構建零碳社會成為全球共識,光伏以其環保、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,二十余年櫛風沐雨,中國光伏產業由從前的“三頭在外”,跨越式發展至全球第一,為世界能源結構轉型提供著重要推動力。
集中式電站是光伏裝機量的主力軍,來自國家能源局的數據顯示,截至2023年9月底,全國光伏發電裝機容量達到5.2億千瓦,其中集中式光伏2.95億千瓦,占據全國光伏發電裝機容量的半壁江山。
作為中國光伏行業的技術先鋒企業,愛旭股份(以下簡稱“愛旭”)近期發布了全球首款高雙面率ABC(All Back Contact)組件——“恒星系列”產品,在集中式電站布局上落下重要一子。
沖破技術桎梏,布局集中式電站場景
大型集中式電站落地建設在高歌猛進的同時,始終面臨著一系列繞不開的坎。
首先,用地資源緊缺,被認為是集中式光伏項目發展的一大“攔路虎”,面對土地性質不明確、基本農田紅線、生態保護紅線等現實問題,光伏項目土地供給不足的現象愈發凸顯。如何最大化利用土地資源、盡可能提升組件功率是行業亟待解決的問題。
其次,BOS成本高,尤其體現在水面漂浮電站、水面樁基電站等差異化產品場景中。如何在差異化場景中實現BOS成本降低,進而顯著提升經濟性?要解決這個問題,還是繞不開組件功率輸出這個點。
業內一直對ABC組件的雙面率存疑,因為該技術路線需要把正面柵線放到背面,導致背面遮擋面積變大。愛旭“恒星系列”通過創新ABC圖形化技術、引進新材料、精細化電極結構,功率高達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,沖破了行業桎梏,也為ABC組件更好地應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”產品對此做出了正面回應:在局部陰影遮擋情況下,ABC組件相較于TOPCon組件,有著優異的功率輸出表現。經TÜV北德對比測試認證,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,盡量減少出現組件損壞的可能性。熱斑是導致組件失效、發電量損失的一個重要原因。當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載消耗能量而形成熱斑,極端環境下,還可能引發起火災等不安全現象。因此,組件的高溫抑制功能也成為行業關注的重點。
“恒星系列”產品在高溫抑制功能方面有著優異表現。在TÜV北德的測試報告中可以看出,當組件被遮擋一小時后,傳統組件溫度升至140-160℃,而ABC組件產品能有效控制在100℃以內,進一步降低了熱斑風險。
通過新一代組件技術全面升級,“恒星系列”在發電性能上做足加法,能夠確保提供更高的綜合發電量,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組件進入集中式電站場景的新篇章。
“恒星系列”創新迭代,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雜地形導致的輻照條件不均等問題,憑借超高的功率輸出優勢,可實現在100MW同等裝機容量下減少土地占用105畝以上,在同等土地面積下裝機容量提升5.8%以上。尤其在東南沿海等土地資源極其有限的地區,“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行了定制化創新,通過高阻水封裝技術、防腐邊框和連接器防水帽設計,有效阻隔高溫、高濕、高鹽霧環境下的水汽侵入,降低其對光伏組件發電效率的影響。
差異化的“恒星系列”產品通過創新迭代,為不同的場景實現增收和降本,創造最大化價值。
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對比來看,ABC組件溫度系數-0.26%/℃,TOPCon溫度系數-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組件高2.2%以上。此外,一組實證數據顯示,在樹蔭情況下,ABC組件的局部陰影遮擋優化使其對比TOPCon發電量增益超過15%,在邊緣積灰情況下,增益2%到4%。綜合疊加性能優勢,同等面積全生命周期內,“恒星系列”產品與TOPCon組件相比發電量約可提升7%以上。
降本方面,實證數據顯示,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、場區設備等方面有效節省成本,疊加高溫抑制、抗隱裂等功能優勢,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用場景下,每100MW電站可對應節省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”產品價值體現越明顯。
無懼行業激蕩,ABC技術構筑“護城河”
光伏行業的每一次迭代都源于技術驅動,愛旭高雙面率組件新品面世的背后,凝結著公司多年來對于極致技術的孜孜以求。
一組數據可見一斑:截至2023年10月底,愛旭累計申請專利1882件,取得授權專利1061件,其中圍繞ABC技術申請專利325件,獲得授權專利157件。此外,愛旭還陸續成立國際化研發平臺、光伏聯創中心、愛旭歐洲研究院,研發投入比再創新高。
愛旭對于技術的全神貫注,為其注入了源源不斷的發展新動能,過往十余年中,企業幾乎踩準了光伏每一個技術迭代的關鍵節點,在一次次行業激蕩中站穩腳跟、勇立潮頭。而如今,愛旭在ABC創新技術方面已進入“無人區”。此次愛旭在集中式電站領域的蓄勢、布局與發力,或將深刻影響行業未來的競爭格局。
面向未來,公司董事長陳剛很有信心地表示:“目前的ABC技術路線,足以讓公司在未來5至8年內保持技術領先的優勢。我們將不斷追求極限轉換效率,為客戶創造最大化價值,為構筑零碳未來帶來澎湃動力。”
