隨著我國光伏行業(yè)的飛速發(fā)展，高效光伏產(chǎn)品逐漸成為市場主流。雙面組件的發(fā)展趨勢已經(jīng)引起了越來越多的關(guān)注。得益于領(lǐng)跑者計劃對高效光伏技術(shù)的推動，雙面組件的市占率從2017年的2%增加到了2018年的10%，其中超過90%是雙面雙玻組件。根據(jù)《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》預(yù)計，2020年雙面光伏組件占光伏市場份額約20%，到2025年將超過50%。
英利綠色能源控股有限公司首席技術(shù)官宋登元博士指出，雙面電池和組件的正面和背面都可以接受太陽光，使綜合發(fā)電效率和發(fā)電量大幅提升，發(fā)電成本大幅下降，極大促進了光伏發(fā)電平價上網(wǎng)的進程，成為近年來光伏技術(shù)的發(fā)展方向。電站使用雙面組件可以提升單位面積裝機，降低成本，最高增益最高可達30%以上。
首個雙面光伏發(fā)電標準填補空白
不過在很長一段時間以來，如何認定和測試雙面組件背面的發(fā)電效益，業(yè)界一直存在分歧。由于雙面發(fā)電光伏組件標準的缺失，阻礙了雙面發(fā)電產(chǎn)品質(zhì)量評價和大規(guī)模市場應(yīng)用。近日，中國光伏行業(yè)協(xié)會正式發(fā)布英利集團主持編制的兩項雙面光伏發(fā)電團體標準。據(jù)悉，這是國內(nèi)首個雙面光伏發(fā)電標準，填補了我國雙面發(fā)電組件測試標準的空白。
宋登元介紹，經(jīng)過多年實驗驗證，英利在國內(nèi)率先提出《雙面發(fā)電光伏組件電參數(shù)測試方法第1部分：雙面同步光照法》和《雙面發(fā)電光伏組件電參數(shù)測試方法第2部分：公式法》兩項標準，并于2016年立項。此后英利聯(lián)合北京鑒衡、陜西眾森、電子標準院、阿特斯、天合光能、隆基樂葉、CPVT、南德、國電投等國內(nèi)十余家龍頭光伏企業(yè)和權(quán)威檢測機構(gòu)共同組成標準編制組，經(jīng)過歷時四年的前期調(diào)研、標準起草，多次組織討論及試驗驗證，由中國光伏行業(yè)協(xié)會標準化技術(shù)委員會多次在行業(yè)征集意見，組織進行技術(shù)預(yù)審和標準審查，標準編制組最終完成標準報批等工作，并于今年3月正式發(fā)布。
據(jù)了解，英利從2009年起率先開始N型硅雙面電池和組件的研究與產(chǎn)業(yè)化，填補了國內(nèi)空白，成為國際三大高效N型電池之一。2010年，熊貓電池第一條100MW/年生產(chǎn)線生產(chǎn)。到2019年，英利承擔國家雙面電池重點專項，電池效率已經(jīng)達到24%。
雙面發(fā)電組件測試標準和戶外模擬研究
雙面組件實際發(fā)電時正面直射光、背面散射光為主;組件透光部分存在一定的透射光。電池實際發(fā)電時正背面吸收不同波長光線在正表面、背表面復(fù)合情況不同;正背面吸收不同能量光線產(chǎn)生載流子遷移距離有所差異;需要發(fā)開一種雙面發(fā)電組件戶外受光情況接近的雙面發(fā)電組件電參數(shù)測試方法。
目前雙面發(fā)電組件的測試方法主要有等效光強法、公式法、雙面輻照及戶外測試法。英利綠色能源控股有限公司技術(shù)中心副總經(jīng)理倪健雄介紹了目前對于雙面組件的幾種測試方法之間的差異。他指出，采用單二極管物理模型推導(dǎo)出雙面發(fā)電組件綜合電參數(shù)與正面測試電參數(shù)一系列公式，與雙面輻照測試方法測試不同類型雙面發(fā)電組件發(fā)現(xiàn)：基于公式法的各項電參數(shù)與雙面輻照法測試數(shù)據(jù)在組內(nèi)偏差在1%以內(nèi)，可以滿足一般測試要求?？紤]生產(chǎn)實際操作，建議雙面發(fā)電組件批量生產(chǎn)時可采用公式法進行測試，但需要通過雙面輻照法進行標定。
戶外模擬方面，據(jù)倪健雄介紹，由于PVSyst的測試模型中采用Hay輻照模型，模擬結(jié)果主要受正面光照影響較大，低估雙面發(fā)電量增益，特別是對于安裝傾角≥60°測試偏差較大;而Konstanz采用不同系統(tǒng)設(shè)計光學(xué)模型反推的經(jīng)驗公式，模擬結(jié)果主要受環(huán)境光不同組成變化較大，沒有考慮組件電參數(shù)差異，無法體現(xiàn)不同類型組件模擬差異性;ECN &TNO模型中采用雙二極管模型，同時考慮熱傳導(dǎo)對于組件運行溫度影響，同時采用Perez輻照模型，可以減少高輻照和低輻照環(huán)境下模擬偏差，測試結(jié)果更加接近與測試值。
雙面組件未來發(fā)展趨勢
第三方認證方面，北京鑒衡認證中心太陽能事業(yè)部總經(jīng)理周罡介指出，雙面組件的認證要依據(jù)科學(xué)合理的標準，在可靠性測試方面，更注重應(yīng)用的安全性的問題。此外，希望通過我們第三方的戶外系統(tǒng)測試平臺，去幫助組件企業(yè)更好地去驗證和公布實證數(shù)據(jù)，讓結(jié)果更有公正力和說服力，幫助企業(yè)的產(chǎn)品迅速進入市場。
海外市場方面，日本的光伏市場也經(jīng)歷了由FIT帶來的爆發(fā)式增長。日本國內(nèi)上網(wǎng)電價政策是在2009年開始實施的，合同期為10年。日本政府一直在為取消高水平的光伏補貼做著準備。于2013年引入的補貼初始價格高于0.36美元/kWh，旨在推動2011年東日本大地震之后的市場發(fā)展。英利日本分公司副總裁張文波認為，日本市場今后將逐漸轉(zhuǎn)向家用消費，以PPA來取代FIT模式。同樣，防災(zāi)減災(zāi)在日本也是有很大的需求。
硅片尺寸方面，大硅片已經(jīng)成為光伏行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在制造端，大尺寸硅片可以提升硅片、電池和組件的產(chǎn)出量，從而降低每瓦生產(chǎn)成本;在產(chǎn)品端，大尺寸硅片能有效提升組件功率，通過優(yōu)化電池和組件的設(shè)計提高組件效率;在系統(tǒng)端，隨著單片組件的功率和效率提升，大尺寸硅片可以減少支架、匯流箱、電纜、土地等成本，從而攤薄單瓦系統(tǒng)成本。理論測算得出，相較目前市場主流組件，采用210mm尺寸硅片的組件的單瓦系統(tǒng)成本下降空間將達到0.1元以上，使得應(yīng)用210組件的電站更具投資價值。
彩虹(合肥)光伏有限公司技術(shù)中心副總監(jiān)、技術(shù)質(zhì)量部副部長張盼盼對當下四種尺寸的硅片進行了評價，他認為，156屬于即將被替代的尺寸;158屬于短期的過渡尺寸;166是最適合當前整體技術(shù)水平的尺寸;210目前各大組件廠主推的技術(shù)，但當前存在諸多技術(shù)障礙。
英利大同領(lǐng)跑者基地項目負責(zé)人鄧驍從電站的應(yīng)用建設(shè)角度，分享了在大同領(lǐng)跑者基地的建設(shè)經(jīng)歷，他表示，大同電站的意義不僅僅是發(fā)電量和轉(zhuǎn)化效率，更讓行業(yè)認識到雙面發(fā)電組件在大型地面電站應(yīng)用的可行性，促進了新標準、新技術(shù)、新設(shè)備的誕生，也為之后雙面發(fā)電組件的應(yīng)用提供了寶貴的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。
文章來源：索比光伏網(wǎng)
