阿特斯详解665W组件要点,HJT产品将于21年Q2发布

光伏們2020-10-30 08:46:34 阿特斯详解665W组件要点,HJT产品将于21年Q2发布-索比光伏网微信分享

10月29日,由阿特斯阳光电力集团主办的高功率组件的机遇和挑战&探寻光伏行业下一个技术产业风口线上研讨会如期召开。近期,阿特斯隆重推出其HiKu7/BiHiKu7系列的大尺寸高功率组件,实现了166、182和210全系列大尺寸硅片、电池和组件产能的布局,以满足市场的多元化需求。

针对大尺寸组件的技术研究以及未来技术路线的选择,作为组件第一梯队的阿特斯有着自己的坚持与见解。阿特斯阳光电力集团创始人、董事长兼首席执行官瞿晓铧博士在会议致辞中介绍道,过去20年里,阿特斯率先向市场推出了众多新技术,包括五栅线、多栅线、半片、双玻和双面、大尺寸等电池和组件技术。此次推出的HiKu/BiHiKu-7系列高效组件产品具有高功率、高效率、高可靠性等优势,将进一步降低度电成本。目前,阿特斯具有全行业最完备的组件产品系列,功率涵盖400W、500W、600W和超过650W。另外,阿特斯制造业和系统解决方案分拆业务已经完成回A第一步,于今年9月底完成股改,引入12个新的股东伙伴,预计明年下半年有可能登陆国内A股市场。

在阿特斯看来,大组件带来系统功率密度提升,可降低EPC成本和电站开发的土地成本,尤其适用于中高纬度、大型地面电站项目以及光伏复合项目等,HiKu7/BiHiKu7也将成为引领行业未来5-10年的新标准。

665W大尺寸、高功率组件详解

早在2019年初,阿特斯的研发团队就已经开始500W+与600W+组件产品的研发,在不到两年的时间里论证了近20种设计方案,最终7系列组件决定以210硅片构建全新更高功率产品,该系列包括四款组件,分别为210mm/120半片单双面、210mm/132半片单双面。据介绍,HiKu7/BiHiKu7将于2021年4月批量面向全球市场供应,2021年底产能将达到10GW左右。

据阿特斯阳光电力集团组件研发高级总监许涛博士介绍,7系列组件产品采用超大尺寸的210mm硅片,叠加MBB和半片技术,同时采用阿特斯自主开发的小间隙(PA)+异形焊带(HTR)技术,组件最高功率可达665W+,转换效率超22.4%;采用了6串切2并2的对称结构,“210半切使得单个二极管并联的电池片数量明显减少,其热斑温度与热斑风险也相应减少,由此大大提高了组件的稳定性与安全性。”

 


 

在封装方式上,阿特斯采用了其独有的PA+HTR焊接技术,“虽然业内有的产品也采用了高密度封装,但因为间隙变小焊接与电池片接触处应力增加,极易导致层压后电池片裂纹,影响产品的良率和长期可靠性。阿特斯自主研发的HTR(异型焊带)因其柔性接触的特点可以将电池片间隙缩小至1mm以内,在带来组件效率的提升的同时,有效避免裂片风险”,许涛补充道,“但是由于焊带特殊,对焊带制作接技术和焊接精度要求较高,HTR技术并不容易。阿特斯的技术团队知难而上,解决了诸多技术难点,成功实现了HTR技术的规模量产。”

 


 

在谈及技术特点时,许涛介绍道,第一,我们采用了HTR的技术路线。在小间隙的情况下,可以避免裂片风险,提高产品的可靠性;第二,我们在电池端采用了CSIR,CSAR等技术,从核心发电单元出发,提升组件产品的可靠性,降低组件衰减。以及其它一些技术细节上,这些细节使得阿特斯的组件更安全、可靠,衰减更低。

回到应用端,阿特斯的7系列大尺寸高功率组件使单位支架可安装的组件功率更高,输出更多电力 ,并且降低所需要的跟踪系统成本;高电流低电压也可以使单串功率输出更高,串电缆长度大幅降低。据测算,7N (210mm/650W) 较166mm/445W 和182mm/530W 产品串电缆长度降低 55.4 % 和 40.1%。

 


 

 


 

 


 

备注:基于美国洛杉矶27.3MW地面电站进行计算,采用1P跟踪支架+集中式逆变器+1500V

此外,针对行业关注的上下游匹配以及运输等问题,阿特斯也给出了解决方案。据介绍,阿特斯在研发的初期就与各逆变器厂家进行深度技术合作,目前阳光电源、华为、锦浪、SMA、Fimer等厂家的逆变器都已具备针对大电流产品的解决方案,并且在持续优化设计,下一代的产品会更加完美的匹配7系列高电流产品设计。

 


 

当下百花齐放的技术正推动着光伏行业进一步降本增效,大尺寸也是降本路上的一大”利器“,但同时尺寸的多样化也给下游带来了诸多困扰。就尺寸问题,许涛介绍道,行业内标准化的工作一直在进行,最近阿特斯牵头在做其它硅片尺寸的组件标准化,现在已经就158.75、166和210mm电池组件的尺寸基本达成了一致,在182mm的组件尺寸上做了充分讨论。技术上有创新,带来差异化的同时,行业也在不懈的努力,对新技术做标准化。现在行业充分意识到标准化的重要,在182mm/210mm刚导入之时,就已经在做标准化工作,使得在组件的尺寸上达成一致意见更加容易。这些主流的硅片尺寸以及组件版型很快会形成标准,给行业带来收益,让用户更加方便选择。

中高纬度、大容量,更低BOS&LCOE

针对7系列组件的实际应用,阿特斯设计院姚美齐院长从不同维度、不同支架形式等多个维度进行了对比分析,“以甘肃中水某100MW项目为例,根据项目地点的经纬度和气温特点,计算各自方案中的最佳倾角、中心间距、串联数量、组件功率以及容配比等等。需要特别指出的是单串功率,组件串联数量一方面取决于组件开路电压,另一方面还要考虑当地的极低温度。655组件单串功率约为18.9kW,而445系统单串为12kW,单串功率提升58%。”

“从占地来看,采用655Wp组件比445Wp组件方案占地节省约 4.44%,占地的减小可以直接减少租金,间接可以降低电站开发手续和评审等方面的费用,降低了电站的开发成本。除了土地外,还包括组件支架及基础、直流电缆、汇流箱、施工费等。以100MW为例,各环节655系统对比445W组件节约了5%到35%不等,655比445W单瓦降低0.115元,折合到100MW电站,差不多可节约1140万左右”,姚美齐介绍道。

 


 

跟踪系统配置方案

 


 

同样的,采用最佳倾角设计、1500Vdc系统方案、1.2容配比、支架采用2×N形式排布、同一纬度地区采用相同GCR,对三个不同维度的光伏电站设计方案进行对比发现,655Wp比445Wp方案每MW占地节省约 5.28%~7.66%,100MW光伏电站综合成本可节约1405万元。

 


 

三个地区系统配置方案

 


 

注:每个纬度地区的三种方案下,组件均采用最佳倾角且保证当地真太阳时9:00~15:00无遮挡,三种功率组件方案的GCR接近

 


 

“我们同时对比了国内电站中几种典型的应用场景,农光互补、滩涂项目、渔光互补。从比较数据可知,大功率组件对于组件基础的降低程度和桩长成正比,管桩要求越长,降低幅度越大。以淮南地区12米的渔光项目,655W组件应用的100MW项目,仅桩的费用就可节省1000多万。成本降低的最主要原因是因为大组件的应用使得桩基数量减少,以100MW为例,655W组件系统桩基较445系统减少约7650根”,姚美齐强调,采用高功率组件方案后的低压侧系统成本和征地费用均有所降低,降低幅度因项目地特点而异,纬度越高,高功率组件带来的系统成本下降幅度越明显。

 


 

655W组件系统的桩基数量减少约7650根

 


 

从上述案例可以看出,大组件带来系统功率密度提升,不仅使得EPC成本降低,也降低了电站开发成本(土地);大组件应用在不同地区存在差异 中高纬度优势更加明显;大容量项目优势明显,特别是100MW以上,容量越大,优势也越大;光伏+是国内光伏应用的一种主要形态,特别是农光,渔光等项目要求长的桩基,大组件带来的降本效果突出。

下一代技术路线:TOPCon还是异质结?

针对下一代的高效技术路线,TOPCon与异质结是目前业内公认的两大技术,但同时针对各技术路线的争论也一直存在,双方阵营各有坚持,阿特斯也就该话题在会议上进行分享。瞿晓铧博士在会议致辞中明确表示,阿特斯正在开发和投资包括异质结、钙钛矿、异质结和钙钛矿叠层电池和组件技术,预计在明年二季度举行的新产品发布会上,阿特斯将发布采用异质结电池的组件系列产品。

 


 

“过去的两三年以及当下,是光伏技术发展最好的时期。在硅片、电池、组件领域,都有相应的高效技术推陈出新,各家公司的组件产品差异化也日益明显。但是万变不离其宗,各种高效技术的目标是一致的,都是追求更高的效率、功率和更低的衰减。在大尺寸硅片、大板型高密度组件的浪潮之后,下一次光伏技术风口必将聚焦到高效电池技术。目前的主流是PERC技术,下一步有优化的PERC+技术,以及下一代的TOPCon技术、HJT技术”,阿特斯电池研发高级总监&嘉兴研究院院长蒋方丹博士就TOPCon与HJT两种技术路线进行了详细的介绍。

“TOPCon技术所用到的制程设备和BOM材料都比较成熟,电池效率提升约1%,组件功率提升10W以上。但是痛点也很突出,主要是工艺制程控制复杂、工艺窗口窄、电池良率低,我们对TOPCon技术的定位是作为现有PERC技术的进一步升级方案;异质结的技术优势可以总结为‘四高两低’。其中,‘四高’是高效率、高良率、高双面率、高弱光响应,‘两低’是低衰减、低温度系数。这些技术优势也赋予了HJT技术更高的单瓦发电量优势。HJT技术不仅是下一代技术的热门,同时也是更下一代技术的基础,可以升级为HBC、钙钛矿/HJT叠层电池等。我们对HJT技术的定位是:除PERC技术以外,新建电池产能的技术路线首选”,蒋方丹介绍道,“目前大硅片在HJT上的应用障碍是量身定做的设备,例如CVD和PVD,但这只是时间问题”。

 


 

但同时,蒋方丹也提出了当下异质结技术产业化仍面临诸多挑战,“量产效率提升是基础,LCOE优势是关键,要着重于电池与组件的联动优化”,蒋方丹强调,大硅片对于PERC技术的性价比降低也是非常显著的。TOPCon和HJT如果要取代PERC,那么必须在性价比上具有优势,因此硅片成本的降低势在必行。

关于异质结技术的产业化进度,蒋方丹认为,今年有比较多的企业投入了HJT技术的产业化摸索,规模大多在几百MW,预计这些项目在2021年Q2-Q3会有验证结果,届时国产化的更大产能的核心设备如CVD和PVD也将进一步成熟,因此2021年下半年预计将吸引GW级的HJT产能扩充,单个项目几个GW的大规模产业化预计在2022年。

面对即将全面平价的“十四五”以及2060年碳中和目标带来的发展空间,中国光伏产业正以全新的技术创新驱动成本下降。挑战之下,以阿特斯等为首的头部组件企业优势进一步凸显,带动行业进一步提高光伏电站的“性价比”。

文章作者:臧超 孙琦懿

特别声明:索比光伏网转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。凡来源注明索比光伏网或索比咨询的内容为索比光伏网原创,转载需获授权。

相关推荐

图片正在生成中...

索比光伏网
30 2020/10

阿特斯详解665W组件要点,HJT产品将于21年Q2发布

10月29日,由阿特斯阳光电力集团主办的高功率组件的机遇和挑战探寻光伏行业下一个技术产业风口线上研讨会如期召开。近期,阿特斯隆重推出其HiKu7/BiHiKu7系列的大尺寸高功率组件,实现了166、182和210全系列大尺寸硅

索比光伏网Logo