构建零碳社会成为全球共识,光伏以其环保、可再生、灵活安装等特点,被视为最具竞争力的清洁能源。我国2024新年致辞中表示,“新能源汽车、锂电池、光伏产品作为新三样,给中国制造增添了新亮色。”的确,二十余年栉风沐雨,中国光伏产业由从前的“三头在外”,跨越式发展至全球第一,为世界能源结构转型提供着重要推动力。
集中式电站是光伏装机量的主力军,来自国家能源局的数据显示,截至2023年9月底,全国光伏发电装机容量达到5.2亿千瓦,其中集中式光伏2.95亿千瓦,占据全国光伏发电装机容量的半壁江山。
作为中国光伏行业的技术先锋企业,爱旭股份(以下简称“爱旭”)近期发布了全球首款高双面率ABC(All Back Contact)组件——“恒星系列”产品,在集中式电站布局上落下重要一子。
冲破技术桎梏,布局集中式电站场景
大型集中式电站落地建设在高歌猛进的同时,始终面临着一系列绕不开的坎。
首先,用地资源紧缺,被认为是集中式光伏项目发展的一大“拦路虎”,面对土地性质不明确、基本农田红线、生态保护红线等现实问题,光伏项目土地供给不足的现象愈发凸显。如何最大化利用土地资源、尽可能提升组件功率是行业亟待解决的问题。
其次,BOS成本高,尤其体现在水面漂浮电站、水面桩基电站等差异化产品场景中。如何在差异化场景中实现BOS成本降低,进而显著提升经济性?要解决这个问题,还是绕不开组件功率输出这个点。
业内一直对ABC组件的双面率存疑,因为该技术路线需要把正面栅线放到背面,导致背面遮挡面积变大。爱旭“恒星系列”通过创新ABC图形化技术、引进新材料、精细化电极结构,功率高达640W,双面率更是一举从40%跨越式突破至70%,综合功率大幅提升,冲破了行业桎梏,也为ABC组件更好地应用于集中式电站开辟了成功路径。
此外,集中式电站场景中还存在很多外界干扰因素,最常见的就是阴影遮挡问题,如地面场景中的灌木积灰和山体阴影遮挡,以及水面场景中的盐雾、鸟类聚集、鸟粪遮挡等。这就对光伏组件提出了新的要求:组件需要在局部阴影遮挡情况下,依然能保持高功率输出。
“恒星系列”产品对此做出了正面回应:在局部阴影遮挡情况下,ABC组件相较于TOPCon组件,有着优异的功率输出表现。经TÜV北德对比测试认证,在单片电池被完全遮挡的情况下,ABC组件能保证90%左右的功率输出,而TOPCon组件功率输出只有59%左右。当6片电池被完全遮挡的情况下,ABC组件仍能保持60%以上的功率输出,而TOPCon组件此时已无功率输出。
集中式电站场景还面临着一些隐性痛点。首当其冲是运维难度大且成本高,因此需要组件自身有着过硬的性能表现,尽量减少出现组件损坏的可能性。热斑是导致组件失效、发电量损失的一个重要原因。当组件受到阴影长期遮挡或附着物覆盖,被遮挡部位会成为负载消耗能量而形成热斑,极端环境下,还可能引发起火灾等不安全现象。因此,组件的高温抑制功能也成为行业关注的重点。
“恒星系列”产品在高温抑制功能方面有着优异表现。在TÜV北德的测试报告中可以看出,当组件被遮挡一小时后,传统组件温度升至140-160℃,而ABC组件产品能有效控制在100℃以内,进一步降低了热斑风险。
通过新一代组件技术全面升级,“恒星系列”在发电性能上做足加法,能够确保提供更高的综合发电量,为大型集中式光伏电站项目提供了新的选择,也正式开启了爱旭ABC组件进入集中式电站场景的新篇章。
“恒星系列”创新迭代,满足客户差异化需求
具体而言,在集中式电站方面,“恒星系列”分为面向地面场景的“北极星”和水面滩涂场景的“天狼星”两大产品,旨在为客户解决地面、水面两大场景痛点。
其中,专为地面电站场景而生的“北极星”,充分考虑土地资源有限和复杂地形导致的辐照条件不均等问题,凭借超高的功率输出优势,可实现在100MW同等装机容量下减少土地占用105亩以上,在同等土地面积下装机容量提升5.8%以上。尤其在东南沿海等土地资源极其有限的地区,“北极星” 的价值会更加凸显。
“天狼星”针对滩涂水面电站场景进行了定制化创新,通过高阻水封装技术、防腐边框和连接器防水帽设计,有效阻隔高温、高湿、高盐雾环境下的水汽侵入,降低其对光伏组件发电效率的影响。
差异化的“恒星系列”产品通过创新迭代,为不同的场景实现增收和降本,创造最大化价值。
增收方面,“恒星系列”ABC组件对比TOPCon组件,同等面积下功率提升5.8%以上,衰减率降低1.5%左右。从最大功率温度系数对比来看,ABC组件温度系数-0.26%/℃,TOPCon温度系数-0.3%/℃,以南方夏季室外40℃高温天气为例,组件运行温度在80℃左右,ABC组件功率输出比传统组件高2.2%以上。此外,一组实证数据显示,在树荫情况下,ABC组件的局部阴影遮挡优化使其对比TOPCon发电量增益超过15%,在边缘积灰情况下,增益2%到4%。综合叠加性能优势,同等面积全生命周期内,“恒星系列”产品与TOPCon组件相比发电量约可提升7%以上。
降本方面,实证数据显示,对比TOPCon,采用“恒星系列”ABC组件的光伏项目,可在支架及桩基、升压站、场区设备等方面有效节省成本,叠加高温抑制、抗隐裂等功能优势,能有效降低后期运维成本,使得单瓦BOS成本降低5%左右。在近海/滩涂电站、渔光/水面电站及山地电站应用场景下,每100MW电站可对应节省BOS成本约2000万、1500万和1200万。这意味着,土地成本越高、BOS造价越高的场景,“恒星系列”产品价值体现越明显。
无惧行业激荡,ABC技术构筑“护城河”
光伏行业的每一次迭代都源于技术驱动,爱旭高双面率组件新品面世的背后,凝结着公司多年来对于极致技术的孜孜以求。
一组数据可见一斑:截至2023年10月底,爱旭累计申请专利1882件,取得授权专利1061件,其中围绕ABC技术申请专利325件,获得授权专利157件。此外,爱旭还陆续成立国际化研发平台、光伏联创中心、爱旭欧洲研究院,研发投入比再创新高。
爱旭对于技术的全神贯注,为其注入了源源不断的发展新动能,过往十余年中,企业几乎踩准了光伏每一个技术迭代的关键节点,在一次次行业激荡中站稳脚跟、勇立潮头。而如今,爱旭在ABC创新技术方面已进入“无人区”。此次爱旭在集中式电站领域的蓄势、布局与发力,或将深刻影响行业未来的竞争格局。
面向未来,公司董事长陈刚很有信心地表示:“目前的ABC技术路线,足以让公司在未来5至8年内保持技术领先的优势。我们将不断追求极限转换效率,为客户创造最大化价值,为构筑零碳未来带来澎湃动力。”
