自2015年国家光伏 '领跑者' 计划实施以来, 光伏组件转换效率提升进入加速期, 与此同时也开启了组件技术的 '高效时代' . 其中, 既具有高转换效率又可实现商业化批量生产的莫过于PERC组件, 2016~2017年从领跑者项目到普通光伏电站, 发电量得到大幅提升, PERC技术日趋成熟, 迭代传统组件技术成为主流.
随着补贴的不断下调, 进一步要求组件厂商推出度电成本更低的高效产品, PERC双面双玻组件应运而生. 一手 '高效' , 一手 '低度电成本' , 围绕光伏产业发展的两大核心关键词, PERC双面双玻组件正在开启新一轮光伏技术革新战.
增效
双面组件, 顾名思义两面均可发电. P型PERC, N型PERT, IBC, HJT等不同电池均可制备双面组件, 一般用玻璃代替传统背板封装. 但考虑电池成本低及技术约束小, P型PERC双面双玻组件当下成为被更多企业所认可的量产化路线, 代表企业如晶澳太阳能, 天合光能, 隆基乐叶等.
双面组件的发电量增益主要来自于背面, 通过接收大气散射光及地面的反射光, 进而提高组件整体发电量. 据拥有PERC双面发电完全自主核心知识产权的晶澳太阳能测算, PERC双面双玻组件的发电量增益可达5%~30%.
事实上, 不仅仅是测算数据, 越来越多的实际电站运行数据也在证实着PERC双面双玻组件的高电力产出. 一组来自国内首次大规模应用PERC双面双玻组件的黄河晨阳共和100MW光伏电站的对比数据显示, 与常规单晶相比, PERC双面双玻组件的单瓦发电量平均提高13.35%.
另一组数据则来自于南非Boston70kW屋顶光伏项目, 该项目系非洲地区首个双面双玻光伏项目, 电站运行数据显示, PERC双面双玻组件发电量增益超过14%.
不同项目中, PERC双面双玻组件的发电量增益不同, 对此组件供应商晶澳太阳能相关负责人解释, 南非项目由于是安装在白色钢板的屋顶上, 进一步增加了反射率, 从而提高了背面发电量. '双面组件的发电量增益与实际应用场景密切相关, 背面反射率越高, 发电量增益越大, 白色反光膜效果最佳. '
此外, 还可通过抬高组件高度, 增大组件倾角等增加背面的吸收光源, 从而提高背面的发电量增益. 如匹配跟踪支架, 更能凸显1+1﹥2的叠加优势, 有望达到46%的发电增益.
降本
除了具备高电力产出优势, 接下来决定组件技术价值的则是量产的可行性, 只有可快速普及的技术才有更高的价值.
据介绍, PERC双面双玻组件在电池印刷环节改变了背面结构, 与原有的PERC系列产线兼容度高, 在组件环节, 采用现有的双玻产线即可生产, 量产化条件相对成熟. 2017年初, 晶澳太阳能等一线组件企业即已量产了PERC双面双玻组件.
从系统端考虑, 由于PERC双面双玻组件功率提升及1500V的优势, 还可有效减少土地, 支架, 汇流箱等BOS成本. 以上述黄河晨阳共和100MW光伏项目为例, 若全部采用PERC双面双玻345W组件, 仅安装90MW就可以达到相同的发电量, 将减少近10MW的安装量, 节省项目投资近6000万元.
PERC双面双玻组件还具备双玻组件的天然优势, 玻璃结构耐磨损, 抗腐蚀性更强, 透水率几乎为零, 从根本上杜绝PID现象, 防火等级也由普通晶硅组件的C级升级到A级, 30年功率质保, 广泛适用于高温, 高湿, 沙漠, 海边等各种应用环境.
重新定义度电成本
众所周知, 作为光伏系统的核心设备, 光伏组件的成本约占总系统成本的45%. 光伏组件转换效率每提升1%, 单块组件发电量将提高约6%. 有效降低度电成本, 提升组件效率是至关重要的.
顶层政策也印证了这一点, 不仅领跑者基地将单, 多晶组件门槛提高至17.8%, 17%, 而且2018年工信部跟进, 抬高组件行业门槛, 且新建和改扩建组件企业的产品, 单晶组件和多晶组件的转换效率分别不低于17.8%和17%, 与领跑者同步. 这无不倒逼组件行业进行技术革新, 效率 '换挡' , 加速平价上网倒计时.
相较常规组件, 当下, PERC双面双玻组件无疑是重新定义度电成本的高效技术. 在备受关注的白城应用领跑者5个项目中, 3个项目均选择了PERC双面双玻组件, 成为领跑者项目组件主流技术趋势.
当然, 值得重视的是, 对于双面组件的背面功率带来的发电量增益, 目前暂无统一的行业标准度量. 企业和行业积极呼吁尽快出台标准, 合理界定背面发电量增益, 以充分发挥PERC双面双玻组件对平价上网的积极作用.
