自2015年國家光伏“領跑者”計劃實施以來,光伏組件轉換效率提升進入加速期,與此同時也開啟了組件技術的“高效時代”。其中,既具有高轉換效率又可實現(xiàn)商業(yè)化批量生產(chǎn)的莫過于PERC組件,2016~2017年從領跑者項目到普通光伏電站,發(fā)電量得到大幅提升,PERC技術日趨成熟,迭代傳統(tǒng)組件技術成為主流。
隨著補貼的不斷下調,進一步要求組件廠商推出度電成本更低的高效產(chǎn)品,PERC雙面雙玻組件應運而生。一手“高效”,一手“低度電成本”,圍繞光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大核心關鍵詞,PERC雙面雙玻組件正在開啟新一輪光伏技術革新戰(zhàn)。
增效
雙面組件,顧名思義兩面均可發(fā)電。P型PERC、N型PERT、IBC、HJT等不同電池均可制備雙面組件,一般用玻璃代替?zhèn)鹘y(tǒng)背板封裝。但考慮電池成本低及技術約束小,P型PERC雙面雙玻組件當下成為被更多企業(yè)所認可的量產(chǎn)化路線,代表企業(yè)如晶澳太陽能、天合光能、隆基樂葉等。
雙面組件的發(fā)電量增益主要來自于背面,通過接收大氣散射光及地面的反射光,進而提高組件整體發(fā)電量。據(jù)擁有PERC雙面發(fā)電完全自主核心知識產(chǎn)權的晶澳太陽能測算,PERC雙面雙玻組件的發(fā)電量增益可達5%~30%。
事實上,不僅僅是測算數(shù)據(jù),越來越多的實際電站運行數(shù)據(jù)也在證實著PERC雙面雙玻組件的高電力產(chǎn)出。一組來自國內(nèi)首次大規(guī)模應用PERC雙面雙玻組件的黃河晨陽共和100MW光伏電站的對比數(shù)據(jù)顯示,與常規(guī)單晶相比,PERC雙面雙玻組件的單瓦發(fā)電量平均提高13.35%。
另一組數(shù)據(jù)則來自于南非Boston70kW屋頂光伏項目,該項目系非洲地區(qū)首個雙面雙玻光伏項目,電站運行數(shù)據(jù)顯示,PERC雙面雙玻組件發(fā)電量增益超過14%。
不同項目中,PERC雙面雙玻組件的發(fā)電量增益不同,對此組件供應商晶澳太陽能相關負責人解釋,南非項目由于是安裝在白色鋼板的屋頂上,進一步增加了反射率,從而提高了背面發(fā)電量。“雙面組件的發(fā)電量增益與實際應用場景密切相關,背面反射率越高,發(fā)電量增益越大,白色反光膜效果最佳。”
此外,還可通過抬高組件高度、增大組件傾角等增加背面的吸收光源,從而提高背面的發(fā)電量增益。如匹配跟蹤支架,更能凸顯1+1>2的疊加優(yōu)勢,有望達到46%的發(fā)電增益。
降本
除了具備高電力產(chǎn)出優(yōu)勢,接下來決定組件技術價值的則是量產(chǎn)的可行性,只有可快速普及的技術才有更高的價值。
據(jù)介紹,PERC雙面雙玻組件在電池印刷環(huán)節(jié)改變了背面結構,與原有的PERC系列產(chǎn)線兼容度高,在組件環(huán)節(jié),采用現(xiàn)有的雙玻產(chǎn)線即可生產(chǎn),量產(chǎn)化條件相對成熟。2017年初,晶澳太陽能等一線組件企業(yè)即已量產(chǎn)了PERC雙面雙玻組件。
從系統(tǒng)端考慮,由于PERC雙面雙玻組件功率提升及1500V的優(yōu)勢,還可有效減少土地、支架、匯流箱等BOS成本。以上述黃河晨陽共和100MW光伏項目為例,若全部采用PERC雙面雙玻345W組件,僅安裝90MW就可以達到相同的發(fā)電量,將減少近10MW的安裝量,節(jié)省項目投資近6000萬元。
PERC雙面雙玻組件還具備雙玻組件的天然優(yōu)勢,玻璃結構耐磨損、抗腐蝕性更強,透水率幾乎為零,從根本上杜絕PID現(xiàn)象,防火等級也由普通晶硅組件的C級升級到A級,30年功率質保,廣泛適用于高溫、高濕、沙漠、海邊等各種應用環(huán)境。
重新定義度電成本
眾所周知,作為光伏系統(tǒng)的核心設備,光伏組件的成本約占總系統(tǒng)成本的45%。光伏組件轉換效率每提升1%,單塊組件發(fā)電量將提高約6%。有效降低度電成本,提升組件效率是至關重要的。
頂層政策也印證了這一點,不僅領跑者基地將單、多晶組件門檻提高至17.8%、17%,而且2018年工信部跟進,抬高組件行業(yè)門檻,且新建和改擴建組件企業(yè)的產(chǎn)品,單晶組件和多晶組件的轉換效率分別不低于17.8%和17%,與領跑者同步。這無不倒逼組件行業(yè)進行技術革新、效率“換擋”,加速平價上網(wǎng)倒計時。
相較常規(guī)組件,當下,PERC雙面雙玻組件無疑是重新定義度電成本的高效技術。在備受關注的白城應用領跑者5個項目中,3個項目均選擇了PERC雙面雙玻組件,成為領跑者項目組件主流技術趨勢。
當然,值得重視的是,對于雙面組件的背面功率帶來的發(fā)電量增益,目前暫無統(tǒng)一的行業(yè)標準度量。企業(yè)和行業(yè)積極呼吁盡快出臺標準,合理界定背面發(fā)電量增益,以充分發(fā)揮PERC雙面雙玻組件對平價上網(wǎng)的積極作用。