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何为度电成本最优解?晶澳王梦松:行业应回归效率提升主赛道

光伏电池组件  来源:北极星太阳能光伏网(独家)  作者:燕七  2021/12/9 8:57:10  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:降本增效一直是光伏产业发展的主要推动力,过去十余年,组件价格降幅超过90%,这是光伏发电LCOE下降的直接原因。而面向全面平价上网新时代,在光伏系统各个环节降本探索接近极限时,提效将成为侧重点。

“从明年开始,行业竞争的主赛道不应该再是尺寸了,而是关注电池和组件转换效率的提升,这是有效降低系统成本更大的一个方向。”晶澳全球市场营销中心总经理王梦松在12月8日举办的《晶澳科技高效组件技术趋势及系统最优度电成本优化分论坛》上如是说。

以最优度电成本为核心

从LOCE计算公式可以看出,降低度电成本的途径有两个,一是降低系统成本,二是提升发电量。而在光伏系统成本构成中,组件占据50%左右,组件成本、组件效率、组件发电性能及组件可靠性都是影响度电成本的因素。

电池效率的提高是提升组件功率的重要路径,实际上,效率竞赛一度是光伏电池企业竞争的焦点之一,在过去十年间,晶硅电池的效率从18%提升到23%以上,这主要归功于PERC技术的推动。目前一线企业PERC电池量产效率已经达到23.4%左右,接近理论值的天花板。

除了提升电池效率外,版型优化及硅片尺寸增大都是提升组件功率的有效手段。在2018年以后,PERC电池效率提速进程明显放缓,直到2019年大尺寸硅片横空出世,成为行业提高组件功率的新方向。晶澳、晶科和隆基三家头部企业就182mm尺寸达成共识,并于2021年9月公开发布联合声明,统一182组件产品标准,天合光能和东方日升则力推210mm尺寸组件。一时间,大尺寸之争愈演愈烈。

而从最优度电成本这一核心来看,组件效率相当时,适当增加尺寸提高功率有利于降低BOS成本,但当组件进一步变大,随着尺寸增加带来的BOS下降会越来越不明显。王梦松表示,“组件的尺寸和电参由系统决定,硅片的尺寸由组件决定,实际上现有的大组件尺寸已经到达系统瓶颈值。”

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以182组件为例,效率绝对值增加1%,单瓦BOS成本可降低3.8分钱左右,可见效率提升相比于功率提升对系统成本的下降效果更为明显。从实际产品来看,以晶澳DeepBlue 3.0 PRO系列组件为例,该产品采用了晶澳新一代零间距柔性互联技术,相对于DeepBlue 3.0系列,将组件转换效率绝对值提升了0.4%以上,相当于组件功率提升了近10W。

具备最优度电成本的产品更受用户青睐,据了解,晶澳DeepBlue 3.0系列组件到今年年底出货量约占晶澳总出货量的50%左右,规模将超12GW(最终数据以公司官方公告为准)。

在王梦松看来,在现有技术条件下,一味增加组件尺寸会带来很多潜在的风险,如风载、冰雹、安装等,因此实现最优度电成本的组件设计逻辑,需要统筹考虑组件的生产、运输、安装、系统配套各环节实际情况。“未来技术工作的重点应该是进一步提升组件效率。”

缓解效率焦虑,“n型”蓄势待发

当PERC电池效率达到23.6%后,进一步提升的技术难度和成本挑战明显增加。而据预测,1年内PERC电池量产效率有望提升到23.5%-23.6%。在PERC效率逼近极限后,业内普遍认为n型电池将缓解“后PERC时代”的效率焦虑,这点从当下PERC扩产放缓、n型项目扩产加速可见。据北极星太阳能光伏网不完全统计,截止目前n型电池组件项目扩产规模超140GW。

从产业化落地角度来看,Topcon和异质结技术是备受业内看好的两条路线。王梦松认为,异质结和n型钝化接触产品未来2-3年内将共处,从短时间看,n型的钝化接触产品的成本优势更加明显,但是从长期看,三年以后异质结产品在硅片薄化和效率上会有一定的优势,所以这两种技术都要有长期的技术研发投入和技术储备。

据其介绍,晶澳n型钝化接触研发线的效率已经超过了24.3%,明年将有GW级的产品量产,并且明年晶澳还会投入百兆瓦级的异质结中试线。

高效率、高功率、低衰减……在每年新增百吉瓦级的“大基地时代”,n型组件更被业内认为是大基地项目的最佳助攻。而在由p到n的过渡阶段,n型产品的优势体现仍有难关要过。

“我认为n型产品在大型地面电站上要体现竞争力,首先其组件的转换效率绝对值应该比p型组件高出一个百分点。也就是到明年年底,n型的大规模量产的效率应该达到24.5%以上。”王梦松进一步分析,“另外是成本的差异,当n型与p型产品的价差缩小到5分钱以内,n型产品在系统投资收益率上就会有充分的优势。而目前n型与p型产品的成本差异还在0.1元/W以上,对大型电站的大规模推广还是有一定的阻力。我们认为还需要一年左右的时间,基本上能够解决成本和效率两个方面的问题。”

就产品路线而言,王梦松预判2022年Topcon技术将率先进入大规模量产阶段,全年产能预期超过30GW。而异质结预期将从2023年进入大规模量产。从2025年起,n型电池技术逐渐成为市场主流。

而在两种产品的应用场景上,王梦松认为,明年异质结产品的定位还是应用在分布式光伏项目上,而n型钝化接触产品则是在大型地面电站的大规模应用,因此产品需考虑如何有效的兼顾效率、成本、可靠性等因素。

展望未来,钙钛矿与叠层电池技术也将取得较大突破,将有效推动光伏组件进入下一个高效通道。据王梦松预测,未来5-10年后,钙钛矿有望和晶硅电池技术叠加,达到30%以上的转换效率。


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