楊娜

“中國是一個(gè)超大型經(jīng)濟(jì)體。在人均GDP達(dá)到10000美元的發(fā)展階段，在碳中和目標(biāo)巨大減排壓力之下，仍要保持一個(gè)較高的增長速度，不放棄進(jìn)入發(fā)達(dá)國家行列的目標(biāo)，這樣的挑戰(zhàn)未有先例?！边@段話是“十四五”規(guī)劃專家委員會(huì)委員、國務(wù)院發(fā)展研究中心原副主任劉世錦在《碳中和目標(biāo)推動(dòng)下綠色發(fā)展的微觀基礎(chǔ)》主題演講中發(fā)出的感嘆。

劉世錦表示，碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出，帶來了引領(lǐng)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、發(fā)展方式重大變革的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。中國發(fā)展要走低碳排放、較高增長的道路，需要變道超車。

變道超車不僅需要膽識(shí)，更離不開腳踏實(shí)地的創(chuàng)新實(shí)踐。對(duì)光伏行業(yè)來說，從終端系統(tǒng)價(jià)值出發(fā)的超高功率210組件的量產(chǎn)成為新賽道的發(fā)令槍。

向太瓦級(jí)光伏生態(tài)過渡需付出巨大代價(jià)

在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)及“十四五”規(guī)劃的影響下，中國新能源行業(yè)景氣度不斷攀升，市場需求預(yù)期大幅提升。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是中國能源轉(zhuǎn)型方向，高比例的可再生能源結(jié)構(gòu)已成能源轉(zhuǎn)型的天下大勢。

2019年年底，國際可再生能源機(jī)構(gòu)IRENA 就預(yù)測光伏發(fā)電將引領(lǐng)全球能源革命，預(yù)計(jì)到2050 年全球太陽能發(fā)電能力將達(dá)到851900 萬千瓦。如果能夠?qū)崿F(xiàn)2050年全球光伏裝機(jī)850000萬千瓦的目標(biāo)，IRENA推測屆時(shí)全球二氧化碳排放量將減少490000 萬噸，占整個(gè)能源行業(yè)減排量的22%。但是向太瓦級(jí)光伏生態(tài)過渡需要付出巨大的資金代價(jià)。為了適應(yīng)太陽能發(fā)電的不斷變化，資本也必須以每年3740 億美元的速度流向電網(wǎng)升級(jí)、儲(chǔ)能和其他領(lǐng)域。

據(jù)國金證券、CPIA統(tǒng)計(jì)，2020年我國光伏各環(huán)節(jié)共融資682億元，同比增長279%；融資數(shù)量共33 項(xiàng)，同比增加2.3倍。

目前，無論是全球市場還是國內(nèi)市場，業(yè)內(nèi)有關(guān)裝機(jī)增量的預(yù)期都較為樂觀。中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)判斷這一趨勢仍將延續(xù)。在此預(yù)期下，企業(yè)正在加強(qiáng)供應(yīng)鏈的構(gòu)建，而大基地的開發(fā)以及大尺寸高功率產(chǎn)品的放量正成為今年行業(yè)的發(fā)展趨勢。

光伏企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)投資也有分流，“182尺寸”和“210 尺寸”兩大組件陣營均將今年產(chǎn)品的出貨重心放在大尺寸組件產(chǎn)品上。一方在充分利用各自的資本實(shí)力嘗試垂直一體化模式構(gòu)建，另一方則以尺寸價(jià)值為紐帶完善全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。中間的一些企業(yè)雖未發(fā)聲，但已有跡象表明，他們正在暗度陳倉，新擴(kuò)產(chǎn)能基本上是210 向下兼容182。到今年四季度形勢將更為明朗。

光伏產(chǎn)業(yè)廣闊的未來前景，注定創(chuàng)新是長跑，挑戰(zhàn)的是供應(yīng)商的韌性與耐力。但是以能源經(jīng)濟(jì)、國家需求、人民財(cái)產(chǎn)保值增值相關(guān)聯(lián)的自立自強(qiáng)科技創(chuàng)新一定會(huì)獲得發(fā)展空間。

中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)名譽(yù)理事長王勃華判斷，大尺寸、高功率產(chǎn)品將會(huì)進(jìn)入快速放量階段，210、182 等大尺寸硅片占比將加速提升至50%。此前還有市場分析顯示，目前大尺寸組件招標(biāo)占比超78%，其中在新增市場規(guī)模中，210尺寸的大尺寸組件增長潛力巨大，高效率、高可靠性、高發(fā)電量且低系統(tǒng)成本的210 產(chǎn)品受到市場越來越強(qiáng)烈的歡迎。預(yù)計(jì)2021年年底，全產(chǎn)業(yè)鏈210組件產(chǎn)能有望超12000萬千瓦。

現(xiàn)在兩大陣營比拼的是執(zhí)行力強(qiáng)度與速度，供應(yīng)鏈的把控能力與價(jià)值體現(xiàn)將成為企業(yè)競爭的制勝關(guān)鍵。

從終端系統(tǒng)倒推，提高組串功率

2021年，“高功率組件”在大型電力企業(yè)招標(biāo)書中已經(jīng)成為單列項(xiàng)。各大央企在2021年第一批次的光伏組件設(shè)備招標(biāo)中，高功率組件的需求已經(jīng)進(jìn)入爆發(fā)階段。

技術(shù)的不斷進(jìn)步是光伏成為廉價(jià)能源的重要推動(dòng)力。天合光能產(chǎn)品戰(zhàn)略及市場負(fù)責(zé)人張映斌博士強(qiáng)調(diào)：“只有更低的光伏度電成本才能推動(dòng)對(duì)煤炭、原油等化石能源的替代，光伏度電成本還需要持續(xù)降低。開發(fā)高功率、高效率、高可靠性及高發(fā)電量的組件產(chǎn)品，是促使光伏發(fā)電進(jìn)入全面平價(jià)時(shí)代的關(guān)鍵，也是一直以來我們的工作重點(diǎn)。我們希望能夠?qū)⒌案庾龃螅夥l(fā)電替代更多化石能源?！?/p>

210超高功率組件的量產(chǎn)成為新賽道的發(fā)令槍聲。600 瓦+光伏開放創(chuàng)新生態(tài)聯(lián)盟組建9 個(gè)月以來，210 陣營從最初的39 家成員企業(yè)發(fā)展壯大為74家。聯(lián)盟成員包含了電池、組件、逆變器、支架、線纜、背板、玻璃、設(shè)計(jì)院、EPC、檢測認(rèn)證等諸多環(huán)節(jié)。

600 瓦+的設(shè)計(jì)理念，已經(jīng)跳出了單純組件本身的框架，完全站在系統(tǒng)應(yīng)用角度思考，通過低電壓、大電流設(shè)計(jì)組件，在提升組件效率的同時(shí)提升組串功率，從而降低BOS（除了組件以外的系統(tǒng)成本），最終體現(xiàn)為度電成本的下降，實(shí)現(xiàn)客戶價(jià)值最大化。所以600瓦+絕對(duì)不僅僅是硅片或組件尺寸的變大。本質(zhì)設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新，也極好地詮釋出了210 硅片“開放、包容、面向未來”的產(chǎn)品本質(zhì)。

目前，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)廠商在新建產(chǎn)能時(shí)普遍選擇210 尺寸向下兼容，以確保生產(chǎn)設(shè)備可以在較長時(shí)間內(nèi)適應(yīng)市場需求。大家圍繞210提供的創(chuàng)新產(chǎn)品、服務(wù)，都能滿足光伏不同市場的各種需求，并因?yàn)橛懈怀龅母拖到y(tǒng)成本特色而得到了應(yīng)用市場的快速認(rèn)可。

中國光伏技術(shù)已經(jīng)走在世界前沿，創(chuàng)新沒有任何方向可尋，也沒有成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，唯有不斷嘗試，并快速響應(yīng)市場變化。任何能降低度電成本的創(chuàng)新解決方案都值得鼓勵(lì)和支持。心懷降低重置與沉沒成本之心，刻意阻止或者抹黑的行為反而助推了業(yè)界有識(shí)之士更清醒、主動(dòng)地品鑒新品價(jià)值。

“全面平價(jià)時(shí)代，高功率組件所帶來的BOS成本與度電成本的降低，已經(jīng)得到了電站投資商的廣泛認(rèn)可。優(yōu)化每一分成本、提升每一度發(fā)電，是我們的設(shè)計(jì)理念?！焙颖蹦茉垂こ淘O(shè)計(jì)有限公司副總經(jīng)理董曉青強(qiáng)調(diào)。

她進(jìn)一步解釋并給出了權(quán)威研究結(jié)果：針對(duì)天合光能生產(chǎn)的445 瓦（166）和545 瓦（210）兩款組件，對(duì)比安裝于同一個(gè)地區(qū)（邊界條件一致，以實(shí)際案例進(jìn)行測算），采用545 瓦高功率光伏組件尤其可以降低光伏支架的結(jié)構(gòu)用鋼量、節(jié)約寶貴的土地資源。對(duì)于天合光能的210 組件，由于組件串聯(lián)數(shù)增加（可由26 增加至36），同一地區(qū)光伏電纜用量可減少將近40%；綜合比選結(jié)果，在不同的緯度地區(qū)，高功率組件BOS 成本均有降低，降低幅度在0.1～0.17 元/瓦。高功率組件能降低成本是確定的，高效、低成本是關(guān)鍵。全面迎接平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代的到來，超高功率組件勢必會(huì)有更大發(fā)展。

作為嶄新的產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)，600瓦+開啟了度電成本下降的新通道。其從光伏系統(tǒng)及客戶價(jià)值角度提出了低電壓、大電流的設(shè)計(jì)理念，大幅度提升組串功率41%。相對(duì)目前市場上450瓦組件降低度電成本5%以上。

針對(duì)傳聞中210 的爭論與質(zhì)疑，張映斌回應(yīng)，210 高功率組件無論從熱量獲取，電功率輸出及散熱角度看，工作溫度都不會(huì)更高。組件的熱斑與電池尺寸沒有關(guān)系，主要取決于旁路二極管并聯(lián)電池?cái)?shù)量和被遮擋電池的漏電流水平。室內(nèi)及戶外的實(shí)證數(shù)據(jù)顯示：無論是室內(nèi)還是戶外210 的55 版型組件的熱斑溫度與166/182組件在相同水平甚至更低。

無論是理論分析還是實(shí)測數(shù)據(jù)都表明，旁路二極管的最大電流在各種遮擋條件≤Imp（≈95% Isc），對(duì)210組件而言，背板組件的工作電流約為17.3安，雙面組件工作電流大約為21安；分別采用25安及30安的接線盒已經(jīng)綽綽有余。

根據(jù)測算，210 組件由于線纜用量大幅度節(jié)省約40%左右，即使電流更大了，直流線損帶來的系統(tǒng)效率比友商組件大約低0.06%～0.08%，建議根據(jù)不同距離可兼并采用4平方毫米或6平方毫米電纜，以實(shí)現(xiàn)最大發(fā)電效率并節(jié)省投資成本。綜合來看，210 組件不論采用4 平方毫米電纜還是6 平方毫米電纜，電站的IRR及LCOE都較優(yōu)。根據(jù)第三方機(jī)構(gòu)無錫質(zhì)檢所在銀川基地的實(shí)證數(shù)據(jù)，210 組件單面的發(fā)電量高于182-72 單面1.26%，高于166-72 單面約0.89%。210 的組件，提供與行業(yè)主流組件相同的載荷承諾，即正面5400帕，背面是2400帕。

“對(duì)于任何尺寸的組件來說，無論182還是210組件及其安裝方式的機(jī)械性能都需要長期應(yīng)用驗(yàn)證，包括新標(biāo)準(zhǔn)的測試通過性與實(shí)際運(yùn)行情況下的性能皆需進(jìn)行更全面的評(píng)估。”北京鑒衡認(rèn)證中心總經(jīng)理周罡強(qiáng)調(diào)，對(duì)于轉(zhuǎn)換效率接近的高功率組件本就沒有溫度升高的風(fēng)險(xiǎn)，還可以通過提高轉(zhuǎn)化效率、降低電池串阻、提高組件的散熱性能等方式進(jìn)一步來控制組件工作溫度。高功率組件電池片電流或功率升高并非是造成熱斑風(fēng)險(xiǎn)的根本因素，局部漏電流才是熱斑風(fēng)險(xiǎn)的主要因素。因此對(duì)于高功率電池片來說，控制電池片的均勻性及邊緣漏電流便可以控制熱斑風(fēng)險(xiǎn)。此外，減少旁路二極管并聯(lián)的串內(nèi)電池片數(shù)量和增加組件的并聯(lián)串?dāng)?shù)，皆有助于降低熱斑風(fēng)險(xiǎn)。

2021 年，600 瓦+的生態(tài)已經(jīng)基本形成，但需要深度協(xié)同，縮短學(xué)習(xí)曲線，盡快釋放其價(jià)值，惠及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。

根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測，2023年210 硅片的市場占有率將超過50%。對(duì)此，多家企業(yè)負(fù)責(zé)人公開表示，在全產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力下，預(yù)計(jì)210系列產(chǎn)品將占據(jù)更高市場份額，早日完成對(duì)158、166等尺寸的迭代，帶來更低度電成本，為碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)更多力量。■