半片已成標配 雙面、大尺寸、疊瓦等光伏組件技術逐漸成熟

“海外市場的火熱需求導致今年組件價格大幅降低的預期可能要落空。”中國光伏行業協會副秘書長劉譯陽在第四屆光伏發電設計、工程及設備選型研討會上表示。同時,億晶光電技術副總監安全長在會上表示,“在目前的組件價格、系統造價水平上,僅有少數地區能夠開展平價上網項目的示範項目,還不足以支撐較大區域開展平價上網。短時間內通過組件降價來實現平價上網難度較大。”

安全長認為,從產業鏈成本敏感係數來看,“增效”的效果比“降本”更優,電池片轉換效率提升1%或者組件通過減少封裝損失提高15W的封裝功率,光伏地面電站建設成本約降低5%。近幾年電池片和組件環節處於快速的技術更迭中,那麼當下的高效技術趨勢如何發展呢?此次會上,從協鑫、天合、億晶光電、東方日升、賽拉弗等幾家組件企業的技術儲備來看,可歸納為以下幾種技術類型。

半片:具備爆發性增長的條件

半片技術由於可提高封裝功率、降低熱斑、工作溫度低、減少遮擋時發電量損失、技術兼容及延伸性強、成本低廉等優勢,成為性價比極高的技術。賽拉弗產品戰略經理張朝陽表示,“2019-2021年將是半片組件成長最快速的時間。預計半片產能在2019年會達到40GW,而需求則是20-25GW,佔了約20%的市場。”

供應端方面,阿特斯在2019年開始宣佈將全面使用半片組件,僅保留10%的產能給那些訂單無法更改的海外用戶;晶科與天合2018年的半片組件出貨達到了10-15%,2019年將繼續加大規模;晶澳、隆基、賽拉弗等組件供應商也表示半片會是主要方向。這從不久前結束的日本展會上也可見一斑:多數廠家均展出了半片組件,半片已然成為一種標配技術。

雙面:PERC日趨成熟迎來發展機會

雙面電池因背面也可發電,能額外帶來5-25%的發電增益,雙玻封裝使得組件長期可靠性高。同時由於PERC技術日趨成熟,雙面PERC與現有PERC產線兼容,還可降低背面鋁用量等優勢,使得單晶PERC+雙面成為“最佳CP”,在第三批領跑者中也成為最主流的技術。

此外,東方日升組件技術研發總監劉增勝表示,“結合半片技術的話,雙面組件更有必要。雙面發電在組件內部的電流增益約5%-20%,也就是說在整片組件中內部電流為1.05-1.2,實際發電差,熱斑風險高;而如果在半片組件中,內部電流為1.05-1.2的二分之一,發電損失更低,風險低發電好。”

張朝陽表示,“從2019年開始,雙面的市場增長將快速提升。目前主要的障礙仍是雙面的共同標準,比如雙面率、效果增益的宣稱等。”

疊瓦:越來越多廠商佈局

疊瓦技術是通過將電池片切片後使用導電膠直接銜接兩片電池,將其疊加黏貼在一起,再將電池串連接起來,能顯著增加組件功率,但目前受限於技術、成本以及專利問題,尚未大規模量產化。

1500V:系統端優勢明顯

劉增勝認為,選擇組件應該選擇“高大”的,其中“高”即指高壓系統1500V組件。1500V系統大約從2015年開始逐漸盛行起來,以72片組件為例,1000V系統的單串組件數量為20塊,而1500V系統單串組件數量為30塊,每串組件功率提高,減少並聯數,逆變器數量減少,整個系統效率大大提升。“1500V在系統端優勢很明顯,如初始投資更低、發電量更高、系統效率更高。”

據悉,東方日升2018年出貨的組件70%以上為1500V組件,其中出貨到國外大型地面電站的100%為1500V組件,只有少數國內項目用的1000V組件。

大硅片組件:尺寸標準有待統一

在高功率和性價比的推動下,各個廠家開始在硅片的尺寸上做起了“文章”,已有不少廠家開始推出大硅片產品。但目前行業缺乏統一的尺寸標準,156.75mm(單位下同)、157.75、158.75、161.7、166等各種尺寸的硅片不一而足。

晉能科技技術總監李高非表示,“從產線兼容性、市場需求和產品可靠性來看,大硅片將是2019年主要的發展路線之一。”據他分析,大硅片電池組件的成本增加主要因素是硅片價格,預期批量後價格達到合理水平,組件成本可進一步下降。157.75電池組件由於版型影響較小,成本變化不大;而158.75電池組件版型增加,需要更換花籃、夾具等設備,當尺寸進一步增大時產線需更換的設備也更多,相應需要增加的成本也越高。

除了大硅片組件外,還有一種大組件指的是≥72片(整片)串聯型組件。劉增勝認為,這種大組件是系統發展選擇的必然趨勢,大組件電站的優勢在於可降低支架成本約20%,安裝效率提高約20%,縮短工期,且每瓦安裝人工成本更低。據劉增勝透露,2019年東方日升將推出重點78片型針對大型地面電站的組件產品,可以使支架成本再降低10%。

多主柵:搭配半片效果更好

多主柵技術可以節約電池銀漿耗量,提升組件功率,既能降本又能增效,一舉兩得。但據張朝陽分析認為,“多主柵技術受限於切片技術的高性價比以及自身良率等影響,目前主要作為衝高效率的疊加方案,而並非市場傾向的性價比方案,預計2020年才有機會進入發展的元年。

據英利首席技術官宋登元介紹,目前由於採用熱焊接方式與現有產線高度兼容,且投資相對較少,技術成熟度較高,使得大部分都選用國產多主柵熱焊接設備方案。目前多主柵組件產能超過2GW,2019年將迎來進一步增長。”

此外,宋登元介紹到,將多主柵和半片技術進行疊加,在改善組件短路電流的同時,可提升填充因子,進一步提升組件功率;但由於採用半片電池電流減半,柵線和焊帶設計需要進一步優化。

在今年日本展會上,也看到多主柵組件的出現越來越普遍,其中不少廠家就選擇了搭配半片技術,如正泰、韓華Q-Cells、航天、中來、尚德及天合等。展出的多主柵組件大多使用單晶PERC電池片,其中晶澳、中來、尚德及天合同時會搭配N型電池,阿特斯、英利有搭配多晶電池片,而協鑫集成則是使用的鑄錠單晶電池片。

在即將進入競價和平價時代的拐點,電站投資上對組件的性價比也將更加追求到極致,而如何提高產品效率、降低成本,又該選擇或者儲備哪種技術路線,也是行業對製造企業提出的考驗。

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光伏們


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