600W+超高功率组件的核心价值:高组串功率设计开启度电成本下降新通道,助力实现碳中和

  • 2021年06月04日
  • 作者: 肖蓓
    肖蓓

    肖蓓

    大中华区高级编辑,Solar Media Limited 旗下 PV-Tech China

    肖蓓于2012年2月加入PV-Tech,担任驻大中华区高级编辑。目前负责PV Tech中文网及社交平台的新闻工作及日常运营,为PV-Tech中文网、《PV-Tech PRO》和《PV Tech Power》撰写各类文章。 她关注太阳能行业的发展与未来走向,看好光伏产业并打算长期关注其发展。

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图1 不同装载量电梯与组串容量类比

图1 不同装载量电梯与组串容量类比

图2 组串功率的发展趋势

图2 组串功率的发展趋势

在走向高比例可再生能源时代的大潮流中,降低光伏发电度电成本成为整个行业关注的焦点。据Bloomberg NFE统计,2010年至2020年间,全球大型光伏电站的平均 LCOE下降了87%。光伏降本,正在路上。那么,如何才能更进一步降低度电成本,加快全面步入平价时代?

天合光能给出了探索出的一条路:首先是,以终为始,将系统价值植入210组件产品的初始设计逻辑,以创新的低电压大电流设计理念大幅度提升组串功率、降低系统成本;其次,通过210组件尺寸标准化,打通整个产业链壁垒,降低不同尺寸物料库存成本,提高生产效率,优化供给,实现最好的规模化效应,更重要的是提升终端客户设计兼容性,提升组件、支架等安装效率,充分降低设计及EPC成本。最终,天合光能秉持开放创新,协同发展的理念,将目前探索出来的道路开放于全行业,为全行业跃入高功率高效率组件时代提供标杆,日前发布的《天合光能210至尊组件产品白皮书2.0》即承担此使命。

600W+超高功率组件核心价值:将终端价值植入初始设计逻辑,提升组串功率,从产品侧降低度电成本

在天合光能产品战略与市场负责人张映斌博士看来,高功率、高效率、高可靠性及高发电量的组件产品,是推动光伏发电进入全面平价时代的关键。而这正是天合光能推出600W+系列产品的基本出发点。“提高组串功率,是降低系统BOS成本的核心因素。600W+高功率组件从底层设计逻辑就指向终端应用的系统价值,低电压大电流设计,可大幅提升组串功率降低BOS成本,全面实现客户价值最大化。”张映斌博士指出。

通常情况,单块组件的功率大概在400-600W+,电压40-50V,不能启动逆变器。所以需要一定数量的组件经过串联构成组串,达到逆变器的启动电压,对外产生交流电力。因而,组串是光伏系统的基本电路单元。为便于理解组串功率,这里以不同容量的电梯为例,进行简单说明。要完成相同运载目标36人上楼,可以采用不同装载量的电梯。A电梯运载量为18人,需要两部;B电梯运载量为12人,需要3部(图1)。显而易见,单部电梯的运载量越大,则需要的电梯台数越少,从而总体初始投资越小,基础设施分摊费用及安装成本会越低。

这里单部电梯运载量相当于光伏系统中的组串功率(容量),电梯中运载的人相当于组串可接入的组件块数。类似道理,在一定的光伏电站装机量情况下,组串容量越大,需要的组串数量就越少,相当于需要电梯的台数减少,从而系统初始投资及分摊成本就会降低包括支架、桩基、电缆、桥架等,当然相关的人工成本也相应节省,从而达到降低整体的系统成本的目的。

另外,大型光伏电站系统电压的提升也有降本作用。系统电压的提升一方面有利于降低直流电缆损耗,提升系统效率;另外系统电压提高也带来组串可接入的组件块数增加。图2所示,在过去的10多年间,光伏组件的功率从290瓦提升到了现在的670瓦。与此同时,光伏系统电压也从600V到800V,1000V提升到现在主流的1500V,让组串可接入的组件块数从过去的10块增加到30多块。站在系统角度来看,无论是系统电压还是组件功率增加,都表现为组串功率提升,即从过去的2900W提升到现在的19430W,最终体现在BOS成本下降包括支架、桩基、直流线缆,人工等成本节省。

与友商最优秀的585W组件对比分析发现,600W+组串功率可提高41%,度电成本降低了2-3%;和目前行业主流450W组件对比,降低系统BOS 0.15-0.2元/W; 对应度电成本约4-6%。这在近来铜、钢等大宗物资价格走高,光伏电缆、支架价格上涨的行情下,600W+组件在BOS端的降本优势弥足珍贵。

“600W+超高功率组件不仅仅是硅片或组件尺寸的变大,而是有本质的设计理念的创新即低电压大电流。这样的设计理念已经跳出了单纯组件本身的框架,站在系统的角度思考。低电压、大电流的设计理念既符合行业发展趋势,也符合终端客户价值最大化终极目标,这才是真正的客户价值回归。”张映斌说道。

210组件尺寸标准化:打通产业链应用侧壁垒,推动应用端价值最大化

对于210组件来说,近日还有一里程碑事件:成功实现了210组件尺寸的标准化。如果说600W+高功率组件是从产品应用层面,提升终端系统价值,那么210组件标准化就从整个产业链应用层面,打通尺寸纷杂带来了壁垒和成本,进一步反馈到终端客户价值上。

5月26日,中国光伏行业协会组织召开组件尺寸标准化线上研讨会,经过充分讨论,210mm电池的组件外形尺寸和安装孔位置已完全达成一致,形成团体标准。这意味着210尺寸组件制造商、使用终端、系统解决方案提供方实现了技术路线的统一性。标准化210组件产品,将强势助力上下游企业提高生产效率,优化供给,实现最好的规模化效应;还能够快速推进行业技术创新,降低产业链制造、光伏系统初始投、BOS成本、度电成本,实现超高功率组件和解决方案在应用端的便利化和价值最大化,实现全面平价。

阿特斯阳光电力集团股份有限公司全球制造与技术研发高级副总裁 张光春也表示,“ 210组件标准化公布后,已经有几家观望的企业马上开始使用。这个标准的发布和使用,是整个行业的进步。我们可以使用同样的玻璃、同样的支架,支架公司不会受到困扰,其他的配套也都更便捷,这将促使整个行业成本的降低。”

《天合光能210至尊组件产品白皮书2.0》问世,以开放共赢胸怀为行业立标杆

2021年6月1日,《天合光能210至尊组件产品白皮书2.0》重磅发布!全面呈现适用全场景的210多元化版型设计;创新设计高组串功率,以系统价值设计开发组件背后逻辑;通过全新立式包装使装载功率增长12%等共8项创新点,保障可靠性和先进性。

白皮书2.0版本不光是技术的全面升级,更天合光能开放创新、协同发展、共创共享理念的彰显,将最完整最前沿的210产品技术公布于众。“这就相当于软件设计的源代码开放,白皮书就是我们的210产品技术的开放“代码”,希望联盟伙伴在此基础上继续深度创新,进一步挖掘210产品技术平台的潜力,这对整个光伏行业都有巨大价值。对上游,可以帮助联盟伙伴深入认识210组件产品的核心要素,降低产业链协同成本;对下游来说,通过白皮书,不仅对210组件产品的应用场景、逆变器、支架等系统兼容性,如何让其价值最大化给予详细的阐述,也对针对行业关心的可靠性,载荷,热斑,工作温度,发电量等热点问题进行了完整的解答,让终端客户充分理解210组件产品的核心价值,降低客户对210组件产品的疑虑,尽快推动210组件产品的全面应用,让价值充分体现,惠及整个行业”,张映斌解释。

度电成本最优的生态链:全产业链协同确保系统化更优

基于降低度电成本理念,天合光能发布了“至尊”系列210超高功率组件,引领行业加速推动度电成本的大幅下降。但是,引领光伏行业站到了“600W+”的门槛上,天合光能并非是“独行者”。在天合光能背后,是整个生态链的齐头并进。

从去年7月600W+光伏开放创新生态联盟的成立,到今年初逆变器、跟踪支架、玻璃等产业链环节集体性适配升级。“产业链各环节间的联动,可使系统方案更优化,在业主端也更有竞争力。广大业主完全不用担心匹配的问题,更不用担心产能供应不足的问题。在600W+联盟的引导下,产业链各环节的龙头企业都已经跟了上来,这将形成为一股合流之势。”张映斌说道。

目前,210系列高功率产品已经得到了市场的高度认可,各大厂家纷纷加码。以天合光能为例,截止目前公司的210至尊系列组件签单量已超12GW,公司规划2021年底电池总产能将达到35GW左右规模,组件总产能预计将达到50GW左右,其中210电池和组件产能均占比超过70%。

另据统计,预计今年底210mm硅片产能超220GW、210电池产能超过172GW、组件产能将达到130GW以上。在很多大型项目招标中,大组件的占比已经超过70%。对于当下的光伏电站市场而言,超高功率组件已经成为平价时代的主流选择。

(责任编辑:肖蓓)

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