光伏“技術(shù)革命”和產(chǎn)品迭代將推進(jìn)可再生能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)以及清潔能源發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，有效提升我國(guó)光伏應(yīng)用端發(fā)展能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)于促進(jìn)能源可持續(xù)發(fā)展，具有重要意義。但有一點(diǎn)必須始終保持清醒，那就是真正推動(dòng)“技術(shù)革命”的，并非技術(shù)本身，而是產(chǎn)品。在剛結(jié)束的上海展會(huì)期間，各個(gè)展商之間的隔空對(duì)話(huà)讓記者記憶猶新。有對(duì)品牌的爭(zhēng)光日月，有對(duì)產(chǎn)品的互爭(zhēng)雄長(zhǎng)，有對(duì)技術(shù)的并驅(qū)爭(zhēng)先。此刻卻自有一番熱鬧景象。
如果按照光伏“十三五”規(guī)劃，主線(xiàn)應(yīng)該是同步提高轉(zhuǎn)換效率降低成本，最終實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。如記者在展會(huì)期間所關(guān)注的這幾個(gè)技術(shù)，企業(yè)正持續(xù)不斷地創(chuàng)新，有以提高轉(zhuǎn)換效率為本、有以促進(jìn)成本不斷下降為源，有以提高效率為序。雖然這幾項(xiàng)技術(shù)目前還沒(méi)有得到大規(guī)模應(yīng)用，但與記者的對(duì)話(huà)也展現(xiàn)了這些企業(yè)對(duì)于產(chǎn)業(yè)技術(shù)迭代的信心。
光伏封裝膠膜：大幅降低電勢(shì)誘發(fā)衰減效應(yīng)(PID)
技術(shù)單位：陶氏化學(xué)公司
在電站實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，發(fā)電主體-------組件出現(xiàn)的最主要問(wèn)題是衰減。某業(yè)內(nèi)電站運(yùn)維工程師表示，自2011年以來(lái)投運(yùn)的以多晶硅為主的光伏電站，普遍面臨著電性能衰減過(guò)大，發(fā)電量減少的問(wèn)題。德國(guó)FraunhoferISE2012年對(duì)世界范圍內(nèi)的組件故障情況也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其中常見(jiàn)的組件質(zhì)量問(wèn)題有碎片(隱裂)、焊接連接性失效、電池片衰減、接線(xiàn)盒材料和線(xiàn)纜絕緣失效、熱斑、封裝材料(EVA)的脫層、電位誘發(fā)衰減效應(yīng)(PID)、互聯(lián)失效(焊接)、背板的機(jī)械性能失效、接插件故障等。近年來(lái)，隨著技術(shù)進(jìn)步，這其中有一些問(wèn)題已經(jīng)很少出現(xiàn)，而又不斷有新的問(wèn)題涌現(xiàn)。組件的功率衰減問(wèn)題目前在西北已并網(wǎng)光伏電站中大范圍出現(xiàn)。為應(yīng)對(duì)組件功率衰減造成的損失，一些電站投資者已經(jīng)開(kāi)始在采購(gòu)合約中對(duì)組件供應(yīng)商明確了光伏組件的功率衰減指標(biāo)。這也意味著目前光伏組件的功率衰減已經(jīng)升級(jí)到更為核心的層面。
目前，全球最大的化工原料公司陶氏化學(xué)公司向國(guó)內(nèi)光伏組件客戶(hù)推薦了光伏組件密封膠膜的原材料ENGAGE POE。
陶氏化學(xué)主張使用POE這種原材料的原因是，該公司研究發(fā)現(xiàn)，相比于EVA薄膜，POE，如ENGAGE制成的封裝膜電力性能更好，水蒸汽傳遞速度更低，耐候性能更好。而最核心的是POE制成的封裝膜可大幅降低電勢(shì)誘發(fā)衰減效應(yīng)(PID)，很適合N型電池組件和雙層玻璃模塊。而作為ENGAGE POE作為封裝膜原材料的初衷，陶氏彈性體部門(mén)的全球戰(zhàn)略營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理MichaelShoemaker先生則表示是源于他們?cè)谥袊?guó)的一些客戶(hù)的使用反饋，這也證實(shí)，目前國(guó)內(nèi)光伏電站的功率衰減問(wèn)題正引起光伏行業(yè)的關(guān)注。
Michael Shoemaker先生表示，中國(guó)光伏應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展非?？?，為應(yīng)對(duì)這種市場(chǎng)結(jié)構(gòu)性的變化，陶氏化學(xué)依托沙特阿拉伯和泰國(guó)兩個(gè)制造中心，將在中國(guó)上海設(shè)立研發(fā)中心，以備戰(zhàn)亞太區(qū)太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。
SolarBlade1/2電池片切割系統(tǒng)：高效太陽(yáng)能電池的必然路徑
技術(shù)單位：ASM可再生能源
去年1月8日，發(fā)改委等八部門(mén)聯(lián)發(fā)布的《能效"領(lǐng)跑者"制度實(shí)施方案》，其中明確提出：?jiǎn)尉Ч韫夥姵亟M件轉(zhuǎn)換效率達(dá)到17%以上，多晶硅光伏電池組件轉(zhuǎn)換效率達(dá)到16.5%以上;2月6日，國(guó)家能源局再次下發(fā)《關(guān)于發(fā)揮市場(chǎng)作用促進(jìn)光伏技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的意見(jiàn)(征求意見(jiàn)稿)》指出，將嚴(yán)格執(zhí)行光伏產(chǎn)品市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。自2015年起，享受?chē)?guó)家補(bǔ)貼的光伏發(fā)電項(xiàng)目采用的光伏組件和并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品應(yīng)滿(mǎn)足《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件》相關(guān)指標(biāo)要求。其中，多晶硅電池組件轉(zhuǎn)換效率不低于15.5%，單晶硅電池組件轉(zhuǎn)換效率不低于16%，多晶硅電池和單晶硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率分別不低于17%和18.5%。
種種跡象表明，國(guó)家主管部門(mén)正在不遺余力地推動(dòng)高效光伏產(chǎn)品的應(yīng)用，并設(shè)立了較為嚴(yán)格的市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)了行業(yè)優(yōu)勝劣汰。
全球光伏市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展有賴(lài)于度電成本的降低，光伏轉(zhuǎn)換效率是度電成本降低的核心因素。在標(biāo)準(zhǔn)日照條件下，地表太陽(yáng)輻照能量密度可達(dá)1000W/m2，光伏組件能采集到能量約為157-175W/m2，而光伏電站能采集到的能量只有125-140W/m2。太陽(yáng)能光伏技術(shù)發(fā)展應(yīng)圍繞降低度電成本——鑰匙在于轉(zhuǎn)換效率。
在ASM可再生能源高級(jí)銷(xiāo)售經(jīng)理陳志明看來(lái)，所謂高效電池，基本都會(huì)涉及到“半片”技術(shù)，雖然ASM主張的156mm×156mm切片技術(shù)即SolarBlade 電池片切割系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有普及化，但ASM公司已經(jīng)看到了中國(guó)從政府層面到電站投資層面的觀(guān)點(diǎn)一致性：高效產(chǎn)能將是未來(lái)中國(guó)電站應(yīng)用端的核心。
陳志明表示，目前SolarBlade 電池片切割系統(tǒng)因其能本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)電池片的轉(zhuǎn)換效率，大大提高切片過(guò)程中的良品率，而在國(guó)外率先得到規(guī)劃化應(yīng)用。目前ASM在國(guó)內(nèi)已經(jīng)接到超過(guò)500MWSolarBlade 電池片切割系統(tǒng)的訂單。按照陳志明的預(yù)估，未來(lái)幾年，隨著中國(guó)電站投資商以及組件制造商對(duì)平價(jià)上網(wǎng)的壓力越來(lái)越大，對(duì)度電成本的訴求越來(lái)越高。“半片”技術(shù)將會(huì)在國(guó)內(nèi)得到大規(guī)模應(yīng)用。同時(shí)ASM同步也在開(kāi)展降低高效太陽(yáng)能電池的成本的技術(shù)工作。如研發(fā)鋼板印刷技術(shù)。它的優(yōu)勢(shì)有三點(diǎn)：1.使細(xì)柵線(xiàn)變得更窄，即使用更少漿料;2.提高轉(zhuǎn)換效率;3.鋼板的使用壽命更長(zhǎng)。
智能清洗服務(wù)機(jī)器人：提升光伏電站發(fā)電量10%~20%
技術(shù)單位：天宏陽(yáng)光新能源投資有限公司
不同于普通的光伏組件清洗機(jī)器人，天宏陽(yáng)光的產(chǎn)品可以輕易跨越組件陣列間隙，并將電池板的溫度測(cè)量對(duì)比功能添加到光伏組件清洗服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用當(dāng)中。在自身搭載的CPU進(jìn)行分析后，同時(shí)把組件可能發(fā)生熱斑或隱裂的報(bào)警信息通過(guò)自帶的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳遞給后臺(tái)，保證電站運(yùn)營(yíng)者在高效地運(yùn)維光伏電站的同時(shí)，及時(shí)掌握組件損壞信息，盡早挽回發(fā)電損失。
天宏陽(yáng)光的光伏組件清洗服務(wù)機(jī)器人可以由操作人員通過(guò)機(jī)器人自身搭載的物聯(lián)網(wǎng)通訊信道進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，維護(hù)和數(shù)據(jù)采集。其工作數(shù)據(jù)和所采集的組件故障信息可以實(shí)時(shí)合并到電站SCADA或遠(yuǎn)程運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，使其成為天宏陽(yáng)光光伏電站智能運(yùn)維生態(tài)的重要一環(huán)。
據(jù)天宏陽(yáng)光新能源投資有限公司副總裁王觀(guān)宇介紹，傳統(tǒng)人工清洗或半自動(dòng)化機(jī)械清洗成本約為2.5萬(wàn)元/次/10MW以上，需200人時(shí)，不僅耗水多(1-7噸水/MW)、受天氣影響，且占用白天發(fā)電時(shí)間，更有觸電漏電的安全隱患。天宏研發(fā)的智能運(yùn)維清洗服務(wù)機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)1天清洗1次，成本僅為0.1萬(wàn)元/次/10MW，且不受天氣影響，在夜間清洗，不占用白天電站發(fā)電時(shí)間，更無(wú)漏電或損傷電池板的隱患。該產(chǎn)品目前已在南京六合10MW光伏電站得到應(yīng)用并獲得非常理想的效果。電站發(fā)電效率提升約15%，為電站業(yè)主創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟(jì)效益。
目前，世界上已有的光伏電站全自動(dòng)化清洗設(shè)備對(duì)電站施工要求非常高，僅能容忍2-3毫米的陣列間隙高度差，而中國(guó)大多數(shù)光伏電站的施工都存在陣列排布不整齊、不在一個(gè)平面上，以及陣列間隙高度差大的情況。若國(guó)內(nèi)電站整體安裝清洗設(shè)備，則所需的設(shè)備數(shù)量巨大，在經(jīng)濟(jì)上使得電站業(yè)主無(wú)法承受。此外，由于缺乏配套的控制系統(tǒng)和足夠的動(dòng)力和矯姿系統(tǒng)，目前市面上的清洗設(shè)備難以適應(yīng)較大起伏的地形，使用場(chǎng)景受限。
王觀(guān)宇對(duì)記者表示，天宏的智能清洗服務(wù)機(jī)器人的部件以世界頂尖的“融膛模鍛”技術(shù)加工成形，比同體積設(shè)備減重超過(guò)40%，再憑借其創(chuàng)新性的越障機(jī)構(gòu)和自動(dòng)設(shè)備姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)單一設(shè)備服務(wù)于長(zhǎng)達(dá)800-2000米長(zhǎng)的整排陣列，極大程度地提升了清洗效率，降低業(yè)主清洗成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，天宏的智能清洗機(jī)服務(wù)器人具有先進(jìn)的動(dòng)力輸出和智能控制系統(tǒng)，具備大角度爬坡與緩降能力，可適用各種坡地與不平整地形的光伏電站清洗工作。
據(jù)了解，天宏的智能清洗服務(wù)機(jī)器人在統(tǒng)一的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架下，可以靈活地選配各種高度標(biāo)準(zhǔn)化的清洗組件，包括霧化循環(huán)水洗模塊，強(qiáng)風(fēng)清掃模塊，刮板除垢模塊，驅(qū)鳥(niǎo)模塊，剪草模塊等，為幾乎全部的光伏電站實(shí)際運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景提供最貼切的清洗方案。另外通過(guò)應(yīng)用宇航級(jí)的隔熱方案，天宏的智能清洗服務(wù)機(jī)器人可以在零下50度到60度的環(huán)境下，風(fēng)雨無(wú)阻地完成電站維護(hù)任務(wù)。
60片334.5W高效組件(Eagle+組件)：度電成本將下降30/100
技術(shù)單位：晶科能源有限公司
按照晶科能源副總裁錢(qián)晶的預(yù)估，3-5年內(nèi)晶科60片334.5W高效組件(晶體命名“Eagle+組件”)量產(chǎn)功率將會(huì)達(dá)到預(yù)期值，屆時(shí)，相對(duì)于目前的主流267和275組件，多晶發(fā)電度電成本將會(huì)下降30%。
據(jù)了解，Eagle+組件在晶科內(nèi)部很早就被立項(xiàng)，繼2014年12月初，晶科能源宣布60片多晶電池組件功達(dá)到306.9W，2015年4月份，晶科能源再次對(duì)外宣布，公司Eagle+組件經(jīng)由德國(guó)TUV萊茵上海測(cè)試中心獨(dú)立測(cè)試證實(shí)，基于60片多晶156*156mm電池組件功率再創(chuàng)新高，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(STC)下的組件功率達(dá)到334.5W。
Eagle+組件是晶科能源研發(fā)的高效組件產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)合了多項(xiàng)高效技術(shù)與技術(shù)創(chuàng)新，包括可控晶向晶體生長(zhǎng)技術(shù)、先進(jìn)結(jié)構(gòu)的高效電池技術(shù)，以及獨(dú)特的組件一體化封裝技術(shù)。
錢(qián)晶表示，隨著光伏補(bǔ)貼的逐漸下調(diào)及中國(guó)對(duì)平價(jià)上網(wǎng)的迫切性，高效組件將在度電成本上展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。Eagle+組件除高效輸出外，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了雙85度條件下1000小時(shí)的無(wú)電勢(shì)誘導(dǎo)衰減(PID-Free)，確保25年組件穩(wěn)定功率輸出，并且通過(guò)對(duì)電池及封裝材料進(jìn)行了抗氧化設(shè)計(jì)，蛇形斑的概率降到幾乎為零。這將為電站的25年安全且高效發(fā)電提供強(qiáng)有力的保障。
但錢(qián)晶也表示，Eagle+組件目前階段不能大規(guī)模量產(chǎn)的主要原因是成本較高，按照晶科的時(shí)間表，3-5年Eagle+組件產(chǎn)能將會(huì)隨著成本的下降而逐漸得到釋放。
京公網(wǎng)安備 11010502049343號(hào)