華夏能源網:辨析 | 關于組件尺寸設計的七個問題

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發布時間:2021/05/0717:51:28 評論 4 views

去年以來,業界關于光伏組件尺寸的討論一直甚囂塵上,在一般人看來,組件尺寸越做越大功率也越來越高,是產品“升級”的一種表現,

然而,事實真的是這樣嗎?簡單的擴大尺寸算的上是真正的技術創新嗎?

經過一年多的討論、驗證和解讀,關于組件尺寸的真相已經愈加明晰,業界也已形成了基本的答案與共識,即:組件尺寸絕非越大越好,超大尺寸超大風險,可靠需要邊界。

一、?光伏硅片與半導體硅片尺寸沒有必然聯系

一方面光伏產業鏈與半導體產業鏈的成本結構不同;另一方面半導體硅片的變大不影響單個芯片的外形也就不影響后端的封裝與應用,光伏電池變大則對光伏組件和電站設計有很大的影響。因此光伏硅片尺寸與半導體硅片尺寸并無關聯,而是需要站在全產業鏈的角度做具體分析。

二、?光伏硅片的尺寸應取決于合理的組件尺寸,組件尺寸的變更應以降低度電成本為目標,不應為大而大

組件創新應以降低光伏發電度電成本為目的,在生命周期發電量相當的情況下,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、系統端的設備匹配帶來障礙、使組件在極端氣象條件下的可靠性顯著下降,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。

三、隨著尺寸超過166進一步做大,新產能全兼容的電池環節并非關鍵點

在尺寸之爭不明朗的情況下,電池企業傾向于兼容大尺寸來避免風險,換一種角度來講,新擴產的電池產能全部兼容182規格。誰會成為主流還是取決產品的全產業鏈價值。

四、串功率與BOS的相關性存在限制條件,并非可以無限延伸

該觀點需要結合系統設計條件來分析,是在一定范圍內成立。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計,因此串功率提高可帶來BOS成本節省。

對于182組件,組件尺寸重量更大、支架的長度也有明顯增加,因此產品定位于面向大型平地電站,可進一步節省BOS成本。超大組件與182組件均可以匹配大支架(比如承載8串182組件的單體支架大約120m長),電氣設備不再兼容原有設計(需要搭配6mm2電纜及大電流逆變器),均不會帶來BOS成本節省。

五、組件加寬后采用立式包裝風險大、可行性差,并不可取

為避免組件運輸過程中破損,組件均側立包裝于木箱中,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??梢灶A見的是,超大組件過高的包裝會給現場拆包裝帶來困難;此外,超大組件立裝重心高、不穩定、易傾倒,有很大安全隱患,用鋼支架來支撐防傾倒的方案實際上并不可行,根據測算每個包裝箱除了搭配防倒支架還需要200kg以上配重,項目現場難以獲得如此多的配重,拆包裝后的組件不足10塊時在5級風下就會被吹倒。

六、硅片減薄的障礙在電池與組件制造環節,邏輯上大就必然要厚一點,強行減薄得不償失

硅片減薄的技術障礙完全不在硅片端,而是要考慮電池、組件的制造良率以及組件的機械載荷能力。類比半導體產業,12英寸半導體硅片要比8英寸半導體硅片厚約50μm,光伏硅片越大需要的厚度越厚才是符合道理的,比如目前182硅片相比166硅片略厚一點。在硅料成本壓力下,更大尺寸的硅片在面積增大的情況下,組件端的良率、隱裂率與載荷能力勢必劣化。

七、超大尺寸、超大電流并非技術趨勢與創新,否則700W亦不難實現

如果超大尺寸、超大電流是技術趨勢,158.75、166mm硅片完全可以不切半,做112片、120片電池組件,實現700W功率、更大電流、更高串功率。這樣的簡單通過放大尺寸來提高功率并不是什么了不起的創新,理性分析尺寸增大帶來的價值與風險、勇于喊停才是真正可貴的。

總結:光伏組件尺寸設計應充分考慮可靠性、應用場景、全產業鏈價值,一體化企業是經過長期的分析、基于合理的組件尺寸在新產能上選擇了182。超大尺寸強行在組件端匹配合理尺寸與電流,之后又為了提高表面上的功率競爭力不斷放大尺寸,這樣一來將直面超大電流風險。如果運輸、組件可靠性、系統端匹配等都難以成為超大尺寸的限制因素,那相信未來還會出現220、250、275mm甚至更大規格的硅片,傳導至組件端的風險無法想象。

?隆基股份(SH601012)??

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