光伏发电虽然是绿色能源,从长期发展的角度来看,太阳能发电必将是大趋所势。早期国家为了鼓励光伏发电,发布了优厚的补贴政策;随着行业不断成熟,2018年发布了“531新政”逐步取消了光伏补贴,加速平价上网的到来。
技术驱动成本降低一直是行业不断前行的基石,技术发展成熟、新增资本开支低、降本效果显著的组件端高效技术有望加速普及。
发电成本降低的核心要素:每瓦成本、系统效率、发电寿命
其中系统成本的主要因素:光伏组件、逆变器、土地、支架、线缆等
单块组件功率提高是降低系统成本最有效的手段之一
硅片及电池片尺寸加大是最容易实现大跨度提升组件功率的途径
电池片尺寸发展趋势
光伏近几年技术的发展,电池片尺寸不断加大起到了关键作用,通过尺寸变化获取更高的组件功率,同时增加制造段的产出瓦数,降低制造成本。
组件功率与短路电流关系
功率与短路电流关系曲线
从上图可以看出最大输出功率与短路电流正相关;电池片功率越高,短路电流越大;内部电流越高,组件热斑测试温度越高,安全风险增大。
同时,短路电流越大,内部损耗越大,更不利于高效化,因此,组件端不能选用常规串联的方式。
半片叠瓦技术优势
提高封装功率
利用了低电流特点,有效提高组件的封装功率5-10W,显著降低客户端安装系统后的电传输损耗。实验数据证明,全年发电量可提升2%-3%左右。
减少热斑伤害
利用了半片组件的低电流特点可以显著降低产生热斑问题的风险,提高组件的使用寿命,可更好避免阴影遮挡对组件的危害,更适合屋顶使用。
降低发热,减少温升损失
利用电流流经组件焊带会焦耳发热,半切片后电流为正常组件的1/2,减少焦耳热,比常规组件温度降低1-2℃,实验数据表明,组件单瓦发电量可提升1%左右。
减少遮挡时发电量损失
串并联电路设计,当组件发生部分遮挡时,发电量损失优于常规组件最高50%。
光伏系统建设中的大组件优势
仅计算组件背部支撑的支架与所承载的组件功率:
小组件:300W/2米
大组件:360W/2米
如光伏电站使用大组件
支架成本降低20%,
安装效率升高20%,工期缩短
人工安装每瓦成本降低
显然大组件是光伏电站系统的优选;大尺寸电池及组件将成为行业发展的必然趋势,可进一步增加光伏发电收益,提升光伏发电性价比。
当然,目前的光伏技术发展更多体现在应用层面,例如:半片、叠瓦、大组件等技术;本质的光伏电池技术(例如:电池转换效率的大幅提升)仍然需要相关专家攻克。