以210mm矽片及組件尺寸標準化為新起點,引領全球低碳能源新時代

2021-02-15 中國電業

 

從中國的碳中和承諾到近三個月,我國高層領導高度關注並在多次國際性會議中公開談及新能源發展。這樣的頻次和力度,史無前例。近日,國家部委、各大媒體更是力挺光伏產業,讚許其推動新時代能源事業高質量發展,是讓荒山生金的「陽光產業」。

11月26日,人民日報海外版發表署名文章《中國光伏新增裝機量保持全球領先》,向全球介紹了我國光伏產業在新增裝機量、累計裝機量、多晶矽產量、組件產量等多個環節連續多年位居全球第一的現狀,表述了以上紀錄及領先優勢將在今年繼續保持的信心。

「守護地球」已經成為未來中國能源發展甚至經濟發展的重要課題之一。中國光伏產業通過多年努力鍛造出「的殺手鐧」技術,已經持續增強著全產業鏈優勢,不斷提升產業質量。那麼,隨著光伏邁入平價時代,應該如何評價哪種技術產品更加完美呢?

實踐已經無數次證實,無論何時只有兼具高品質、高性價比的產品,才能穿越時空成為市場中最具競爭力的獲勝者。 

客戶的追求永遠是更優的投入和產出比。當下,210mm大矽片和電池構建的超高功率組件在降低系統成本及度電成本方面的優勢已被業界認可。研發、推廣超高功率組件和系統成為了大勢所趨。

年中,基於182mm尺寸矽片的「M10聯盟」和基於210mm尺寸矽片的「600W+聯盟」正式成立。

11月,通威股份發布公告,公司下屬子公司永祥股份、通威太陽能擬分別與天合光能共同投資年產4萬噸高純晶矽項目、年產15GW拉棒項目、年產15GW切片項目、年產15GW高效晶矽電池項目。

通威與天合光能合作的矽片(拉棒+切片)產能主要定位於210mm產品,差異化擴張矽片產能。一方面,通威新建電池產線為210mm尺寸向下兼容,生產210mm電池成本最低,為保障210mm大矽片充足供應擴張15GW矽片產能進行匹配,以實現電池環節生產效率最優化。另一方面,優質矽料2021年至2023年供應仍舊緊張,採購能力在未來三年依然是決定組件企業生死存亡的關鍵因素。天合光能主推基於210mm矽片超高功率組件,為保障其明年210陣營50GW總組件量產的矽片及電池穩定供應,與通威的合作是最佳選擇。

 

據悉,2021至2023年通威股份所有產量,已經被完全鎖定。為了實現十四五能源發展規劃目標,光伏企業均在布局一體化、超高功率組件、高效產能上快馬加鞭。

12月初,國內外領先設計院和權威第三方機構DNV GL對基於210mm矽片的至尊系列組件全場景度電成本優勢和收益進行測算,多維度解讀了600W+至尊雙面雙玻平單軸跟蹤系統價值。

DNV GL在歐洲西班牙、美國德克薩斯選取了多個典型光伏電站項目應用地區。根據測算,在西班牙項目地,天合光能210mm至尊雙面雙玻545W組件較166mm雙面雙玻 450W組件可節省初始投資2.16歐分每瓦,對應度電成本降幅約3%,較182mm雙面雙玻 535W組件節省初始投資節省約0.2歐分每瓦,對應度電成本節省約0.3%。在美國項目地,天合光能210mm至尊雙面雙玻 545W組件較166mm雙面雙玻 450W組件可節省初始投資4美分每瓦,對應度電成本降幅近3.9%,較182mm雙面雙玻 535W組件節省初始投資節省近1美分每瓦,相對應度電成本節省約0.5%。

通過對比可以看出,得益於天合光能至尊組件穩定高效的發電能力和低電壓、高串功率的設計,系統成本優勢明顯,度電成本在測算結果中最優。

一方面,210mm組件545W超高的組件功率,可以減少項目組件使用總塊數,另一方面,210mm至尊組件標誌性的低電壓設計,可以使得在1500V系統電壓下串聯更多的組件,顯著提高單串功率,減少總組串數量。進而可帶來直流線纜相關的材料及人工成本的節省,有效降低初始投資。

如果搭配現有主流1P跟蹤支架。DNV GL指出,「隨著支架長度進一步優化延伸,545W至尊組件較其他兩款組件在系統成本BOS及度電成本的將會帶來更多節省,優勢及系統價值將會進一步增大。」 

在國內,幾個月前,山東電力工程諮詢院有限公司已經針對目前國內市面上主流的組件類型,以及不同緯度的資源環境條件,做了詳細的工程量計算和成本分析。也獲得了同樣的結論。此外,在中東部土地成本較高地區,210mm系列組件在節省用地上的優勢會被放大。

7月底,東方日升發布了最高功率達660W的 TITAN系列G6組件。據東方日升莊英宏提供的數據佐證顯示, 以158.75mm矽片為基礎來對比基於166mm、182mm及210mm矽片的組件的電站項目LCOE的話,600W組件+跟蹤支架可降低12.17%的BOS成本,11.07%的系統成本以及9.51%的LCOE。

平價上網、徹底告別補貼,每一分錢、每一釐錢的度電成本降低,每一分鐘、每一秒鐘的轉型效率提升,都將帶給項目帶來更大收益。

上下遊聯手推進210mm矽片及組件尺寸標準化,全產業鏈受益

目前,600W+光伏開放創新生態聯盟合作夥伴通力合作,在大電流、高串功率設計思路的指引下,組件、支架、逆變器、設計方案等配套資源已經就位。

生態中的眾生相信,210mm尺寸矽片大通量帶來的好處是無法逆轉的歷史潮流,並且能給組件的優化設計提供了更多的可能性。在210mm組件普遍進入到600w+時代之後,未來光伏項目的造價將會進一步降低。

據悉,天合光能已經與上機、中環、亞瑪頓、通威、大全等矽料、矽片、玻璃等企業籤署長單。

大矽片的創新浪潮,雖然使人眼花,但是從行業角度而言,更為集中的標準尺寸對行業的可持續發展意義將不可小窺。特別是對下遊的配套企業投資的影響作用更具積極作用。如果能夠順利標準化,下遊電池線、組件線、玻璃、背板對繁雜不同尺寸進行的產線配套投資會更為精準,減少因產能切換和不兼容帶來的損失,以及相應的庫存成本。從而實現最好的規模化效應、降低成本,推動光伏發電全面平價上網,最終達到客戶價值最大化的目標。標準統一也有望助力客戶選擇、讓更新換代更加方便。

據悉,無論158mm、166mm、182mm都基於8英寸晶棒。182mm已經是原有單晶爐技改的最大尺寸。如果企業想升級至210mm矽片,現有的大量單晶爐、切片機都要退休。這是部分企業拒絕快速迭代至210mm尺寸的根源。

如果以終端用戶利益優先考量,業內專家認為,在產業長跑競爭中看未來,最理性的做法是放慢8英寸爐的擴產進度,通過矽片尺寸的標準化加速超高功率普及。

11月27日,八家光伏公司聯名倡議,推進光伏行業210mm矽片及組件尺寸標準化。八家企業共同倡議,在210-220mm尺寸範圍內,選擇SEMI標準中確定的矽片尺寸:210+/-0.25mm作為唯一尺寸,同時依照該矽片尺寸修訂SEMI以及光伏行業協會已有的組件尺寸標準。

這八家企業分別位居矽料、矽片、電池、組件、設備、支架等環節頭部企業陣營。210mm矽片及組件尺寸標準化是加快推進產業轉型升級、推動經濟發展、促進社會進步的重要手段。八家企業的聯合倡議,無疑增強了光伏產業全產業鏈標準化意識,210mm全產業鏈的生產也將更加有序地、高效地進行,穩定供應市場。

其實,標準化的優勢不僅體現在製造環節,同時還可以減少研發中的不確定性,簡化運輸與運維操作難度、降低成本。終端用戶將最終受益,而歸根結底,客戶的利益才應是企業們應該關注的首要目標。

210mm矽片及組件尺寸標準化是提高產品質量,優化供給,促進產業健康、創新發展,全面實現碳減排目標的關鍵。只有當整個行業建立起基於統一標準的供應鏈體系,實現裝備製造體系和客戶應用體系的標準化,光伏行業才會回歸客戶價值、社會價值,走向健康、可持續的發展道路。210mm矽片及組件尺寸標準化倡議是邁向全面平價時代的重要一步,也預示出,「十四五」期間中國光伏產業會更加盡心竭力的助力減排目標實現。願八家企業開創的高功率光伏生態圈,為全球早日進入低碳能源新時代貢獻更多重要力量。

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