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根據光伏摩爾定律,組件累計裝增加一倍,產品價格下降20%左右,導致光伏發電成本快速下降。未來,新能源要提高行業競爭力,全面實現平價無補貼甚至低價市場化發展,仍需強化創新驅動,進一步提高發電效率、大幅提升光伏裝機容量,降低發電成本。

追求更低的度電成本(LCOE)是光伏行業發展的永恒主題,光伏電站業主對于度電成本的要求越來越嚴格。目前,p型PERC量產效率已經快達到極限,為進一步推動行業提效與降本,具有前瞻眼光的光伏企業已經開始戰略轉型,他們把更多的精力投放在高效n型產品轉型升級上。

一道新能CTO宋登元博士介紹,在諸多的n型技術中,鈍化接觸(TOPCon)技術是最可能率先實現大規模產業化的技術路線。因為它與PERC電池產線設備和工藝兼容性好,很容易升級。

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同時,TOPCon技術具備低衰減、低功率溫度系數、高雙面率、高弱光響應能力等優勢的n型TOPCon組件可以有效的提升光伏投資收益與降低度電成本。

更低BOS成本? 更高內部收益率

TOPCon電池核心工序的四條技術路線

來源:晶科能源

在全投資模型下,光伏度電成本與初始投資、運維費用、發電小時數、發電量等密切相關。一道新能電站負責人介紹,項目投資成本和發電效率都是影響度電成本的重要因素,為了進一步降低光伏發電的度電成本,必須在降低組件的設備成本的同時,提升電池組件的轉換效率,兩者不可偏廢。組件效率與功率的提升,可以有效降低BOS成本與土地租賃費用。

近期,光伏產業鏈供貨價格不斷攀升,很多光伏項目由于內部收益率(IRR)過低,無法開工。現在的組件價格遠高于當初項目申報時的測算價,收益率不達標就沒辦法。
而采用n型TOPCon進行項目測算,因為n型組件具備多發電的優勢,投資收益獲得保障。后期隨著n型TOPCon與PERC的價差逐漸縮小,TOPCon組件市場占有率不斷提高,電站業主對于TOPCon技術組件的接受程度越來越高。
西北電力設計院設計總工程師李娜指出,從設計院的角度出發,光伏系統設計選型幾個核心要素是組件、逆變器、光伏系統運行方式和光伏基礎選型。
以目前組件的價格行情,組件在光伏系統全投資占比已經超過60%,組件選型至為重要。以陜西關中地區三類資源區山坡臺原地直流側120MW(交流側100MW,容配比1.2)項目為例,設計選用固定可調支架縱二排布,小支架、預應力管樁、組串式逆變器。

土地成本方面,選用n型組件對用地節約方面作用明顯,分別可以節約85畝和89畝。從支架的排布上來看,組件長度對支架成本的影響大于寬度,這就帶來了n型組件支架套數的明顯下降。在樁機根數上,更長的組串帶來更少的樁基。

從系統成本來看,以p型540W為基準,n型610W和565W在支架及安裝、電氣設備和土建工程方面均有明顯的降本,分別為10%、10%和3.5%左右。由于n型組件具備雙面率高、低衰減和溫度系數的優勢,按照2%發電小時數提升作保守估算,選用n型畝產發電量會有明顯提升,在不考慮儲能的情況下靜態投資也有不同程度降低。

在相同條件下,更高效的n型TOPCon組件,在光伏支架、基礎、電纜、土地及安裝費用得到了不同程度的節約。

一道新能電站負責人介紹,經過專業測算,在30%本金與70%貸款的組合資金投入下,使用n型組件比使用傳統p型組件的項目全投資收益率可以提升0.73%左右。

全生命周期,更多發電收益

更值得關注的是,n型TOPCon組件以其超高功率與效率,在全年發電量上也具備優勢,可以實現全生命周期內能實現更高的發電量輸出。

TOPCon電池核心工序的四條技術路線

來源:隆基綠能

TOPCon電池核心工序的四條技術路線

來源:隆基綠能

在隆基綠能泰州電池工廠,實驗人員將隆基n型TOPCon(HPC)組件與市場主流PERC組件進行發電量實證對比,數據顯示,隆基綠能HPC組件單瓦發電量增益明顯。在隆基綠能進行的首年發電量模擬中,也顯示n型TOPCon組件發電增益可達2.91%。

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這主要得益于n型TOPCon組件具有高效率、高雙面率、低衰減、低功率溫度系數等優勢,在整個光伏系統中的發電量表現相比p型組件具有更明顯的優勢,可以最大限度降低度電成本。

TOPCon電池核心工序的四條技術路線

來源:一道新能

就一道新能青海格爾木烏圖美仁光伏項目來說,由于烏圖美仁常年光照時間長,風沙大,氣溫高,組件背部長期承受風沙侵蝕,而雙玻組件使用玻璃封裝,強度和硬度更好,更能抵抗風沙等惡劣環境,使用壽命不低于30年,且一道新能可以給予30年功率質保,首年衰減不大于1%,后續29年每年不大于0.4%,在30年功率質保期末,n型組件發電量比p型多2.45%,在30年生命周期發電量比p型平均多1.73%,可以極大的提升光伏系統的總收益率。

在晶科能源舉辦的2022大基地項目高效光伏組件選型研討會上,西北勘測設計研究院新能源工程院表示,以某采煤沉陷區項目為例,在方案比選上充分考慮了布置的情況下,n型組件的低衰減、低溫度系數特性明顯提升了發電增益,不同品牌的n型單晶雙面產品對比某品牌p型單晶雙面產品,發電收益增加了3-4.5%不等。

TOPCon電池核心工序的四條技術路線

來源:西北勘測設計研究院新能源工程院

業內人士介紹,資本金內部收益率和度電成本方面,當n型與p型價差在0.1元時,內部收益率為9.68%,比p型提升接近1個百分點,度電成本0.3225元;價差0.05元時,內部收益率為10.05%,度電成本0.3186元;同價位時,內部收益率為10.43%,度電成本0.318元。“這樣的收益率在今年組件價格上漲的行情中,顯得格外重要。”該人士介紹。

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據統計,5月下旬以來,光伏組件項目招中標市場上中n型組件中標容量大大提高,接近1GW。

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p型組件已經接近2元/W,逐漸與n型組件價格相當,這給了n型組件更大市場機會。

隨著產能進一步擴張,產品效率進一步提升,組件價格進一步下探,可以有效提升投資收益與降低度電成本的n型TOPCon技術必然在未來光伏市場中扮演著至關重要的角色。

來源:全球光伏

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原文始發于微信公眾號(光伏產業通):TOPCon電池核心工序的四條技術路線

作者 li, meiyong

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