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降成本、抗热斑,182与210谁是终极王者?

降成本、抗热斑,182与210谁是终极王者?

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  • 来源:
  • 发布时间:2020-09-23
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[概述]

降成本、抗热斑,182与210谁是终极王者?

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今年6月24日,隆基、晶科、晶澳等七家公司成立M10联盟;就在半个月后,600W+光伏开放创新生态联盟成立,两个联盟的对抗逐渐白热化,关于182210两种产品的性能比较也成了热门话题。

◆ 有观点认为,现在推出210产品为时过早,批量生产、应用尚不具备条件。

◆ 但也有人表示,210硅片在半导体行业已经非常成熟,组件也已经实现量产供货,这才是属于“现在”的光伏产品。

210产品降本效果能否达到预期?高电流、低电压方案会给设计院、施工方带来怎样的影响?这一产品究竟属于现在还是未来?我们与多位业内人士进行了探讨。

210产品能否降低BOS成本?

在设计院工作人员看来,组件效率、功率一致的情况下,对系统成本影响最大的当属单个组串功率。由于目前逆变器系统电压最高为1500V,根据600W组件开路电压(41.7V)和585W组件开路电压(53.2V)的差异,考虑北方地区冬季气温较低的特点,他们给出的结论是:基于210电池的600W组件每个组串可以有33块,而采用182电池的585W组件每个组串只能有24块。

计算得出,210产品的组串功率比其他企业585W产品提升了41%。上述设计人员表示,这样可以减少15%支架用量、16%支架基础用量、31% 汇流箱数量,同时减少8% 线缆用量,降低施工成本约7%,从而降低BOS成本约8分/W。“在组件效率不变的情况下,开路电压每降低2V,对应的BOS成本降低约0.5分钱。”设计人员说。显然,在当前组件价格偏高的形势下,这种大幅降低系统投资成本的技术对电站业主是一种巨大的诱惑。

更低BOS成本带来的是更低的度电成本(LCOE)。有跟踪支架企业表示,高功率组件+跟踪器可帮助跟踪器成本最多下降10-20%。设计院则给出了更为精准的数据:

与158.75产品相比,600W组件+跟踪支架可降低12.17%的BOS成本,11.07%的系统成本以及9.51%的LCOE。“这是我们大力向业主单位推荐210产品的重要原因。”该设计人员说。

210产品是否会增加热斑风险?

电压降低意味着采用210硅片的组件短路电流较高,有人因此质疑210产品的可靠性,认为它更容易出现热斑。对此,多家已经应用210产品的企业负责人都予以驳斥。技术人员表示,热斑是由于组件内部某一片电池因缺陷或遮挡,不再发电,转而成为电阻,大量发热导致的。如果两种组件各有一片电池被遮挡,600W组件会出现19电池的电压加在被遮挡210电池上的情形,而585W组件则是25片电池的电压加在被遮挡182电池上。从外电路角度看,后者的热斑风险其实更高。

此外,以天合600W组件为例进行测试,当组件中旁路二极管在户外导通,且在输出电流Isc=18.6A的情况下(实际组件工作时电流一般不会超过STC下的Imp≈17.5A),二极管的工作温度约120℃,该结果显示电流的变化不会增加二极管的安全性风险。“至尊系列产品已经通过第三方TUV莱茵的全套可靠性认证测试,大家不需要担心组件热斑问题。”天合光能产品负责人说。

户外实测的结果也支持这一结论。今年9月,天合对166、182、210组件均采用30%比例的单个小片遮挡条件,测试户外热斑温度,其中166与182组件热斑温度基本一致,210热斑温度低19℃左右,这充分表明,相对市场其他地面电站组件,至尊系列组件具备更优异的抗热斑能力。

图1室外热斑温度测试

进一步地,使用固定面积遮挡条件下,对比不同组件的功率变化率。以166半片面积 (137.08 cm2) 作为基准, 至尊二代组件由于使用G12大尺寸硅片及创新的版型设计,阴影遮挡下功率损失更小,至尊二代组件在局部遮挡发生时,具备突出的功率保持率。其中,遮挡条件示意图如图2。显然,210产品有利于减少遮挡带来的影响,发电效率更高。

表1 固定遮挡条件下,组件功率变化率(基于双二极管模型)

图2双二极管模型组件遮挡条件

210,现在还是未来?

索比光伏网注意到,600W+光伏开放创新生态联盟的成员不仅包括硅片、电池、组件企业,还涉及逆变器、跟踪支架、玻璃、背板、辅材等供应链上下游相关领域,多家设备制造商、检测机构也在名单中。据悉,该联盟已拥有56家成员企业,且仍在不断壮大。

日前,已经有多家光伏企业宣布投产、扩建、改造兼容210大尺寸的光伏产品。年初,中环股份在回答投资者提问时明确,五期新建项目全部为210 尺寸硅片产能,占比将不断提升。电池环节,多家企业新建210产线,规模合计超过50GW。组件环节,天合、东方日升、东方环晟等企业累计布局了超过50GW的210组件产能。显然,210产品供应链已经日益完善,产能不断提升。

尽管当前复杂多变的组件尺寸给玻璃企业带来一定困扰,但多位资深行业人士预测,到明年年底,关于硅片尺寸的争议将基本结束,210大概率是最后赢家。此外,从供应链角度看,适配210产品的支架、接线盒等均已到位,阳光、华为、SMA等逆变器企业也表示,预计今年四季度至明年一季度,最大单路输入电流达20A的逆变器即将批量供应,解决210产品应用的最后一个难题。

支架环节,我们以Nclave的多点驱动跟踪支架为例,该产品可以说专为高功率组件研发。如上文所述,采用210产品后,每个组串的组件数量大幅增加,传统单点驱动系统难以提供足够动力,多点驱动主要是在增强系统稳定性的同时加强了结构设计,提高关键连接点的刚性,降低因组件尺寸及重量变化带来的弯扭震颤风险,保障风致稳定性,可以通过智能化的控制算法设计最佳的追踪角度和安装方案,为客户提供远程监控窗口,将客户未来的生命周期成本降到最低。

从硅片边长明确156.75mm到210mm系列产品发布,光伏人经历了太多的技术迭代与更新,每一次都伴随着无数质疑和反对,曾经的屠龙少年也无数次幻化成恶龙,为更高效技术的推广应用制造障碍。就是在这样的过程中,光伏产业不断发展壮大,实现了平价上网的目标,正在朝高比例可再生能源应用的未来不断前进。

作为半导体行业向光伏延伸的结果,G12系列产品可谓“硅生赢家”。既有半导体产业十余年的持续积累,又有专属于光伏行业的创新性颠覆,甚至有一个全产业链级的平台为新技术保驾护航。可以说,210的超前进度已经点燃了全行业的热情,未来已来,210就是现在!

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发布时间:2020-04-09 00:00:00
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