2009-2018年期間,全球光伏項(xiàng)目平均度電成本從0.32美金降至0.04美金,目前仍保持繼續(xù)降低的趨勢(shì),與此同時(shí)競(jìng)價(jià)模式在全球逐步實(shí)施,全球市場(chǎng)包括國(guó)內(nèi)市場(chǎng),對(duì)光伏項(xiàng)目LCOE的成本提出了更高的要求。 “全球市場(chǎng)對(duì)LCOE要求的密切關(guān)注,使得市場(chǎng)對(duì)發(fā)電設(shè)備提出了更高的要求。我們做了一個(gè)關(guān)于LCOE的簡(jiǎn)易模擬,發(fā)現(xiàn)不同技術(shù)會(huì)帶來LCOE不同程度的降低,其中雙面技術(shù)的LCOE降速達(dá)到了2.4%?!碧旌瞎饽芄煞萦邢薰炯夹g(shù)總監(jiān)王樂在第二屆雙面發(fā)電與平價(jià)上網(wǎng)技術(shù)路線研討會(huì)上說到。 據(jù)介紹,天合光能于2012年開啟了雙玻技術(shù)研發(fā)路程,2015逐漸實(shí)現(xiàn)雙玻組件的量產(chǎn)。王樂表示,作為雙玻技術(shù)的先行者,在探路的頭幾年我們是感到很辛酸的,因?yàn)闃I(yè)界對(duì)于雙玻的認(rèn)可度并不是非常接受。 他說:“直到2015年-2017年是雙玻逐漸推廣,同時(shí)我們逐漸把相應(yīng)的大硅片技術(shù),MBB技術(shù)疊加起來,到了2018年之后,我們推出了切片雙面雙玻,同時(shí)疊加了天合的跟蹤支架,整個(gè)系統(tǒng)真正活躍起來。從農(nóng)業(yè)大棚到水上漂浮再到高速隔音墻,不論是濕熱地區(qū)、干熱地區(qū)、溫和地區(qū)還是寒熱地區(qū),雙面雙玻的應(yīng)用場(chǎng)景是可以全面覆蓋的。” 正如王樂所言,通過幾年的探索與發(fā)展,目前雙面雙玻技術(shù)已成為業(yè)內(nèi)備受關(guān)注的降本提效重要技術(shù)路徑。雙面電池技術(shù)已基本覆蓋了主流的P型PERC、N型PERC和N型HJT電池技術(shù)方向,使其成為了電池升級(jí)的選擇。 另一方面,雙玻組件本身通過玻璃取代背板使得組件的抗承載,防水和耐火得到顯著提升。同時(shí),在生產(chǎn)上僅修改層壓環(huán)節(jié),使得目前主流生產(chǎn)線不需要大幅升級(jí)即可以進(jìn)行量產(chǎn)。 玻璃作為雙玻組件重要的封裝材料,其技術(shù)進(jìn)步對(duì)組件產(chǎn)品質(zhì)量起到了關(guān)鍵作用,各家企業(yè)對(duì)玻璃的選擇也各有側(cè)重點(diǎn)。 在雙面發(fā)電研討會(huì)上,中建材浚鑫科技有限公司研發(fā)副總裁郭萬(wàn)武對(duì)玻璃材料選擇發(fā)表了他的看法,他表示:“浚鑫科技雙面組件通常在正面選擇高性能的光伏玻璃,背面我們更傾向于選擇高性價(jià)比的玻璃。作為組件廠商,對(duì)玻璃的性能要求主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是透過率,第二是抗沖擊強(qiáng)度,第三是雜質(zhì)含量?!?/p> 郭萬(wàn)武說:“正面玻璃目前的需求主要是單絨壓花玻璃,鍍膜透光率在93.8%~94%,目前市場(chǎng)上大部分用的玻璃與這個(gè)工藝相關(guān),當(dāng)然也有單絨鏡面玻璃與雙層鍍膜玻璃。鏡面玻璃是屬于超白壓延玻璃的一種,成本和單絨壓花玻璃持平。僅從正面功率上來說,常規(guī)超白壓延玻璃較高,如果從單瓦成本變化來講,浮法鍍膜以及浮法非鍍膜有優(yōu)勢(shì),尤其對(duì)于浮法非鍍膜玻璃來說有1毛錢的空間,在沒有形成雙玻組件功率標(biāo)準(zhǔn)的情況下,我們完全推薦背面浮法,價(jià)格優(yōu)勢(shì)要優(yōu)于超白壓延玻璃,這是具性價(jià)比的方案?!?/p> 在郭萬(wàn)武看來,超白壓縮玻璃成本逐漸增加,而浮法玻璃更具有市場(chǎng)潛力;正面鏡面高透玻璃更適合高效背鈍化電池的封裝,就綜合成本、利潤(rùn)、功率等因素考慮,超白鏡面+浮法的組合具適應(yīng)性。 關(guān)于PID與背面增益 雙面PREC組件出來之后,引起了行業(yè)對(duì)組件PID現(xiàn)象的新一輪關(guān)注。 隆基樂葉在此方面做了大量的研發(fā)及實(shí)證工作,隆基樂葉產(chǎn)品總監(jiān)王夢(mèng)松在會(huì)上表示:“其實(shí)雙面PID和傳統(tǒng)的PID是有差異的,其原因是由于背面有氧化鋁結(jié)構(gòu)。氧化鋁帶有PID的負(fù)電荷,會(huì)和離子作用去破壞鈍化的效果,目前行業(yè)里來說,控制辦法對(duì)電池背面鍍膜工藝做一些相應(yīng)的控制。 另外,企業(yè)在雙面雙玻組件上通常會(huì)采用POE有更好的封裝材料,POE具有更低的透過率,同時(shí)可以幫助雙面組件有效抑制PID的現(xiàn)象,在實(shí)際戶外工作中,雙面組件發(fā)生PID風(fēng)險(xiǎn)比實(shí)驗(yàn)室測(cè)試更低。” 通過幾年的持續(xù)發(fā)貨與電站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),行業(yè)看到了更多關(guān)于PREC雙面組件在戶外發(fā)電的表現(xiàn)。 王夢(mèng)松說,隆基在全球布局了大量的實(shí)證電站,去做相應(yīng)的實(shí)證數(shù)據(jù)分析,我們重點(diǎn)與美國(guó)和RETC合作,做了一些實(shí)證電站,數(shù)據(jù)顯示雙面組件對(duì)比單面組件有8%左右的增發(fā)。 機(jī)理和實(shí)證數(shù)據(jù)已經(jīng)非常完善,影響背面發(fā)電增益主要有四個(gè)方面。對(duì)地表的反射率很高,地表反射越高,背面的溫度增益越高,尤其是雪地或者是涂白漆的地面上,反射增益非常明顯。 第二是組件安裝高度與地面高度。這也是一個(gè)非常正相關(guān)的參數(shù)。大量的數(shù)據(jù)顯示,隨著安裝高度的抬高,組件的背面增益有明顯的提升。第三是輻照條件,包括散射光水平與入射光線的角度,這些都會(huì)對(duì)背面的增益產(chǎn)生顯著的影響。 第四是和陣列間距也相關(guān),如果陣列間距稀疏,容積率越低,背面增益也會(huì)有明顯的上升。 挑戰(zhàn)與測(cè)試 從ITRPV2019年的新預(yù)測(cè)中,對(duì)雙玻組件以及雙面組件市場(chǎng)的占有率趨勢(shì)看,不論是雙面組件還是雙玻組件,它們的增長(zhǎng)趨勢(shì)都呈現(xiàn)出比歷年預(yù)測(cè)值更高的方向發(fā)展。截至目前,雙面雙玻組件在各主流企業(yè)中均有較大的量產(chǎn)。 這樣的發(fā)展趨勢(shì)無疑是積極的、正面的。雙面發(fā)電結(jié)合雙玻的優(yōu)勢(shì)也在被逐一挖掘,比如更高的功率輸出、更長(zhǎng)的使用壽命。那么,它的發(fā)展還有什么待解決的問題及挑戰(zhàn)? TüV北德技術(shù)經(jīng)理魏詩(shī)夢(mèng)表示:“雙面雙玻組件目前面臨的一些挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)在產(chǎn)線的良率及返修工藝;在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,由于電站現(xiàn)場(chǎng)各種不同地面反射率造成的設(shè)計(jì)容量偏差;由于使用雙玻造成的組件重量增加以及雙面發(fā)電要求離地高度增加,進(jìn)而導(dǎo)致的支架成本增高;以及其他一些關(guān)聯(lián)的、復(fù)雜的系統(tǒng)問題。 我們?cè)趯?duì)雙面發(fā)電高效光伏組件的產(chǎn)品認(rèn)證中,在早期就對(duì)各種類型的產(chǎn)品,包括N型雙面、P型雙面,異質(zhì)結(jié)組件等,都進(jìn)行了深入的調(diào)研。 關(guān)于雙面組件的功率標(biāo)定,在我們?cè)谧龉S檢查的時(shí)候發(fā)現(xiàn),目前多數(shù)工廠在雙面組件出廠時(shí)僅標(biāo)定正面功率,而很多時(shí)候在生產(chǎn)線上并不會(huì)對(duì)組件背面去進(jìn)行遮擋。這樣測(cè)得正面功率,我們有做過對(duì)比,遮擋與未遮擋,功率上會(huì)有5W至10W的差異。而在貼銘牌的時(shí)候,很多工廠還是會(huì)以未做遮擋的數(shù)據(jù)來直接作為銘牌的值?!?/p> 據(jù)了解,現(xiàn)在行業(yè)對(duì)雙面雙玻的測(cè)試方法有多種,TüV北德依照IEC 60904-1-2標(biāo)準(zhǔn),采用三種測(cè)試方法,即一種戶外測(cè)試方法與兩種室內(nèi)測(cè)試方法,而室內(nèi)測(cè)試分為單面打光與雙面打光兩種形式。 其中,戶外測(cè)試方法主要是將待測(cè)組件放置于實(shí)際戶外狀態(tài)進(jìn)行模擬測(cè)試。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)戶外測(cè)試時(shí)的背面光均勻性有一定的要求。從測(cè)試結(jié)果看,產(chǎn)線測(cè)試與戶外測(cè)試存在一定差異。 單面打光是指以結(jié)合正反面發(fā)電能力的綜合光強(qiáng)來照射組件正面,以得到綜合功率。首先需要計(jì)算雙面率,取正反面短路電流比值與正反面功率比值之間的小值作為雙面率,乘以背面光強(qiáng)得到背面增益的光強(qiáng)。此光強(qiáng)加上正面STC條件下1000瓦每平米的光強(qiáng),得到綜合光強(qiáng)。以該綜合光強(qiáng)來對(duì)組件正面進(jìn)行照射,測(cè)得綜合功率。 第三種雙面打光,即同時(shí)對(duì)組件正面和背面進(jìn)行光照,得到組件的功率輸出。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)背面光源不均勻度要求需要小于5%。目前市場(chǎng)上也有一些測(cè)試設(shè)備制造商在進(jìn)行這樣的設(shè)備生產(chǎn)。 魏詩(shī)夢(mèng)同時(shí)表示:“光伏產(chǎn)品的技術(shù)在不斷的日益革新,TüV北德與行業(yè)共同發(fā)展,通過規(guī)范統(tǒng)一的測(cè)試方法,通過不同國(guó)家地區(qū)不同氣候環(huán)境的戶外實(shí)證數(shù)據(jù)收集與分析,通過對(duì)不同技術(shù)路線產(chǎn)品失效模型的深入研究等,共同推進(jìn)雙面發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康成長(zhǎng)。”
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