大尺寸硅片引领技术新方向
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大尺寸硅片引领技术新方向
大尺寸硅片提升高功率组件经济性优势，大型地面电站将成“主战场”
中国电力新闻网通讯员 简悦
近日来，关于电池尺寸的争论在业内掀起波澜，但光伏组件向高功率发展的趋势已成业内共识。组件技术创新加速，提效降本仍是主线，降低度电成本是平价上网时代下最核心的目标。随着平价上网的来临，电站对度电成本的追求越来越严苛，而光伏企业对生产成本下降的需求亦愈发迫切。
从2019年到2020年，光伏组件功率从4.0向5.0时代探索，高功率组件迭代速度加快，截至目前，最高级别功率组件突破500瓦。其中，大尺寸硅片的出现，已给产业链带来新的技术方向。
大尺寸硅片组件经济性优势明显
近几年，光伏组件技术发展趋势持续稳步发展，组件功率步步高升。中国电力报记者梳理发现，2018年之前，光伏组件主流功率增长缓慢，2015~2018年间，单片光伏组件功率从340瓦增长到385瓦，以平均每年递增10瓦的速度缓慢增长；从2018年开始，国内光伏组件功率提升速度加快，特别是2019年，组件迈入4.0时代，而仅这一年，随着新的封装技术，大尺寸硅片组件面世，硅片尺寸也从158.75毫米、163毫米、166毫米发展到目前的210毫米，截至目前，国内市场已形成以158.75尺寸为主的电池技术。业内普遍认为，硅片向大尺寸方向发展是组件技术的未来趋势。
记者在今年春节后电话采访了几家组件设备企业，大部分企业表示目前订单的仍以158.75毫米尺寸硅片为主。虽然业内普遍不否认166毫米尺寸，210毫米尺寸的成本经济性以及可以带来组件功率的增加在平价时代具有竞争优势，但对于电站而言，可靠性是基础，行业对于大尺寸硅片组件的技术风险，以及下游设备的适配性等仍存有顾虑，这仍需一段时间来化解。
东方日升新能源有限公司（简称“东方日升”）产品研发总监刘亚锋在3月12日召开的“高功率组件技术应用在线研讨会”上表示，当下平价上网时代的到来，对组件成本、电站的提效降本提出高要求，这为大尺寸硅片组件的市场应用提供机会。
随着行业平价呼声渐起，210毫米与500瓦正成为2020年光伏行业的一大热点，目前以东方日升、天合光能为代表的组件企业已经推出核心产品，并均已将量产计划提上今年的日程。
“大尺寸硅片并不是可以直接提升电池效率或者组件效率的技术，大尺寸硅片更应该被定义为一种产品。虽然大硅片本身并不能直接带来发电效益，但其可增加组件功率，所以组件应用大硅片其中最关键的优势是影响组件平准化度电成本的下降。平价时代已经到来，所以它未来必然是核心。”刘亚锋接受中国电力报记者采访时说，以东方日升TITAN系列500瓦组件为例，东方日升研发团队从产品设计到产业链配套等方面进行了大量的调研工作后，最终确立了210毫米尺寸大硅片的组件设计方案和系统配套方案。在成本方面，该新品单线产能可提升30%，平准化度电成本（LCOE）可下降6%，除了光伏组件以外的系统成本（BOS）降低9.6%。同样拥有500瓦组件技术的天合光能也表示，对其BOS成本具备竞争优势，对产品未来的市场竞争力十分看好。
500瓦以大型地面电站为“主战场”
“光伏电站应用大硅片组件的优势主 要表现在减少组件用量提升土地利用率，降低了度电成本。”刘亚锋说，东方日升通过对M2、G1、M6以及G12电站实测对比后得出结论——大尺寸高功率组件典型的应用场景是大型地面电站。刘亚锋表示，这个结论是通过对产品的经济性测算得出的，经过对比这四种不同尺寸硅片的组件成本、BOS成本和LCOE成本，对比发现，G12组件比G1组件的BOS成本降低3.38%，LCOE成本降低6.67%，其在这两方面的成本优势明显。
“高功率组件特别适合地形平坦的地区。”西北勘测设计研究院新能源工程院资源与总图所所长惠星也对高功率组件在大型地面电站应用推广表示认可。他解释道：“设备成本占比越低，土地及土地相关的各项税费、土建原材料价格等成本占比越高，综合降本效果越好。”在平价背景下，选择合适的运行方式，充分考虑地形地貌，地址条件，用地面积，各项税费，环保要求等保证电站收益最大化。惠星表示，在条件允许时，推荐采用固定可调、平单轴跟踪、仰角可调双轴跟踪等先进技术提升发电量。由此看来，高功率组件与产业链其他环节设备的适配性也是影响电站收益的一大因素。
在“高功率组件技术应用在线研讨会”上，作为支架企业代表江苏中信博新能源科技股份有限公司CTO王士涛表示，高功率组件的应用对跟踪系统设计要求提出新的挑战，但支架企业近几年一直保持与组件功率发展与时俱进。王士涛以415瓦常规PERC组件和500瓦高功率PERC组件为例进行介绍，在零下20~20摄氏度的场景下，两种组件串联数分别为27~30块、26~29块，对应的跟踪器上组件数量可减少3块。
他表示，高功率组件与跟踪支架可以完美结合，大幅降低系统成本，提高收益率。
“跟踪系统没有标准化设计方案，必须适应组件功率变化、尺寸调整带来的影响。高功率组件+跟踪器可帮助跟踪器成本最多下降10%~20%，在看重初始投资成本和收益率的平价项目中，跟踪器的重要性不言而喻。”王士涛如是说。
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