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PERC双面双玻开启新一轮光伏组件技术升级

2021-02-22 14:47:56

  自2015年国家光伏“领跑者”计划实施以来,光伏组件转换效率提升进入加速期,与此同时也开启了组件技术的“高效时代”。其中,既具有高转换效率又可实现商业化批量生产的莫过于PERC组件,2016~2017年从领跑者项目到普通光伏电站,发电量得到大幅提升,PERC技术日趋成熟,迭代传统组件技术成为主流。

  随着补贴的不断下调,进一步要求组件厂商推出度电成本更低的高效产品,PERC双面双玻组件应运而生。一手“高效”,一手“低度电成本”,围绕光伏产业发展的两大核心关键词,PERC双面双玻组件正在开启新一轮光伏技术革新战。

  增效

  双面组件,顾名思义两面均可发电。P型PERC、N型PERT、IBC、HJT等不同电池均可制备双面组件,一般用玻璃代替传统背板封装。但考虑电池成本低及技术约束小,P型PERC双面双玻组件当下成为被更多企业所认可的量产化路线,代表企业如晶澳太阳能、天合光能、隆基乐叶等。

  双面组件的发电量增益主要来自于背面,通过接收大气散射光及地面的反射光,进而提高组件整体发电量。据拥有PERC双面发电完全自主核心知识产权的晶澳太阳能测算,PERC双面双玻组件的发电量增益可达5%~30%。

  事实上,不仅仅是测算数据,越来越多的实际电站运行数据也在证实着PERC双面双玻组件的高电力产出。一组来自国内首次大规模应用PERC双面双玻组件的黄河晨阳共和100MW光伏电站的对比数据显示,与常规单晶相比,PERC双面双玻组件的单瓦发电量平均提高13.35%。

  另一组数据则来自于南非Boston70kW屋顶光伏项目,该项目系非洲地区首个双面双玻光伏项目,电站运行数据显示,PERC双面双玻组件发电量增益超过14%。

  不同项目中,PERC双面双玻组件的发电量增益不同,对此组件供应商晶澳太阳能相关负责人解释,南非项目由于是安装在白色钢板的屋顶上,进一步增加了反射率,从而提高了背面发电量。“双面组件的发电量增益与实际应用场景密切相关,背面反射率越高,发电量增益越大,白色反光膜效果最佳。”

  此外,还可通过抬高组件高度、增大组件倾角等增加背面的吸收光源,从而提高背面的发电量增益。如匹配跟踪支架,更能凸显1+1>2的叠加优势,有望达到46%的发电增益。

  降本

  除了具备高电力产出优势,接下来决定组件技术价值的则是量产的可行性,只有可快速普及的技术才有更高的价值。

  据介绍,PERC双面双玻组件在电池印刷环节改变了背面结构,与原有的PERC系列产线兼容度高,在组件环节,采用现有的双玻产线即可生产,量产化条件相对成熟。2017年初,晶澳太阳能等一线组件企业即已量产了PERC双面双玻组件。

  从系统端考虑,由于PERC双面双玻组件功率提升及1500V的优势,还可有效减少土地、支架、汇流箱等BOS成本。以上述黄河晨阳共和100MW光伏项目为例,若全部采用PERC双面双玻345W组件,仅安装90MW就可以达到相同的发电量,将减少近10MW的安装量,节省项目投资近6000万元。

  PERC双面双玻组件还具备双玻组件的天然优势,玻璃结构耐磨损、抗腐蚀性更强,透水率几乎为零,从根本上杜绝PID现象,防火等级也由普通晶硅组件的C级升级到A级,30年功率质保,广泛适用于高温、高湿、沙漠、海边等各种应用环境。

  重新定义度电成本

  众所周知,作为光伏系统的核心设备,光伏组件的成本约占总系统成本的45%。光伏组件转换效率每提升1%,单块组件发电量将提高约6%。有效降低度电成本,提升组件效率是至关重要的。

  顶层政策也印证了这一点,不仅领跑者基地将单、多晶组件门槛提高至17.8%、17%,而且2018年工信部跟进,抬高组件行业门槛,且新建和改扩建组件企业的产品,单晶组件和多晶组件的转换效率分别不低于17.8%和17%,与领跑者同步。这无不倒逼组件行业进行技术革新、效率“换挡”,加速平价上网倒计时。

  相较常规组件,当下,PERC双面双玻组件无疑是重新定义度电成本的高效技术。在备受关注的白城应用领跑者5个项目中,3个项目均选择了PERC双面双玻组件,成为领跑者项目组件主流技术趋势。

  当然,值得重视的是,对于双面组件的背面功率带来的发电量增益,目前暂无统一的行业标准度量。企业和行业积极呼吁尽快出台标准,合理界定背面发电量增益,以充分发挥PERC双面双玻组件对平价上网的积极作用。


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