雙面組件是實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電一體化的關(guān)鍵

2021年1月23日下午兩點(diǎn)，清華大學(xué)·大同第二屆能源轉(zhuǎn)型國(guó)際論壇暨碳中和愿景下能源轉(zhuǎn)型路徑研討會(huì)正式開幕。本次會(huì)議由清華大學(xué)社科學(xué)院、大同市人民政府主辦；北京國(guó)際能源專家俱樂部、亞洲開發(fā)銀行能源部門、北京大學(xué)能源研究院、中國(guó)科學(xué)院電工所聯(lián)合主辦；隆基股份、通威集團(tuán)、正泰集團(tuán)、中來股份協(xié)辦；國(guó)際能源網(wǎng)、大同市全科盟新能源研究院承辦；中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)光伏專委會(huì)、中國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會(huì)可再生能源專業(yè)委員會(huì)、聯(lián)合國(guó)防治荒漠化公約秘書處、烏蘭察布市政府、張家口市政府、合肥市發(fā)改委共同支持。

在1月23日下午的“光伏+生態(tài)修復(fù)實(shí)踐案例論壇”中，泰州中來光電科技有限公司副總經(jīng)理劉志鋒做了主題為“農(nóng)光互補(bǔ)的創(chuàng)新應(yīng)用： 歐洲垂直安裝案例分享”的演講，分別從雙面組件技術(shù)介紹、雙面組件垂直安裝情況下電量模擬與分析、垂直安裝的未來場(chǎng)景思考等三方面做了介紹。

當(dāng)下主流產(chǎn)品——雙面組件

劉志鋒介紹說，雙面組件指的是采用雙?；蛘哂猛该鞅嘲宓姆绞?，把N型電池或PERC雙面電池封裝起來，正面通過受光產(chǎn)生電力，背面通過反射或者散射光來實(shí)現(xiàn)發(fā)電增益，這就產(chǎn)生了雙面發(fā)電組件增益。

據(jù)國(guó)際能源網(wǎng)記者了解，在2018年光伏項(xiàng)目中，雙面組件在國(guó)內(nèi)已經(jīng)開始應(yīng)用，2019年包括中國(guó)以及海外大型光伏電站中，各電站在大力降低成本的時(shí)候大部分也采用雙面組件。至此，在2020年和2021年雙面組件已經(jīng)成為當(dāng)下的主流。

談及雙面組件與單面組件的區(qū)別時(shí)，劉志鋒表示，雙面組件相比于單面組件，背面具有顯著的發(fā)電量增益，背面發(fā)電來源包含地面反射、漫反射，其中地面反射為主要來源，同時(shí)，對(duì)于不同地面應(yīng)用場(chǎng)景，背面發(fā)電量增益范圍也不一樣。劉志鋒講到，正常黑土地反射率只有5-15%，雪地是80%，草地大概是20%-30%，干草是40%左右，黃土地大概是40%左右，因此雙面組件的發(fā)電量能力跟地面反射有非常大的關(guān)系。

根據(jù)劉志鋒的演講，國(guó)際能源網(wǎng)記者了解到，中東地區(qū)是全球電價(jià)最低的一個(gè)區(qū)域，度電成本換算成人民幣只有1毛錢左右，主要原因是中東地區(qū)全是沙漠，地面反射率在45%。因此，中東是最適合雙面組件在此地的運(yùn)用場(chǎng)景。另外，中東地區(qū)本身光采良好，基本光采在2000個(gè)小時(shí)，加上地面的反射，有效發(fā)電量就可以達(dá)到2300-2400個(gè)小時(shí)，這也是為什么在整個(gè)中東區(qū)域雙面組件得以大規(guī)模運(yùn)用的原因。

據(jù)了解，從2020年開始，中東地區(qū)所有電站都是安裝雙面組件的電站， 2021年-2022年更是如此。

未來主流趨勢(shì)——n-TOPCon技術(shù)

隨著雙面組件的大規(guī)模應(yīng)用，n-TOPCon、n-HIT、p-PERC等3大產(chǎn)品成為當(dāng)前主流的光伏組件的類型。其中，p-PERC正面是銀三線，背面是鋁三線，雙面率在65~75%。劉志鋒強(qiáng)調(diào)，n-HIT異質(zhì)結(jié)電池在2020年成為行業(yè)內(nèi)炒作的一個(gè)話題，但我們也不難看到一些問題，異質(zhì)結(jié)電池效率雖然比較高，但是其成本比n-TOPCon高百分之一左右，其成本等問題還需要我們共同努力。

此外，國(guó)際能源網(wǎng)記者了解到，n-TOPCon電池是中來一直以來深耕研發(fā)的一款產(chǎn)品，并且在2021年實(shí)現(xiàn)2GW出貨量。同時(shí)，n-TOPCon效率跟n-HIT非常接近，比n-HIT高1個(gè)百分點(diǎn)左右，成本跟n-HIT差1美分左右。這個(gè)就是雙面電池的優(yōu)勢(shì)。

整體來看，中來n-TOPCon雙面組件技術(shù)在高雙面率、低衰減率、低溫度系數(shù)、高可靠性等各方面保障了n-TOPCon在未來有可能成為主流的一個(gè)趨勢(shì)。

實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電一體化——雙面組件垂直安裝應(yīng)用

劉志鋒介紹了德國(guó)Next2sun 的4.2MW農(nóng)業(yè)垂直安裝項(xiàng)目，講述了雙面電池、雙面組件在實(shí)際應(yīng)運(yùn)中的差異化。在德國(guó)4.2MW垂直安裝中，中來提供了1.1萬片380WN型雙面組件，總裝機(jī)4.1MW，并且每行間隔8米。劉志鋒表示，這個(gè)垂直安裝之后支架成本非常低，同時(shí)，電池組件與組件中間還可以種植農(nóng)作物，農(nóng)業(yè)設(shè)備也可以到光伏板下面作業(yè)。但如果是采用傾角安裝，設(shè)備就不好作業(yè)。因此，垂直安裝不僅大幅度節(jié)約土地，還可以提高土地利用效率。

此外，在針對(duì)德國(guó)項(xiàng)目的模擬實(shí)驗(yàn)中，中來把雙面組件垂直安裝南北朝向，單面組件安裝東西朝向，以及傾角安裝模擬，最佳傾角安裝，有效小時(shí)數(shù)是1251個(gè)小時(shí)。如果采用垂直雙面安裝，通過PVC軟件模擬下來，有效小時(shí)是1165個(gè)小時(shí)，只下降了7.4%，如果換成單面組件做垂直安裝，模擬出來結(jié)果只有595個(gè)小時(shí)，比最佳傾角下降將近50%。如此看來，在垂直安裝場(chǎng)景下雙面組件在發(fā)電量方面損失只有7.4%。

最后，劉志鋒總結(jié)到，垂直安裝場(chǎng)景下，采用雙面組件做垂直安裝在發(fā)電量上面損失比較少，同時(shí)，還具備了支架成本低、土地利用率大幅度提升等兩大優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，極大地拓展了雙面組件在垂直安裝可以應(yīng)用于農(nóng)光互補(bǔ)、光伏圍欄、光伏牧場(chǎng)、隔音墻等場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電一體化，與其他產(chǎn)業(yè)的有力結(jié)合，實(shí)現(xiàn)雙面組件價(jià)值最大化。還包括光伏建筑一體化，通過垂直安裝在不影響建筑的情況下來實(shí)現(xiàn)額外發(fā)電量增益。
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