構(gòu)建零碳社會成為全球共識,光伏以其環(huán)保、可再生、靈活安裝等特點,被視為最具競爭力的清潔能源。我國2024新年致辭中表示,“新能源汽車、鋰電池、光伏產(chǎn)品作為新三樣,給中國制造增添了新亮色。”的確,二十余年櫛風(fēng)沐雨,中國光伏產(chǎn)業(yè)由從前的“三頭在外”,跨越式發(fā)展至全球第一,為世界能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供著重要推動力。
集中式電站是光伏裝機(jī)量的主力軍,來自國家能源局的數(shù)據(jù)顯示,截至2023年9月底,全國光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到5.2億千瓦,其中集中式光伏2.95億千瓦,占據(jù)全國光伏發(fā)電裝機(jī)容量的半壁江山。
作為中國光伏行業(yè)的技術(shù)先鋒企業(yè),愛旭股份(以下簡稱“愛旭”)近期發(fā)布了全球首款高雙面率ABC(All Back Contact)組件——“恒星系列”產(chǎn)品,在集中式電站布局上落下重要一子。
沖破技術(shù)桎梏,布局集中式電站場景
大型集中式電站落地建設(shè)在高歌猛進(jìn)的同時,始終面臨著一系列繞不開的坎。
首先,用地資源緊缺,被認(rèn)為是集中式光伏項目發(fā)展的一大“攔路虎”,面對土地性質(zhì)不明確、基本農(nóng)田紅線、生態(tài)保護(hù)紅線等現(xiàn)實問題,光伏項目土地供給不足的現(xiàn)象愈發(fā)凸顯。如何最大化利用土地資源、盡可能提升組件功率是行業(yè)亟待解決的問題。
其次,BOS成本高,尤其體現(xiàn)在水面漂浮電站、水面樁基電站等差異化產(chǎn)品場景中。如何在差異化場景中實現(xiàn)BOS成本降低,進(jìn)而顯著提升經(jīng)濟(jì)性?要解決這個問題,還是繞不開組件功率輸出這個點。
業(yè)內(nèi)一直對ABC組件的雙面率存疑,因為該技術(shù)路線需要把正面柵線放到背面,導(dǎo)致背面遮擋面積變大。愛旭“恒星系列”通過創(chuàng)新ABC圖形化技術(shù)、引進(jìn)新材料、精細(xì)化電極結(jié)構(gòu),功率高達(dá)640W,雙面率更是一舉從40%跨越式突破至70%,綜合功率大幅提升,沖破了行業(yè)桎梏,也為ABC組件更好地應(yīng)用于集中式電站開辟了成功路徑。
此外,集中式電站場景中還存在很多外界干擾因素,最常見的就是陰影遮擋問題,如地面場景中的灌木積灰和山體陰影遮擋,以及水面場景中的鹽霧、鳥類聚集、鳥糞遮擋等。這就對光伏組件提出了新的要求:組件需要在局部陰影遮擋情況下,依然能保持高功率輸出。
“恒星系列”產(chǎn)品對此做出了正面回應(yīng):在局部陰影遮擋情況下,ABC組件相較于TOPCon組件,有著優(yōu)異的功率輸出表現(xiàn)。經(jīng)TÜV北德對比測試認(rèn)證,在單片電池被完全遮擋的情況下,ABC組件能保證90%左右的功率輸出,而TOPCon組件功率輸出只有59%左右。當(dāng)6片電池被完全遮擋的情況下,ABC組件仍能保持60%以上的功率輸出,而TOPCon組件此時已無功率輸出。
集中式電站場景還面臨著一些隱性痛點。首當(dāng)其沖是運維難度大且成本高,因此需要組件自身有著過硬的性能表現(xiàn),盡量減少出現(xiàn)組件損壞的可能性。熱斑是導(dǎo)致組件失效、發(fā)電量損失的一個重要原因。當(dāng)組件受到陰影長期遮擋或附著物覆蓋,被遮擋部位會成為負(fù)載消耗能量而形成熱斑,極端環(huán)境下,還可能引發(fā)起火災(zāi)等不安全現(xiàn)象。因此,組件的高溫抑制功能也成為行業(yè)關(guān)注的重點。
“恒星系列”產(chǎn)品在高溫抑制功能方面有著優(yōu)異表現(xiàn)。在TÜV北德的測試報告中可以看出,當(dāng)組件被遮擋一小時后,傳統(tǒng)組件溫度升至140-160℃,而ABC組件產(chǎn)品能有效控制在100℃以內(nèi),進(jìn)一步降低了熱斑風(fēng)險。
通過新一代組件技術(shù)全面升級,“恒星系列”在發(fā)電性能上做足加法,能夠確保提供更高的綜合發(fā)電量,為大型集中式光伏電站項目提供了新的選擇,也正式開啟了愛旭ABC組件進(jìn)入集中式電站場景的新篇章。
“恒星系列”創(chuàng)新迭代,滿足客戶差異化需求
具體而言,在集中式電站方面,“恒星系列”分為面向地面場景的“北極星”和水面灘涂場景的“天狼星”兩大產(chǎn)品,旨在為客戶解決地面、水面兩大場景痛點。
其中,專為地面電站場景而生的“北極星”,充分考慮土地資源有限和復(fù)雜地形導(dǎo)致的輻照條件不均等問題,憑借超高的功率輸出優(yōu)勢,可實現(xiàn)在100MW同等裝機(jī)容量下減少土地占用105畝以上,在同等土地面積下裝機(jī)容量提升5.8%以上。尤其在東南沿海等土地資源極其有限的地區(qū),“北極星” 的價值會更加凸顯。
“天狼星”針對灘涂水面電站場景進(jìn)行了定制化創(chuàng)新,通過高阻水封裝技術(shù)、防腐邊框和連接器防水帽設(shè)計,有效阻隔高溫、高濕、高鹽霧環(huán)境下的水汽侵入,降低其對光伏組件發(fā)電效率的影響。
差異化的“恒星系列”產(chǎn)品通過創(chuàng)新迭代,為不同的場景實現(xiàn)增收和降本,創(chuàng)造最大化價值。
增收方面,“恒星系列”ABC組件對比TOPCon組件,同等面積下功率提升5.8%以上,衰減率降低1.5%左右。從最大功率溫度系數(shù)對比來看,ABC組件溫度系數(shù)-0.26%/℃,TOPCon溫度系數(shù)-0.3%/℃,以南方夏季室外40℃高溫天氣為例,組件運行溫度在80℃左右,ABC組件功率輸出比傳統(tǒng)組件高2.2%以上。此外,一組實證數(shù)據(jù)顯示,在樹蔭情況下,ABC組件的局部陰影遮擋優(yōu)化使其對比TOPCon發(fā)電量增益超過15%,在邊緣積灰情況下,增益2%到4%。綜合疊加性能優(yōu)勢,同等面積全生命周期內(nèi),“恒星系列”產(chǎn)品與TOPCon組件相比發(fā)電量約可提升7%以上。
降本方面,實證數(shù)據(jù)顯示,對比TOPCon,采用“恒星系列”ABC組件的光伏項目,可在支架及樁基、升壓站、場區(qū)設(shè)備等方面有效節(jié)省成本,疊加高溫抑制、抗隱裂等功能優(yōu)勢,能有效降低后期運維成本,使得單瓦BOS成本降低5%左右。在近海/灘涂電站、漁光/水面電站及山地電站應(yīng)用場景下,每100MW電站可對應(yīng)節(jié)省BOS成本約2000萬、1500萬和1200萬。這意味著,土地成本越高、BOS造價越高的場景,“恒星系列”產(chǎn)品價值體現(xiàn)越明顯。
無懼行業(yè)激蕩,ABC技術(shù)構(gòu)筑“護(hù)城河”
光伏行業(yè)的每一次迭代都源于技術(shù)驅(qū)動,愛旭高雙面率組件新品面世的背后,凝結(jié)著公司多年來對于極致技術(shù)的孜孜以求。
一組數(shù)據(jù)可見一斑:截至2023年10月底,愛旭累計申請專利1882件,取得授權(quán)專利1061件,其中圍繞ABC技術(shù)申請專利325件,獲得授權(quán)專利157件。此外,愛旭還陸續(xù)成立國際化研發(fā)平臺、光伏聯(lián)創(chuàng)中心、愛旭歐洲研究院,研發(fā)投入比再創(chuàng)新高。
愛旭對于技術(shù)的全神貫注,為其注入了源源不斷的發(fā)展新動能,過往十余年中,企業(yè)幾乎踩準(zhǔn)了光伏每一個技術(shù)迭代的關(guān)鍵節(jié)點,在一次次行業(yè)激蕩中站穩(wěn)腳跟、勇立潮頭。而如今,愛旭在ABC創(chuàng)新技術(shù)方面已進(jìn)入“無人區(qū)”。此次愛旭在集中式電站領(lǐng)域的蓄勢、布局與發(fā)力,或?qū)⑸羁逃绊懶袠I(yè)未來的競爭格局。
面向未來,公司董事長陳剛很有信心地表示:“目前的ABC技術(shù)路線,足以讓公司在未來5至8年內(nèi)保持技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢。我們將不斷追求極限轉(zhuǎn)換效率,為客戶創(chuàng)造最大化價值,為構(gòu)筑零碳未來帶來澎湃動力。”
