的難點在于良品率。晶科采用柔性圓絲焊帶,同時在承壓過程中進行壓平填充,起到緩沖作用。此外,在整個生產(chǎn)過程中,通過嚴格的質量控制體系確保每一塊組件的可靠性。"晶科Tiger pro產(chǎn)品負責人劉曉穎解釋。晶澳、隆基同樣選擇高密度組件封裝技術,但具體技術路線暫未透露。
高效技術加持下,晶澳DeepBlue3.0 72型單面組件功率525W,隆基Himo572型單面組件功率530W,晶科Tiger Pro 72型單面組件功率535W,均高出210組件,且晶科將組件的效率刷新至21.6%。
"事實上,電站業(yè)主并不關組件采用多大尺寸的硅片、封裝多少片電池,其最終關心的只是同等組件尺寸下,效率是多少,可以多發(fā)多少電。"錢晶表示,"從業(yè)主需求出發(fā),這也是推出580W組件的根本出發(fā)點。"
拼LCOE
目前,國內(nèi)光伏規(guī)模平價上網(wǎng)號角已然吹響,而望眼全球市場,阿布扎比1.5GW光伏項目以1.35美分/千瓦時(約0.1元/度)的中標電價刷新了全球最低光伏上網(wǎng)電價。平價甚至超低價電價下,持續(xù)降低LCOE(平準化度電成本)可謂電站業(yè)主的核心訴求。
而根據(jù)LCOE = 初始投資-設備殘值+運營費用+利息/全生命周期發(fā)電量的計算公式,500W+超高功率光伏組件觸發(fā)的正是降低LCOE的關鍵所在。
隨著組件功率的提升,支架、線纜、逆變器等配套設備減少,光伏電站工程占地面積縮減,進而實現(xiàn)系統(tǒng)BOS成本的降低。疊加580W光伏組件更高的效率和功率帶來更高的發(fā)電量,將極大降低電站LCOE。
據(jù)東方日升測算,較166組件,210組件可降低BOS成本1.6%,LCOE降低4.91%。而180組件,晶科、晶澳以項目模擬結果測算,相較210組件,LCOE可進一步降低約1%。
值得重視的是,180組件仍然具備極大的功率提升空間。晶科Tiger Pro78版型功率高達580W,"后期通過電池組件技術的升級,功率可進一步提升,可持續(xù)性升級也是180組件相較210組件的優(yōu)勢所在。"周超杰表示。
據(jù)劉曉穎介紹,即使是78版型的Tiger Pro,由于采用透明背板,組件重量在30kg左右,仍在下游安裝人員可接受范圍之內(nèi),在運輸方面高柜運輸和平板車運輸均能兼容。
拼量產(chǎn)
500W+超高功率組件大戰(zhàn)已然打響,而最終決定勝負的或將是實際產(chǎn)量。
企業(yè)公開資料顯示,天合和東方日升的210組件均將在2020年第三季度實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),前者2020年底的產(chǎn)能將達5GW,后者產(chǎn)能達3GW。目前,東方日升210組件已出貨20MW,天合簽訂105MW訂單。
18X組件,根據(jù)晶科、晶澳和隆基的量產(chǎn)及產(chǎn)能規(guī)劃,今年第三季度將實現(xiàn)量產(chǎn)超高功率組件,到2021年晶澳525W+組件產(chǎn)能將達到14GW,晶科和隆基產(chǎn)能分別達到10GW。
而相比210mm組件從硅片到電池片產(chǎn)線設備到組件封裝等環(huán)節(jié)均需配套新產(chǎn)線,周超杰指出,180mm組件在硅片環(huán)節(jié)不需要進行改造,當前設備可以直接生產(chǎn),在電池產(chǎn)線上180mm的投資成本和166mm相近,與210mm相比180mm的升級成本更低。
此外,對于專業(yè)組件廠商而言,硅片、電池片供應問題或將拖累210組件的量產(chǎn)速度。然而,對于180組件,"從硅片、電池片到組件,晶科都可實現(xiàn)自給自足。"錢晶強調(diào)。
錢晶預測,今年仍將是450W的主戰(zhàn)場,從今年第四季度開始,隨著超高功率組件的規(guī)模量產(chǎn),500W+組件將占據(jù)市場主流。
原標題: 500W+超高功率大戰(zhàn) 刷爆朋友圈的18X光伏組件拼什么?