光伏電站高性價(jià)比技術(shù)的探討王淑娟2016.11.11領(lǐng)跑者項(xiàng)目中哪些先進(jìn)技術(shù)值得關(guān)注？以投標(biāo)電價(jià)、技術(shù)先進(jìn)性為最重要中標(biāo)條件的領(lǐng)跑者項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)，1）2016年領(lǐng)跑者競(jìng)標(biāo)有效地推動(dòng)了我國(guó)光伏項(xiàng)目電價(jià)的下降；（全球67個(gè)國(guó)家的光伏項(xiàng)目分配都采用了競(jìng)標(biāo)的方式）2）加速了光伏組件技術(shù)的升級(jí)！說(shuō)明：上表中國(guó)內(nèi)電價(jià)按照人民幣美元最新匯率價(jià)格6.64元計(jì)算

烏海項(xiàng)目英利0.45元/kWh領(lǐng)跑者項(xiàng)目中哪些先進(jìn)技術(shù)值得關(guān)注？高效光伏組件1500V系統(tǒng)跟蹤式支架具備潛力的高性價(jià)比的新技術(shù)！1）新技術(shù)，能代表技術(shù)先進(jìn)性2）高性價(jià)比，使項(xiàng)目度電成本更具有競(jìng)爭(zhēng)力領(lǐng)跑者中被廣泛采用的技術(shù)應(yīng)該具有兩個(gè)特點(diǎn)：高效光伏組件應(yīng)用對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的提升高效光伏組件的應(yīng)用主流光伏組件光電轉(zhuǎn)換效率過(guò)去多年里，國(guó)內(nèi)主流光伏組件的效率一直保持5W/年的速度增長(zhǎng)；2016年達(dá)到265W的水平2017年，這個(gè)增速突然加快，在2017年底，許多企業(yè)開(kāi)始主打300W+的產(chǎn)品！高效光伏組件的應(yīng)用準(zhǔn)入要求普通領(lǐng)跑者（6.5GW）超級(jí)領(lǐng)跑者（1.5GW）轉(zhuǎn)換效率組件功率轉(zhuǎn)換效率組件功率轉(zhuǎn)換效率組件功率多晶組件16%265W17%280W18%295W單晶組件16.8%280W17.8%295W18.9%310W差距0.8%15W0.8%15W0.9%15W國(guó)家能源局、工信部以及國(guó)家認(rèn)監(jiān)委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于提高主要光伏產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)并加強(qiáng)監(jiān)管工作的通知》國(guó)家能源局《關(guān)于推進(jìn)光伏發(fā)電“領(lǐng)跑者”計(jì)劃實(shí)施和2017年領(lǐng)跑基地建設(shè)有關(guān)要求的通知》19.4%20.4%320W335W15W1%國(guó)電投采購(gòu)招標(biāo)中：?jiǎn)尉?95W及以上；單晶正面295W及以上高效光伏組件的應(yīng)用協(xié)鑫集成：高效多晶黑硅PERC電池量產(chǎn)效率已突破20.5%（折合組件約285~290W，超過(guò)普通領(lǐng)跑者280W要求），年底產(chǎn)能將達(dá)2GW；隆基樂(lè)葉：?jiǎn)尉ERC電池轉(zhuǎn)換效率最高水平已達(dá)到23.26%（折合組件約330W），

2017年300W+產(chǎn)能1GW，2018年底將達(dá)6GW；晶科能源：P型單晶PERC多柵電池效率最高水平已達(dá)到23.45%

（折合組件約335W，滿分），2018年300W+產(chǎn)能將達(dá)3GW；中環(huán)股份：P型單晶PERC組件，起點(diǎn)為310W林洋：N型多晶PERC雙面組件達(dá)到340W以上（單面310W）天合國(guó)能：年產(chǎn)能達(dá)到2.4GW的12BB電池產(chǎn)線年底投產(chǎn)南京日托：P型多晶黑硅PERC的MWT組件可以做到300W，讓多晶進(jìn)入3.0時(shí)代；單晶可以做到320W高效光伏組件的應(yīng)用組件先進(jìn)技術(shù)PERC疊片IBCMBB雙面HITMWT高效！在同等的光照條件下，雙面組件的背面發(fā)電量能達(dá)到正面的80%~90%。雙面組件是最有效提高組件綜合轉(zhuǎn)換效率的方式！半片19.6%，320W高效光伏組件的應(yīng)用1）設(shè)備費(fèi)2）建筑工程費(fèi)（0.5~0.6元/W）3）其他費(fèi)用（0.4~0.6元/W）4）基本預(yù)備費(fèi)（0.03~0.06元/W）（0.01~0.02元/W）與容量相關(guān)與容量相關(guān)與容量相關(guān)普通，非跟蹤、農(nóng)光、漁光項(xiàng)目與面積相關(guān)的費(fèi)用大約在1.7~2.5元/W之間高效光伏組件的應(yīng)用1）BOS成本（匯流箱、直流電纜、支架、基礎(chǔ)等配套設(shè)備）降低光伏組件轉(zhuǎn)換效率提高1個(gè)百分點(diǎn)，BOS成本下降5%左右2）土地成本、屋頂租金下降光伏組件轉(zhuǎn)換效率提高1個(gè)百分點(diǎn)，占地面積下降6%左右3）電纜減少，線損降低因此，采用高效組件，主要會(huì)有以下效果：高效光伏組件的應(yīng)用表：不同BOS成本（不含逆變器）時(shí)的成本降低(單位：元/W)以270W光伏組件為基礎(chǔ)，不同效率組件的BOS成本降低高效光伏組件的應(yīng)用表：不同租金時(shí)的成本降低(單位：元/W)以270W光伏組件為基礎(chǔ)，按照8%的折現(xiàn)率、20年租金計(jì)算，不同效率組件的屋頂租金降低高效光伏組件的應(yīng)用雙面組件是最有效提高組件綜合轉(zhuǎn)換效率的方式！N型雙面組件：英利、中來(lái)、林洋等P型雙面組件：晶澳、樂(lè)葉等數(shù)據(jù)來(lái)源：TUVNORD寧夏戶外實(shí)證基地TUVNORD寧夏戶外實(shí)證基地驗(yàn)證雙面組件的發(fā)電性能高效光伏組件的應(yīng)用表：290W（17.7%）雙面組件的功率提升使用雙面組件1）固定式最佳傾角如何設(shè)計(jì)？2）和逆變器應(yīng)該如何匹配？高效光伏組件的應(yīng)用1、光伏組件輸出功率

達(dá)不到標(biāo)稱功率太陽(yáng)能輻照度1000W/m2的時(shí)候很少2、光伏組件輸出功率

90%以內(nèi)達(dá)到逆變器系統(tǒng)效率＜1＋逆變器容量大部分時(shí)間處于未充分利用狀態(tài)＋3、光伏組件功率不斷衰減=超配成為中東部電站非常主流的設(shè)計(jì)思路高效光伏組件的應(yīng)用雙面組件尤其適合用在農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)電站中表面反射率干草地0.15~0.25濕草地0.14~0.26干燥地0.1~0.2水面0.69沙丘沙0.37陳雪0.46~0.7新雪0.81數(shù)據(jù)來(lái)源：《太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用技術(shù)》高效光伏組件的應(yīng)用農(nóng)業(yè)大棚雙面組件+高反射大棚雙面組件尤其適合用在農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)電站中高效光伏組件的應(yīng)用數(shù)據(jù)來(lái)源：企業(yè)公開(kāi)資料高效光伏組件的應(yīng)用圖：某項(xiàng)目中雙面組件的發(fā)電量增加數(shù)據(jù)來(lái)源：企業(yè)公開(kāi)資料固定式設(shè)計(jì)是否不太適合雙面組件？雙面組件的應(yīng)用會(huì)不會(huì)推動(dòng)跟蹤式的應(yīng)用？除了轉(zhuǎn)換效率，我們還關(guān)注什么？高效光伏組件的應(yīng)用新技術(shù)、新產(chǎn)品的可靠性！目前，所有的新技術(shù)產(chǎn)品都是近幾年剛推出來(lái)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的驗(yàn)證，可能存在很多我們沒(méi)有想到、預(yù)測(cè)到的問(wèn)題。雙玻組件采用夾具安裝，造成受力不均勻，長(zhǎng)時(shí)間后組件易碎。注：廣東永光新能源案例，非漢能組件早期格爾木薄膜雙玻組件，一些漁光互補(bǔ)項(xiàng)目中都大面積出現(xiàn)?？烧{(diào)、跟蹤支架應(yīng)用對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的提升跟蹤技術(shù)的應(yīng)用可調(diào)、跟蹤支架技術(shù)光伏項(xiàng)目安裝方式固定式固定可調(diào)式平單軸跟蹤斜單軸跟蹤雙軸跟蹤據(jù)幾家主要跟蹤廠家的業(yè)績(jī)統(tǒng)計(jì)，2017年預(yù)計(jì)全國(guó)的跟蹤式總業(yè)績(jī)達(dá)到2GW！跟蹤技術(shù)的應(yīng)用0.02.04.06.08.010.012.014.0123456789101112月份輻射量(kWh/m2/天)水平面固定傾緯度角單軸水平跟蹤雙軸全跟蹤與最佳傾角的固定式安裝相比，水平單軸跟蹤的發(fā)電量能提升10%~20%，傾斜5°單軸跟蹤的發(fā)電量能提升15%~25%，雙軸跟蹤的發(fā)電量能提升25%~33%。跟蹤技術(shù)的應(yīng)用最佳傾角固定式1萬(wàn)kW光伏方陣建設(shè)用地參考（單位：公頃）平單軸跟蹤1萬(wàn)kW光伏方陣建設(shè)用地參考（單位：公頃）斜單軸跟蹤1萬(wàn)kW光伏方陣建設(shè)用地參考（單位：公頃）雙軸跟蹤1萬(wàn)kW光伏方陣建設(shè)用地參考（單位：公頃）造價(jià)：0.4~0.5元/W造價(jià)：0.8~0.9元/W造價(jià)：1~1.2元/W造價(jià)：1.8~2.5元/W跟蹤技術(shù)的應(yīng)用表：275W組件在不同緯度采用不同安裝方式時(shí)的占地面積（公頃）高緯度地區(qū)：平單軸占地面積略有增加；斜單軸、雙軸占地面積大幅增加。在北緯40°地區(qū)，斜單軸、雙軸的占地面積幾乎為固定式的2倍。低緯度地區(qū)：占地面積增加相對(duì)不明顯。跟蹤技術(shù)的應(yīng)用固定可調(diào)支架：增加0.07~0.1元/W(1.5%左右），發(fā)電量可大幅傾角降低時(shí)，夏季輻射量明顯增加；傾角升高時(shí)，冬季輻射量明顯增加。內(nèi)蒙某地，緯度41°跟蹤技術(shù)的應(yīng)用2015年1~11月份2014年全年根據(jù)內(nèi)蒙古電力公司的公開(kāi)數(shù)據(jù)，采用固定可調(diào)提高發(fā)電量10%以上28%30%跟蹤技術(shù)的應(yīng)用跟蹤技術(shù)的應(yīng)用均勻調(diào)節(jié)，減少角度調(diào)整時(shí)對(duì)組件震動(dòng)、減少組件隱裂的發(fā)生跟蹤技術(shù)的應(yīng)用固定可調(diào)在漁光互補(bǔ)項(xiàng)目中的應(yīng)用跟蹤技術(shù)的應(yīng)用廣東某地，緯度21.2°低緯度地區(qū)：傾角影響不明顯，采用固定可調(diào)式意義不大。北緯30°以下地區(qū)，不建議采用固定可調(diào)式；而平單軸跟蹤效果更好。低緯度地區(qū)不適合采用固定可調(diào)式支架，跟適合用平單軸跟蹤技術(shù)的應(yīng)用甘肅敦煌（緯度40°）項(xiàng)目5月中旬日發(fā)電情況在低緯度地區(qū)（光伏+主要應(yīng)用地區(qū)），平單軸的0°高度角對(duì)發(fā)電量影響不大，但大幅提高早晚發(fā)電量。塌陷區(qū)的不均勻塌陷、水上光伏都會(huì)影響跟蹤式的應(yīng)用！跟蹤技術(shù)的應(yīng)用直接輻射輻射占比高的地方，更適合用跟蹤式直接輻射量散射輻射量反射輻射量總輻射量DNI（

DirectNormalIrradiance）始終與太陽(yáng)光線垂直的平面上接收到的直接輻射直射比=水平面直接輻射：水平面直接輻射跟蹤技術(shù)的應(yīng)用表：15地雙軸跟蹤式比固定式發(fā)電量提高理論測(cè)算值直射比與發(fā)電量提高相關(guān)性分析跟蹤技術(shù)的應(yīng)用1500V系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的提升1500V系統(tǒng)的應(yīng)用以280W組件、2MW發(fā)電單元為例，對(duì)1000V和1500V系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單對(duì)比∵P損=I2R電纜

又∵R電纜=ρL/S直流電纜的L變?yōu)樵瓉?lái)的0.67、0.5倍

∴R電纜（1500Vdc）＜0.67R電纜（1000Vdc）因此，直流部分的1500V的P損在1000V的P損的0.67倍以內(nèi)。項(xiàng)目1000V1500V對(duì)比單支路組件2232并聯(lián)支路328變224電壓升高1.5倍匯流箱2214減少36%組件~匯流箱直流電纜0.67倍匯流箱~逆變器支流電纜0.5倍1500V系統(tǒng)的應(yīng)用1）設(shè)備要求提高與1000Vdc系統(tǒng)相比，電壓提高到1500Vdc對(duì)斷路器、熔斷器、防雷器及開(kāi)關(guān)電源等器件有重大影響，提出了更高的耐壓、可靠性要求，從而設(shè)備單價(jià)會(huì)提高。問(wèn)題2）安全要求更高電壓提高到1500Vdc后，電氣被擊穿放電的危險(xiǎn)提高，從而要提高絕緣保護(hù)和電氣間隙；另外，直流側(cè)一旦發(fā)生事故，將面臨更為嚴(yán)重的直流滅弧問(wèn)題。因此，1500Vdc系統(tǒng)使系統(tǒng)在安全防護(hù)方面的要求提高。1500V系統(tǒng)的應(yīng)用3）增加PID效應(yīng)的可能光伏組件串聯(lián)之后，高壓組件的電池片和地面之間形成的漏電流是造成PID效應(yīng)的重要原因。電壓從1000Vdc提高到1500Vdc后，顯然電池片與地面間的壓差增大，會(huì)增加PID效應(yīng)的可能性。4）增加匹配損失光伏組串間存在一定的匹配損失，主要由下述幾個(gè)原因造成：不同光伏組件出廠功率會(huì)有0~3%的偏差，運(yùn)輸、安裝過(guò)程形成的隱裂會(huì)造成功率偏差安裝后的不均勻衰減、不均勻遮擋，也會(huì)造成功率偏差。電壓從1000Vdc提高到1500Vdc后，串聯(lián)數(shù)量增加，不匹配損失會(huì)加大。問(wèn)題1500V系統(tǒng)的應(yīng)用1）光伏組件目前，阿特斯、天合、英利等主流組件企業(yè)都推出了1500Vdc的光伏組件，包括常規(guī)組件和雙玻組件。設(shè)備現(xiàn)狀2）逆變器目前主流廠家都推出了1500Vdc逆變器，容量1MVA~4MVA，已在示范電站中有所應(yīng)用。1500Vdc的電壓等級(jí)已經(jīng)被