竞价上网政策的出台给光伏行业带来更多的挑战,平价上网的实现离不开度电成本的降低,而技术创新被视为降低度电成本的有效途径。在6月16日召开的2016中国(山西)光伏产业发展及创新应用论坛上,天合光能中国区市场经理王浩带来了《在不同场景下光伏组件创新应用》精彩演讲。他认为,在新形式下,促进光伏产业的健康发展离不开系统层面和组件层面的创新。
天合光能根据不同场景研发出双玻组件、轻质组件、智能组件、易安装解决方案等多种新型产品,组成光伏组件产品矩阵,为复杂场景下的电站系统效率提升提供了更多可能。
天合光能中国区市场经理王浩
2013年以前,欧洲占到了全球一半以上的安装量。随着德国、意大利、西班牙等国家对光伏补贴削减或取消,其光伏安装量大幅下降。2013年之后,中国、日本、美国这三个国家的装机量显著提升,这和每个国家在光伏电价补贴和政府政策支持上有很大关系。
对国内光伏行业来说,王浩认为,虽然现在光伏蓬勃发展,但是也要正视各方面的巨大挑战:第一、补贴款并不充足;第二、补贴款发放有延迟;第三、光伏项目“弃光”、“限电”等问题;第四、标杆电价下调的趋势;第五、竞价上网政策的即将出台。
1500V、智能跟踪系统等系统创新技术为平价上网带来可能
平价上网、竞价上网让光伏行业面临的挑战越来越大。在这种形势下,不得不思考通过什么方式能保证光伏行业健康、有序、持续地发展下去?
王浩指出,提到“平价上网”,还要引入另外一个名词“度电成本”,度电成本的计算公式是:生命周期的总成本÷生命周期的总发电量。组件是光伏系统里面占比最大的部件,在2012年之前,光伏的组件有一个很大比例的价格下降,但是2012年之后下降的趋势是趋于平缓,甚至在出现抢装潮的时候,价格还有所反弹。这就需要企业找到平衡点,考虑推出关于成本和发电量的综合优势方案。
基于此,国家层面上也提出很多有引导性的意见。2015年三部委颁发了《关于促进先进技术光伏产品应用和产业升级意见》,其中涉及到领跑者计划。山西已经在2015年完成了接近1GW的领跑者项目,为全国的领跑者项目作了一个很好的示范。
王浩认为,在“领跑者”项目里面,需要正视一个问题,企业在采购光伏组件或其他设备时,因为技术条款的要求提高,导致采购成本有所增加。以组件为例,如果采购高功率的组件,成本要高出几分钱到一毛钱,违背了企业想要选择质优价低的产品这一初衷。那么,在哪些方面可以降低度电成本,早日实现平价上网?这时就要提到技术创新,首先要在系统层面上进行技术创新。
第一、1500V系统方案:以山西领跑者项目来说,很多单体项目在50MW以上,对大体量的单体项目来说,鼓励使用1500V的系统。在组件设计上,以前1000V的系统每一串的组件是22或者24片,现在1500V系统会使组件的串联数量大大提高至34片,使得多串少并变为现实。从逆变器方面说,以前使用1MW单机逆变器,现在使用1500V系统以后,可以拓展到2.5MW逆变器。对采煤沉陷区来说,减少了逆变器的使用台数。通过综合测算,通过1500V系统的技术提升之后,整个系统成本可以降低2毛钱,同时系统效率可以提升2%,这是很可观的数字。所以1500V系统的应用对业主降低系统成本有很大帮助。
第二、在系统层面上要关注跟踪支架的解决方案,其中包括平单轴,斜单轴还有双轴。低纬度地区比较适合平单轴,高纬度地区比较适合斜单轴。而且从系统成本来说,采用这种跟踪支架方案,成本上仅仅增加了每瓦几毛钱,发电量却可以增加15%-30%不等,带来的发电量非常可观。
另外,还有农光互补、渔光互补、柔性支架等很多技术创新应用和方案。柔性支架可以应用在污水处理厂上方,还可以应用在山地电站;很多山地电站由于地势微起伏原因,组件朝向各异,导致电流失配产生了功率损失,如果使用柔性支架,可以使组件朝向一致,提高发电量。
不同场景下光伏组件创新应用
除了系统方面的技术革新,王浩认为,组件层面通过对不同环境和应用的匹配也有很多技术创新。在中国乃至全球,可以看到有各种不同的应用环境,基于此,天合光能不仅能设计出适合于南方或者东南沿海湿热气候的组件,还会设计出适合西北地区高辐射、温差比较大、紫外比较严重、风沙比较大的干冷气候性的组件。
针对光伏农业扶贫项目,农民房的承重是一个问题,天合光能研发了轻质组件,这款组件边框厚度25毫米,比普通的35毫米要小一些,玻璃从3.2毫米优化到2.5毫米的玻璃,重量从18.6公斤减少到15.6公斤。这种组件便于搬运和吊装,同时,为了使组件具备很好的风载和雪载能力,天合光能在组件背面做了加强筋,每箱可以多装30%的组件数量,节省了运输和吊装的费用,同时节省了支架和压块的成本。
针对屋顶电站组件安装,天合光能研发新生代易安装3D10组件。这款组件集支架和挡风板于一身,可与无边框的双边组件或传统组件搭配,3D10采用模块化预安装设计,实现40秒一块组件的快速安装,提高工程效率,有效解决传统安装方式笨重、烦琐等弊端,安全美观,方便快捷。
此外,安装好的组件会遇到各种遮挡问题,还有组件朝向各异产生的失配问题。“这些问题会产生以下几种不良影响,第一是影响发电量,第二会产生热斑,产生热斑再严重会烧坏组件,严重时造成发生火灾。如果使用了智能组件就可以消除这种失配问题,减少遮挡所带来的发电损失,同时也会消除热斑。”王浩进一步表示。
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智能组件其实是采用智能化模块,集成电路芯片,通过芯片的功能控制减少组件当中每20片电池片的电流失配的问题。如果普通组件产生遮挡后,这20片电池是一个耗电体,不光是对组件本身受影响,跟它串在一起的其他组件也会受影响。使用智能组件的话,不仅可以正常发电,而且不影响到跟组件串联的其他组件的问题,极大地减少了因此带来的发电损失。
双玻组件,顾名思义两面都是玻璃,替代了高分子背板,对于酸碱、高温、高湿、紫外都有很好的抵抗性。另外,双玻组件比较耐磨,还是唯一一款可以称上PID-free的组件。双玻组件不会产生积雪、积灰问题。组件有高发电量和低隐裂的特点,双玻组件每年的衰减在0.5%以内,比普通的组件要好很多。双玻组件可以应用在湖泊、鱼塘、沿海高湿高盐雾的地区,也可以用在大型电站,防止紫外线对封装材料的影响,也可以使用在农业光伏,可以起到调温调光的作用,也可以使用到屋顶,起到美观的作用。
对于组件的发展趋势来看的话,功率提升是一个永恒的主题,单晶多晶组件已经有了很大的提升,差异性的组件也是现在所考虑的问题,另外还考虑到适用于不同环境的高可靠组件的应用。
王浩在演讲最后呼吁,希望领跑者计划、光伏扶贫项目把1500V、跟踪系统、创新组件等新的技术引入其中,使得光伏行业逐步摆脱对补贴的依赖,早日实现平价上网,使行业健康、平稳、有序地发展下去。
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竞价上网政策的出台给光伏行业带来更多的挑战,平价上网的实现离不开度电成本的降低,而技术创新被视为降低度电成本的有效途径。