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目前与组件效率相关的BOS成本相比前几年有所降低,但考虑到组件价格下降更大,节省的BOS成本占组件价格的比例还有所上升,因此市场形势对高效率产品更加有利。
以上测算考虑了相同的安装容量,见于土地充足的地面电站。对于工商业屋顶(居民屋顶类似),组件占满屋顶安装时高效率组件可获得更大的安装容量,这样除了以上成本外,
A.电站的开发成本
B.电网接入成本
C.综合自动化设备成本
也可以被更大的安装容量摊薄,使用高效率组件更加有利。
组件版型变化降低BOS成本
早期采用125mm电池的组件与采用156mm电池的组件对比
如果我们回到2012年,当时市场上还存在着125mm单晶硅片制作的组件,使用72片电池(6′12)的组件尺寸为1580′808mm,单晶组件功率约205Wp;同期156mm的60片电池组件功率约260W,尺寸1650′991mm。两种组件的开路电压分别为45.92V和38.24V,因此156mm电池片的组件串联数量更大,考虑到单块采用156mm电池组件的功率更高,因此单串组件的总功率明显高于125mm硅片的组件,承载单串组件的支架就可以做的更大,平摊到每Wp的支架与基础成本就可以有明显节省,而组件、支架的安装的人工工作效率也因为单块组件的功率上升而得到提升,光伏电缆的用量减少,土地的占有量也会略微节省。
这样的节省无法通过简单的线性折算来计算,而需要建立阵列模型来具体分析,按照2012年的成本模型简单的测算结果如下表(项目地为格尔木,下同),30%的功率提升带来了与组件功率相关的BOS每瓦成本0.43元,约16%的节省。
2.60和72版型组件的对比
156(.75)mm电池片也可以封装成72片(6′12)电池的组件以进一步提升组件功率,电池数量的增加使得开路电压增加、串联数量降低,单串组件的功率保持不变,但对于常见的组件两排竖装的情况,支架略微延伸斜梁的长度就可以承载72片电池组件,支架成本略有降低,这种情况对于成本较高的平单轴支架更为明显,因此平单轴跟踪系统通常都会搭配72片电池组件使用;另一方面,组件、支架的安装的人工工作效率也因功率提升而降低,中国市场对60片电池组件的偏爱主要是习惯问题,,同属亚洲的韩国、东南亚、印度等新兴市场在大型电站与工商业分布式电站基本都采用了72片电池组件来降低系统成本。
如下表测算,72片电池组件在支架、电缆、汇流箱等方面可带来约1分/Wp的节省,安装方面简单按照组件数量做推算,可带来2.7分/Wp的节省。综合可以在系统端带来3.7分/Wp的BOS成本节省。
3.采用更大硅片(166mm)组件与现有组件的对比
组件尺寸在2018年又开始出现了再次变大的趋势,类似的存在着增加电池片数量或把硅片做大两种方式。可以把电池片数量从72片提高到78片(+8.3%),硅片尺寸提高到M4(边长161.7mm,+5.7%)乃至166mm(约+12%)。根据60到72片电池的变化可以发现增加电池片数量会降低组串数量,对于支架和桩基础的节省相对有限,选择增大硅片尺寸对于降低BOS成本更加有利,并且在生产可以实现、组件安装没有明显困难的情况下应尽量增大硅片尺寸,下表对采用166mm硅片的系统成本做了详细测算:
可见在功率提升11.8%的情况下,BOS成本可节省5.48分/Wp,桩基础与支架是节省额度最大的两部分。以上测算是根据中国国内较低的成本结构所做的测算,如使用跟踪支架及在较高人力、土地成本的地区,BOS成本的节省还将更高。
总结
组件效率提升带来的光伏电站BOS成本节省已为业内所熟知,其节省值可通过简易的方式计算得到。而组件尺寸的增大也可以带来BOS成本的节省,本文回顾了电池片尺寸从125mm变化到156mm、以及电池数量从60变化到72片带来的BOS成本节省,同时明确了下一步可以通过将电池片进一步做大来节省BOS成本,详细的测算显示使用166mm对边距的单晶电池片相比156.75mm电池片可使BOS成本至少节省约5.5分/Wp,在目前市场竞争日趋激烈,成本压力明显增大的形势下不失为一种理想的选择。
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