近來關(guān)于組件尺寸的爭論甚囂塵上,各種觀點魚龍混雜真假難辨,本文將對相關(guān)熱點問題逐一分析,以便為大家撥開迷霧直抵真相。
誤區(qū)1:光伏硅片應(yīng)與半導(dǎo)體硅片尺寸一致。
真相:光伏硅片與半導(dǎo)體硅片尺寸并無關(guān)聯(lián),而是需要站在光伏全產(chǎn)業(yè)鏈的角度做具體分析。
解析:從產(chǎn)業(yè)鏈層面來講,光伏產(chǎn)業(yè)鏈與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的成本結(jié)構(gòu)不同;同時,半導(dǎo)體硅片的變大不影響單個芯片的外形,因而也就不影響后端的封裝與應(yīng)用,而光伏電池變大則對光伏組件和電站設(shè)計有很大的影響。
誤區(qū)2:組件尺寸越大越好,600W優(yōu)于500W組件,接下來還會出現(xiàn)700W、800W組件。
真相:為大而大、越大越好對度電成本有害無利。
解析:組件創(chuàng)新應(yīng)以降低光伏發(fā)電度電成本為目的,在生命周期發(fā)電量相當(dāng)?shù)那闆r下,主要考慮大組件能否降低光伏組件成本或者降低光伏電站BOS成本。過大的組件一方面并不帶來組件成本降低,另一方面給組件的運輸、人工安裝、系統(tǒng)端的設(shè)備匹配也帶來障礙,對度電成本有害無利,為大而大、越大越好的觀點是有問題的。
誤區(qū)3:目前大部分新的PERC電池擴(kuò)產(chǎn)都是基于210規(guī)格,因此210一定會在未來成為主流。
真相: 哪種尺寸成為主流還是取決產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈價值,目前來看182尺寸更勝一籌。
解析:在尺寸之爭不明朗的情況下,電池企業(yè)傾向于兼容大尺寸來避免風(fēng)險,換一種角度來講,新擴(kuò)產(chǎn)的電池產(chǎn)能全部兼容182規(guī)格。誰會成為主流還是取決產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈價值。
誤區(qū)4:硅片尺寸越大,組件的成本就越低。
真相:綜合考慮硅片到組件端的成本,210組件的成本高于182組件。
解析:硅片方面,硅棒變粗會使長晶成本有一定上升,切片的良率會下降幾個百分點,綜合來看210的硅片成本將比182提高1~2分/W;
硅片變大有利于電池制造成本的節(jié)省,但210電池對制造設(shè)備的要求也更高,理想情況下210也僅能比182在電池制造成本上節(jié)省1~2分/W,如良率、效率一直有差別則成本還會較高;
組件方面,210(半片)組件由于電流過高導(dǎo)致內(nèi)部損耗高,組件效率比常規(guī)組件低約0.2%,導(dǎo)致成本上升1分/W。210的55片電池組件由于長跨接焊帶的存在又使組件效率降低約0.2%,成本進(jìn)一步上升。此外,210的60片電池組件由于組件寬度達(dá)到1.3m,為了保障組件載荷能力,邊框成本將有非常明顯的上升,組件成本可能需要提高3分/W以上,而為了控制組件成本則需要犧牲組件載荷能力。
綜合考慮硅片到組件端的成本,210組件的成本高于182組件。僅著眼于電池成本是非常片面的。
誤區(qū)5:組件功率越高,光伏電站BOS成本越省。
真相:與182組件相比,210組件由于效率略低在BOS成本上處于劣勢。
解析:組件效率與光伏電站BOS成本間存在直接的相關(guān)性。組件功率與BOS成本的相關(guān)性需要結(jié)合具體的設(shè)計方案來分析,同樣效率下做大組件提高功率帶來的BOS成本節(jié)省來自3方面:即大支架的成本節(jié)省,高串功率帶來電氣設(shè)備上的節(jié)省,按塊計價的安裝成本節(jié)省,其中支架成本的節(jié)省占比最大。具體對比182與210組件:兩者針對大型平地電站均可以做大支架;電氣設(shè)備上由于210組件對應(yīng)新的組串式逆變器并需要搭配6mm2電纜,并不帶來節(jié)省;安裝成本方面,即便在平地,1.1m寬度、2.5m2面積基本達(dá)到兩人便利安裝的極限,210的60片電池組件組件1.3m的寬度和2.8m2的尺寸將給組件安裝帶來障礙。回到組件效率,210組件將由于效率略低在BOS成本上處于劣勢。
誤區(qū)6:串功率越高,光伏電站BOS成本越省。
真相:串功率提高可帶來BOS成本節(jié)省,但210組件與182組件電氣設(shè)備不再兼容原有設(shè)計(需要搭配6mm2電纜及大電流逆變器),均不會帶來BOS成本節(jié)省。
解析:類似上一個問題,該觀點需要結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計條件來分析,是在一定范圍內(nèi)成立,比如從156.75到158.75再到166,組件尺寸變化有限,承載相同組串的支架尺寸變化不大,電纜、逆變器均兼容原有設(shè)計,因此串功率提高可帶來BOS成本節(jié)省。對于182組件,組件尺寸重量更大、支架的長度也有明顯增加,因此定位面向大型平地電站,可進(jìn)一步節(jié)省BOS成本。210組件與182組件均可以匹配大支架,電氣設(shè)備不再兼容原有設(shè)計(需要搭配6mm2電纜及大電流逆變器),均不會帶來BOS成本節(jié)省。
誤區(qū)7:210組件熱斑風(fēng)險低,熱斑溫度低于158.75及166組件。
真相:210組件的熱斑風(fēng)險是高于其他幾款組件的。
解析:熱斑溫度確實與電流、電池片數(shù)量、漏電流有關(guān)系。不同電池漏電流可視為基本相當(dāng),理論分析實驗室測試時的熱斑能量:55cell 210組件60cell 210組件182組件166組件156.75組件,實測后3款組件(IEC標(biāo)準(zhǔn)測試條件,遮擋比例5%~90%分別測試)熱斑溫度也確實呈現(xiàn)相關(guān)趨勢。因此,210組件的熱斑風(fēng)險是高于其他幾款組件的。
誤區(qū)8:匹配210組件的接線盒已開發(fā)完成,可靠性優(yōu)于目前主流組件的接線盒。
真相:210組件的接線盒可靠性風(fēng)險明顯增加。
解析:210雙面組件需要30A接線盒,因18A(短路電流)×1.3(雙面組件系數(shù))×1.25(旁路二極管系數(shù))=29.25A。目前30A接線盒并不成熟,接線盒廠家考慮用雙二極管并聯(lián)實現(xiàn)30A,相比主流組件的接線盒,單二極管設(shè)計可靠性風(fēng)險明顯增加(二極管用量增加,且兩個二極管難以做到完全一致)。
誤區(qū)9:60片電池的210組件已解決集裝箱高柜運輸問題。
真相:210組件的運輸包裝方案會導(dǎo)致破損率明顯提升。
解析:為避免組件運輸過程中破損,組件均豎放包裝在木箱中,兩個木箱壘放的高度接近40英尺高柜的高度,組件寬度1.13m時僅剩余10cm的叉車裝卸余量。60片電池的210組件寬度1.3m,聲稱解決其運輸問題的包裝方案,組件需平放在木箱中,運輸破損率必然明顯提升。
誤區(qū)1:光伏硅片應(yīng)與半導(dǎo)體硅片尺寸一致。
真相:光伏硅片與半導(dǎo)體硅片尺寸并無關(guān)聯(lián),而是需要站在光伏全產(chǎn)業(yè)鏈的角度做具體分析。
解析:從產(chǎn)業(yè)鏈層面來講,光伏產(chǎn)業(yè)鏈與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的成本結(jié)構(gòu)不同;同時,半導(dǎo)體硅片的變大不影響單個芯片的外形,因而也就不影響后端的封裝與應(yīng)用,而光伏電池變大則對光伏組件和電站設(shè)計有很大的影響。
誤區(qū)2:組件尺寸越大越好,600W優(yōu)于500W組件,接下來還會出現(xiàn)700W、800W組件。
真相:為大而大、越大越好對度電成本有害無利。
解析:組件創(chuàng)新應(yīng)以降低光伏發(fā)電度電成本為目的,在生命周期發(fā)電量相當(dāng)?shù)那闆r下,主要考慮大組件能否降低光伏組件成本或者降低光伏電站BOS成本。過大的組件一方面并不帶來組件成本降低,另一方面給組件的運輸、人工安裝、系統(tǒng)端的設(shè)備匹配也帶來障礙,對度電成本有害無利,為大而大、越大越好的觀點是有問題的。
誤區(qū)3:目前大部分新的PERC電池擴(kuò)產(chǎn)都是基于210規(guī)格,因此210一定會在未來成為主流。
真相: 哪種尺寸成為主流還是取決產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈價值,目前來看182尺寸更勝一籌。
解析:在尺寸之爭不明朗的情況下,電池企業(yè)傾向于兼容大尺寸來避免風(fēng)險,換一種角度來講,新擴(kuò)產(chǎn)的電池產(chǎn)能全部兼容182規(guī)格。誰會成為主流還是取決產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈價值。
誤區(qū)4:硅片尺寸越大,組件的成本就越低。
真相:綜合考慮硅片到組件端的成本,210組件的成本高于182組件。
解析:硅片方面,硅棒變粗會使長晶成本有一定上升,切片的良率會下降幾個百分點,綜合來看210的硅片成本將比182提高1~2分/W;
硅片變大有利于電池制造成本的節(jié)省,但210電池對制造設(shè)備的要求也更高,理想情況下210也僅能比182在電池制造成本上節(jié)省1~2分/W,如良率、效率一直有差別則成本還會較高;
組件方面,210(半片)組件由于電流過高導(dǎo)致內(nèi)部損耗高,組件效率比常規(guī)組件低約0.2%,導(dǎo)致成本上升1分/W。210的55片電池組件由于長跨接焊帶的存在又使組件效率降低約0.2%,成本進(jìn)一步上升。此外,210的60片電池組件由于組件寬度達(dá)到1.3m,為了保障組件載荷能力,邊框成本將有非常明顯的上升,組件成本可能需要提高3分/W以上,而為了控制組件成本則需要犧牲組件載荷能力。
綜合考慮硅片到組件端的成本,210組件的成本高于182組件。僅著眼于電池成本是非常片面的。
誤區(qū)5:組件功率越高,光伏電站BOS成本越省。
真相:與182組件相比,210組件由于效率略低在BOS成本上處于劣勢。
解析:組件效率與光伏電站BOS成本間存在直接的相關(guān)性。組件功率與BOS成本的相關(guān)性需要結(jié)合具體的設(shè)計方案來分析,同樣效率下做大組件提高功率帶來的BOS成本節(jié)省來自3方面:即大支架的成本節(jié)省,高串功率帶來電氣設(shè)備上的節(jié)省,按塊計價的安裝成本節(jié)省,其中支架成本的節(jié)省占比最大。具體對比182與210組件:兩者針對大型平地電站均可以做大支架;電氣設(shè)備上由于210組件對應(yīng)新的組串式逆變器并需要搭配6mm2電纜,并不帶來節(jié)省;安裝成本方面,即便在平地,1.1m寬度、2.5m2面積基本達(dá)到兩人便利安裝的極限,210的60片電池組件組件1.3m的寬度和2.8m2的尺寸將給組件安裝帶來障礙。回到組件效率,210組件將由于效率略低在BOS成本上處于劣勢。
誤區(qū)6:串功率越高,光伏電站BOS成本越省。
真相:串功率提高可帶來BOS成本節(jié)省,但210組件與182組件電氣設(shè)備不再兼容原有設(shè)計(需要搭配6mm2電纜及大電流逆變器),均不會帶來BOS成本節(jié)省。
解析:類似上一個問題,該觀點需要結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計條件來分析,是在一定范圍內(nèi)成立,比如從156.75到158.75再到166,組件尺寸變化有限,承載相同組串的支架尺寸變化不大,電纜、逆變器均兼容原有設(shè)計,因此串功率提高可帶來BOS成本節(jié)省。對于182組件,組件尺寸重量更大、支架的長度也有明顯增加,因此定位面向大型平地電站,可進(jìn)一步節(jié)省BOS成本。210組件與182組件均可以匹配大支架,電氣設(shè)備不再兼容原有設(shè)計(需要搭配6mm2電纜及大電流逆變器),均不會帶來BOS成本節(jié)省。
誤區(qū)7:210組件熱斑風(fēng)險低,熱斑溫度低于158.75及166組件。
真相:210組件的熱斑風(fēng)險是高于其他幾款組件的。
解析:熱斑溫度確實與電流、電池片數(shù)量、漏電流有關(guān)系。不同電池漏電流可視為基本相當(dāng),理論分析實驗室測試時的熱斑能量:55cell 210組件60cell 210組件182組件166組件156.75組件,實測后3款組件(IEC標(biāo)準(zhǔn)測試條件,遮擋比例5%~90%分別測試)熱斑溫度也確實呈現(xiàn)相關(guān)趨勢。因此,210組件的熱斑風(fēng)險是高于其他幾款組件的。
誤區(qū)8:匹配210組件的接線盒已開發(fā)完成,可靠性優(yōu)于目前主流組件的接線盒。
真相:210組件的接線盒可靠性風(fēng)險明顯增加。
解析:210雙面組件需要30A接線盒,因18A(短路電流)×1.3(雙面組件系數(shù))×1.25(旁路二極管系數(shù))=29.25A。目前30A接線盒并不成熟,接線盒廠家考慮用雙二極管并聯(lián)實現(xiàn)30A,相比主流組件的接線盒,單二極管設(shè)計可靠性風(fēng)險明顯增加(二極管用量增加,且兩個二極管難以做到完全一致)。
誤區(qū)9:60片電池的210組件已解決集裝箱高柜運輸問題。
真相:210組件的運輸包裝方案會導(dǎo)致破損率明顯提升。
解析:為避免組件運輸過程中破損,組件均豎放包裝在木箱中,兩個木箱壘放的高度接近40英尺高柜的高度,組件寬度1.13m時僅剩余10cm的叉車裝卸余量。60片電池的210組件寬度1.3m,聲稱解決其運輸問題的包裝方案,組件需平放在木箱中,運輸破損率必然明顯提升。