去年以來(lái),業(yè)界關(guān)于光伏組件尺寸的討論一直甚囂塵上,在一般人看來(lái),組件尺寸越做越大功率也越來(lái)越高,是產(chǎn)品“升級(jí)”的一種表現(xiàn)。然而,事實(shí)真的是這樣嗎?簡(jiǎn)單的擴(kuò)大尺寸算的上是真正的技術(shù)創(chuàng)新嗎?經(jīng)過(guò)一年多的討論、驗(yàn)證和解讀,關(guān)于組件尺寸的真相已經(jīng)愈加明晰,業(yè)界也已形成了基本的答案與共識(shí),即:組件尺寸絕非越大越好,超大尺寸超大風(fēng)險(xiǎn),可靠需要邊界。
一、光伏硅片與半導(dǎo)體硅片尺寸沒(méi)有必然聯(lián)系
一方面光伏產(chǎn)業(yè)鏈與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的成本結(jié)構(gòu)不同;另一方面半導(dǎo)體硅片的變大不影響單個(gè)芯片的外形也就不影響后端的封裝與應(yīng)用,光伏電池變大則對(duì)光伏組件和電站設(shè)計(jì)有很大的影響。因此光伏硅片尺寸與半導(dǎo)體硅片尺寸并無(wú)關(guān)聯(lián),而是需要站在全產(chǎn)業(yè)鏈的角度做具體分析。
二、光伏硅片的尺寸應(yīng)取決于合理的組件尺寸,組件尺寸的變更應(yīng)以降低度電成本為目標(biāo),不應(yīng)為大而大
組件創(chuàng)新應(yīng)以降低光伏發(fā)電度電成本為目的,在生命周期發(fā)電量相當(dāng)?shù)那闆r下,主要考慮大組件能否降低光伏組件成本或者降低光伏電站BOS成本。過(guò)大的組件一方面并不帶來(lái)組件成本降低,另一方面給組件的運(yùn)輸、人工安裝、系統(tǒng)端的設(shè)備匹配帶來(lái)障礙、使組件在極端氣象條件下的可靠性顯著下降,對(duì)度電成本有害無(wú)利,為大而大、越大越好的觀點(diǎn)是有問(wèn)題的。
三、隨著尺寸超過(guò)166進(jìn)一步做大,新產(chǎn)能全兼容的電池環(huán)節(jié)并非關(guān)鍵點(diǎn)
在尺寸之爭(zhēng)不明朗的情況下,電池企業(yè)傾向于兼容大尺寸來(lái)避免風(fēng)險(xiǎn),換一種角度來(lái)講,新擴(kuò)產(chǎn)的電池產(chǎn)能全部兼容182規(guī)格。誰(shuí)會(huì)成為主流還是取決產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值。
四、串功率與BOS的相關(guān)性存在限制條件,并非可以無(wú)限延伸
該觀點(diǎn)需要結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)條件來(lái)分析,是在一定范圍內(nèi)成立。比如從156.75到158.75,再到166,組件尺寸變化有限,承載相同組串的支架尺寸變化不大,電纜、逆變器均兼容原有設(shè)計(jì),因此串功率提高可帶來(lái)BOS成本節(jié)省。
對(duì)于182組件,組件尺寸重量更大、支架的長(zhǎng)度也有明顯增加,因此產(chǎn)品定位于面向大型平地電站,可進(jìn)一步節(jié)省BOS成本。超大組件與182組件均可以匹配大支架(比如承載8串182組件的單體支架大約120m長(zhǎng)),電氣設(shè)備不再兼容原有設(shè)計(jì)(需要搭配6mm2電纜及大電流逆變器),均不會(huì)帶來(lái)BOS成本節(jié)省。
五、組件加寬后采用立式包裝風(fēng)險(xiǎn)大、可行性差,并不可取
為避免組件運(yùn)輸過(guò)程中破損,組件均側(cè)立包裝于木箱中,兩個(gè)木箱壘放的高度接近40英尺高柜的高度,組件寬度1.13m時(shí)僅剩余10cm的叉車裝卸余量??梢灶A(yù)見(jiàn)的是,超大組件過(guò)高的包裝會(huì)給現(xiàn)場(chǎng)拆包裝帶來(lái)困難;此外,超大組件立裝重心高、不穩(wěn)定、易傾倒,有很大安全隱患,用鋼支架來(lái)支撐防傾倒的方案實(shí)際上并不可行,根據(jù)測(cè)算每個(gè)包裝箱除了搭配防倒支架還需要200kg以上配重,項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)難以獲得如此多的配重,拆包裝后的組件不足10塊時(shí)在5級(jí)風(fēng)下就會(huì)被吹倒。
六、硅片減薄的障礙在電池與組件制造環(huán)節(jié),邏輯上大就必然要厚一點(diǎn),強(qiáng)行減薄得不償失
硅片減薄的技術(shù)障礙完全不在硅片端,而是要考慮電池、組件的制造良率以及組件的機(jī)械載荷能力。類比半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),12英寸半導(dǎo)體硅片要比8英寸半導(dǎo)體硅片厚約50μm,光伏硅片越大需要的厚度越厚才是符合道理的,比如目前182硅片相比166硅片略厚一點(diǎn)。在硅料成本壓力下,更大尺寸的硅片在面積增大的情況下,組件端的良率、隱裂率與載荷能力勢(shì)必劣化。
七、超大尺寸、超大電流并非技術(shù)趨勢(shì)與創(chuàng)新,否則700W亦不難實(shí)現(xiàn)
如果超大尺寸、超大電流是技術(shù)趨勢(shì),158.75、166mm硅片完全可以不切半,做112片、120片電池組件,實(shí)現(xiàn)700W功率、更大電流、更高串功率。這樣的簡(jiǎn)單通過(guò)放大尺寸來(lái)提高功率并不是什么了不起的創(chuàng)新,理性分析尺寸增大帶來(lái)的價(jià)值與風(fēng)險(xiǎn)、勇于喊停才是真正可貴的。
總結(jié):光伏組件尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮可靠性、應(yīng)用場(chǎng)景、全產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值,一體化企業(yè)是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的分析、基于合理的組件尺寸在新產(chǎn)能上選擇了182。超大尺寸強(qiáng)行在組件端匹配合理尺寸與電流,之后又為了提高表面上的功率競(jìng)爭(zhēng)力不斷放大尺寸,這樣一來(lái)將直面超大電流風(fēng)險(xiǎn)。如果運(yùn)輸、組件可靠性、系統(tǒng)端匹配等都難以成為超大尺寸的限制因素,那相信未來(lái)還會(huì)出現(xiàn)220、250、275mm甚至更大規(guī)格的硅片,傳導(dǎo)至組件端的風(fēng)險(xiǎn)無(wú)法想象。
原標(biāo)題:真理愈辯愈明:超大尺寸絕非組件未來(lái)的發(fā)展方向