不同技术类型的光伏组件发电能力对标的若干问题

不同技术类型的光伏组件发电能力对标的若干问题


一、写在前面

近几年,光伏企业在最低度电成本理念的引导下,电池组件的技术研发能力得到了快速发展,随之成本也得到了大幅下降。经过多年的技术沉淀,主流的几家光伏企业都形成了各自的技术路线和产品核心竞争力。在光伏产品更新换代的背景下,传统的组件生产优势不断被削弱,生产设备难以跟上技术更新的步伐。迫于竞争激烈的生存环境的压力,为了不被淘汰出局,走出困境,很多中小企业面临技术转型的选择,不得不向晶体硅高效电池或新一代电池组件方向发展。


过去几年,不同类型的光伏组件其优缺点、发电能力、成本的比较从未停止过,曾经有晶硅和薄膜之争,有单晶和多晶之争,近年来又有硅片尺寸的讨论,如166组件和210组件以及182组件与210组件之间的博弈,最近的行业技术论坛就曾讨论过182组件的技术路线优势,从度电成本角度出发,剖析组件自身到系统层面,与支架、逆变器进行搭配,经过不同方案的比较选择,得到度电成本最低的配置方案。


在系统层面,由于组件的尺寸不同、转换效率不同(最大功率和组件面积差异),会带来支架成本、线缆成本等差异,相同的装机容量下,由于组件、设备性能和数量上的差异,发电量会有所不同。因此,从根本上来说,是组件系统成本和单位千瓦发电量的比较


作为光伏企业,对于企业组件营销战略层面,一般会同其他厂商的组件产品进行对标管理,通过对标环节的分析和判断,可以大致掌握自身产品的优势、劣势、机会和风险,寻找突破点,从而更好的向行业最好产品靠齐。


不同技术类型的光伏组件发电能力对标的若干问题

插图:来自网络


二、通过仿真测算,实现方案比选

无论是光伏电站建设期的组件选型,还是企业之间的组件对标,在系统发电量测算环节,有不同的品牌、多种组件型号可供参考,技术对标的方法往往会代入一个电站场景,搭配汇流箱、逆变器和箱变等设备,得到排布方案和成本表。


组件的户外发电量数据可能会缺乏,一般很难为了方案比选,把组件放到实证项目上去收集发电量数据,且时间较长,完整为一年一个周期,成本较高。新组件若没有在实证项目上应用或产品尚在量产的路上,就可以选择仿真手段去实现,成本也较低。



我们退而求其次的做法是选择专业仿真软件PVsyst软件来模拟组件户外的发电情况,不失为一种比较好的方法,通过坎德拉提供的下载链接下载最新软件,坐在电脑面前就可以完成了。不得不说的是最新软件数据库包括了上万种光伏组件,若没有找到,也可以自定义,还是非常方便的。


不同技术类型的光伏组件发电能力对标的若干问题

图 最新版数据库截图


关于PVsyst使用,坎德拉学院之前发过的相关文章可以参考,这里着重说明几个需要注意的参数,也是不同组件对比的差异点:


1)  组件功率公差:一般是正公差;有的是0-3%,有的是0-2%;

2)  组件技术:叠加半片、叠瓦或双面技术等,或是多种兼有;

3)  组件电压等级:1000V和1500V。更高的电压等级可以串联多块组件,有利于降低线缆成本和线损;


4)  STC转换效率和弱光性能:在STC转换效率差别不大的情况下,需要从弱光下的转换效率来比较。建议在实验室条件或第三方机构测试,获得相应结果;弱光性能对发电量的影响比较大,应重点关注。


5)  相对透射率IAM:主要组件玻璃表面的材质有关,建议在实验室条件下测试,获得相应结果;

6)  温度系数:温度系数主要反映了温度损失;温度系数的差异对电量的影响比较大,应重点关注。


7)  LID:光衰,常见的有2%、1.5%。

8) 老化衰减率:也叫组件年衰减率,和材料老化有关,常见的有-0.45%、-0.5%等。

9) 组件尺寸:尺寸决定了阵列的安装面积、支架的长短。


上述几个参数都挺重要,在组件仿真发电对标的同时,尽量都设置完整、准确,在对等的条件下仿真。例如A和B组件进行比较,如果A弱光性能是根据实验室数据优化过的,比默认条件要好,然而B组件没有,是默认的,那么在弱光损失这块,B就比较吃亏,当然实际情况可能没有那么糟糕。


不同技术类型的光伏组件发电能力对标的若干问题

插图:来自网络


发电量对标是对标管理的其中一个环节,还需对标基于某个项目下的成本构成等,然后计算标准化度电成本。例如A发电量比B高,但是整体成本也比B高,那么最终计算后的度电成本很难说A就低了。


三、写在后面

随着组件技术的发展,行业内对于光伏电站的设计优化也在同步更新,从最终运维角度,我们除了关心发电量的高和低外,也更关心电站在全生命周期内基于安全前提的性价比。


为了得到最低的度电成本方案,光伏电站的设计也在追求精益求精,不同方案的比选更是一门细活,需要大量的计算,也考量大家的技术能力、设计水平和工作效率了。关于光伏组件的布置和线缆清册的一键导出,可关注坎德拉自主研发的Candela3D三维光伏设计软件

 



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