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芯片智能光伏組件:大幅提升發(fā)電量的耀眼新星
日期:2019-01-29   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:anni_hyp 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:普通組件、外掛組件和芯片智能組件的對比數(shù)據(jù)顯示,芯片智能組件的發(fā)電量占據(jù)明顯優(yōu)勢,主要功能是消除組件內(nèi)部串與串之間的木桶效應(yīng),解決組件內(nèi)部的匹配問題。

上海浦東,記者在業(yè)主的帶領(lǐng)下見到了正在創(chuàng)造光伏發(fā)電奇跡的新型芯片智能光伏組件。屋頂上,三組對比組件(普通組件、外掛組件和芯片智能組件)正在工作中。

該項目并網(wǎng)于2014年1月,從目前運行的11個月數(shù)據(jù)來看,芯片智能組件的發(fā)電量已經(jīng)比普通組件發(fā)電量多30%。業(yè)主告訴記者,同樣的安裝方式、同樣的裝機容量,目前測試出的結(jié)果顯示芯片智能組件比外掛智能組件發(fā)電量高25%,而外掛優(yōu)化比普通組件的發(fā)電量又提高5%。

下面是三種系統(tǒng)隨機發(fā)電量的抽取數(shù)據(jù):

據(jù)悉除了發(fā)電量的差異,三類組件的成本差異更加驚人。目前外掛優(yōu)化組件安裝成本比普通組件安裝成本高0.5-0.6元/瓦,芯片智能組件比普通組件的安裝成本高0.3-0.4元/瓦。據(jù)了解,另外一種微逆的安裝成本比普通組件高1.5-2.0元/瓦。所以相比較,芯片智能組件比其他智能解決方案的安裝成本上有較大的優(yōu)勢。

其實所謂的芯片智能組件遠看與普通組件并沒有大的不同,只是在組件內(nèi)部各串中加入了半導(dǎo)體芯片,能夠消除組件內(nèi)部串與串之間的木桶效應(yīng),解決組件內(nèi)部的匹配問題(將電流匹配,電壓進行相應(yīng)的調(diào)整)。

組件與組件之間的差異是隨機的,組件內(nèi)部的差異是自然因素和產(chǎn)品質(zhì)量造成的,隨時都有可能發(fā)生,芯片優(yōu)化可以大幅提升發(fā)電量主要體現(xiàn)在匹配組件內(nèi)部串與串之間的電流,也是串與串之間的電壓匹配。新的解決方案,大家最擔(dān)心的就是它的長期可靠性,這個還需要產(chǎn)品大量實踐,我們拭目以待。不過根據(jù)半導(dǎo)體的發(fā)展歷史來看,半導(dǎo)體芯片解決方案的可靠性更高,半導(dǎo)體芯片失效概率非常低,為十萬分之一,對比二極管千分之一的失效概率,半導(dǎo)體芯片解決方案具有更好的長期可靠性。

目前用半導(dǎo)體芯片解決組件內(nèi)部串與串的匹配問題還剛剛開始,未來會有更全面更深入的解決方案,所以今后不論傳統(tǒng)的電站還是光伏、風(fēng)能等新能源的發(fā)展都會大量滲入半導(dǎo)體解決方案。隨著全球光伏裝機量的不斷增加,大數(shù)據(jù)監(jiān)控解決方案在行業(yè)未來發(fā)展中已經(jīng)不可或缺,如果能夠?qū)⑾到y(tǒng)底層解決方案與大數(shù)據(jù)監(jiān)控解決方案結(jié)合起來,那必然能夠起到事半功倍的效果。

試想假如在某個光伏電站的某塊組件上出現(xiàn)一塊小鳥糞便,使系統(tǒng)出現(xiàn)熱斑效應(yīng),影響整個組件的發(fā)電量輸出,通過芯片智能組件后,熱斑不會出現(xiàn),也不影響整塊組件和其它組件的發(fā)電量輸出。芯片智能組件雖然避免了熱斑效應(yīng)和對發(fā)電量輸出的影響,但卻無法清除糞便,這時通過大數(shù)據(jù)智能監(jiān)控,系統(tǒng)運維人員便可準確定位糞便出現(xiàn)的位置進行及時清理,真正的實現(xiàn)光伏電站的智能監(jiān)控和智能運維。

近期業(yè)內(nèi)也有推出信息化的智能解決方案。該方案主要是通過大數(shù)據(jù)的解決思路,通過將安裝在系統(tǒng)中的每塊組件實際工作信息傳輸過來,然后進行大數(shù)據(jù)分析,分析后的結(jié)果再傳回系統(tǒng)端。該解決方案通過大量數(shù)據(jù)的分析,可以明了的告訴電站維護工作人員哪塊組件有問題,有哪些問題,運維人員然后進行處理。該方法能夠及時發(fā)現(xiàn)問題但問題的解決卻耗時耗力,與實際應(yīng)用還有較大的差距。

據(jù)了解,業(yè)主使用的芯片智能組件中的半導(dǎo)體芯片來自于美國硅谷。業(yè)主告訴記者,目前國內(nèi)部分組件廠商,例如晶澳、英利、天合、國電等都已經(jīng)生產(chǎn)了這種芯片智能組件,部分公司也已經(jīng)拿到了該產(chǎn)品的認證證書。

但是為何如此有希望大幅提升光伏系統(tǒng)發(fā)電量的產(chǎn)品卻并沒有大力推廣呢?一個新的產(chǎn)品在行業(yè)中的推廣過程究竟有哪些難言之隱呢?

芯片智能組件推廣背后:千億光伏市場發(fā)展隱憂

新產(chǎn)品推廣?一個新型產(chǎn)品如何更好的走向市場,被大眾認可,在其推廣的過程中具有哪些發(fā)展的阻礙和隱憂呢?而在新興的光伏行業(yè),產(chǎn)品的推廣又該如何進行?

質(zhì)量缺陷

經(jīng)歷了11、12年后的光伏企業(yè),行業(yè)帶給人們的普遍感覺是無論一線企業(yè)還是行業(yè)中的三流企業(yè)普遍缺錢,采購、技術(shù)、研發(fā)都成為企業(yè)節(jié)省開支的源頭。而剝開現(xiàn)象看本質(zhì),光伏行業(yè)缺錢只是一個表象,根本的問題在于行業(yè)的質(zhì)量沒有做好,換言之就是系統(tǒng)的發(fā)電量不能得到有效的保證。

這里所指的質(zhì)量不是一個靜態(tài)質(zhì)量而是動態(tài)質(zhì)量,光伏組件要滿足25年的發(fā)電量衰減低于20%的指標,如何實現(xiàn)25年的使用時間?一個光伏電站最核心的組成部分就是組件,組件在電站中呈現(xiàn)串聯(lián)結(jié)構(gòu),組件內(nèi)部也是串聯(lián)結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)方式造成了組件表面任何地方的遮擋、灰塵覆蓋、以及內(nèi)部隱裂熱斑都會影響整列的發(fā)電量輸出。底層問題沒有解決其他都沒有用。

目前市場上推出的智能串聯(lián)逆變器以及智能化監(jiān)控系統(tǒng),都沒有從電站的最底層去解決問題,而只是解決了系統(tǒng)中串與串之間的平衡匹配問題,這種改進大約能提高2%的差異。當然這種改進相比于集中式逆變器還是有所提高的。

目前的外掛優(yōu)化,國外的solarx、tigo、solarmagic,國內(nèi)的康威特吉、GNE、昱能都在解決組件與組件之間的匹配性問題。組件與組件之間的差異性對發(fā)電量影響不見得很大,反而是組件內(nèi)部串與串之間的匹配性造成的差異較大,不論是灰塵等外界因素的干擾還是組件內(nèi)部自身的缺陷異常都會影響整塊組件的輸出,所以解決組件內(nèi)部的不均勻問題還是要靠半導(dǎo)體芯片。

信息流不對稱

目前社會信息流已經(jīng)實現(xiàn)無處不在,它是多向、平等分散式,那么未來能源流會具有和信息流一樣的發(fā)展趨勢嗎?在某種程度上技術(shù)決定生產(chǎn)力水平,生產(chǎn)力水平?jīng)Q定了生產(chǎn)方式,生產(chǎn)方式?jīng)Q定上層建筑。通過分布式光伏的發(fā)展歷程我們可以看到,國家權(quán)力機構(gòu)也需要進行水平式、分散式變化,這些都需要通過技術(shù)的變革來進行改變?,F(xiàn)在的政治信息結(jié)構(gòu)呈金字塔結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的弊端就是效率低、信息不對稱,有了分布式這樣一個概念,半導(dǎo)體的智能化,信息將越來越扁平,金字塔形式的信息流結(jié)構(gòu)也會隨之消失。

如何打破信息不對稱,解決這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大障礙呢?

目前無論組件廠還是EPC廠不會主動推動這種革命性的產(chǎn)品,這是當前的問題所在,所以需要通過示范電站來推廣,讓業(yè)主了解這個事情。但信息打通之后,從業(yè)主知道智能化芯片產(chǎn)品的巨大優(yōu)勢,他就會推動EPC廠家、生產(chǎn)廠家必須使用智能化解決方案。

傳統(tǒng)產(chǎn)品的影響

如何解讀目前的太陽能產(chǎn)業(yè)?上面有提到國內(nèi)一線組件企業(yè)晶澳、英利、天合已經(jīng)試用了這些產(chǎn)品,并已獲得該產(chǎn)品的相關(guān)認證證書,但他們并沒有大量、及時的推向市場。原因就是他們自身企業(yè)太大,傳統(tǒng)產(chǎn)品的庫存沒有良好的去存,在這個前提下推出一款革命性的產(chǎn)品將會對他們傳統(tǒng)的產(chǎn)品造成影響。不過業(yè)主認為,這種革命性產(chǎn)品的發(fā)展趨勢是不可阻擋的,他推測大概在明年,非常多的組件廠商將會生產(chǎn)這種智能組件。

機制的阻礙

目前光伏市場中,終端用戶對產(chǎn)品不是完全了解的情況下,中間生產(chǎn)商都是按照低價策略去生產(chǎn)。當然這也包括國家招投標機制,不利于真正綜合性價比高的產(chǎn)品進行市場推廣。因此當務(wù)之急我們特別呼吁兩個事情:一是電站的發(fā)電量數(shù)據(jù)要公開。發(fā)電量數(shù)據(jù)公開利于終端客戶掌握發(fā)電量信息,實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化對比。同時目前大部分電站都有國家補貼,因此發(fā)電量數(shù)據(jù)也應(yīng)該實現(xiàn)透明化。二是推動建立行業(yè)標準。

其它因素

其實,上面提到的行業(yè)發(fā)展中的信息不對稱,除了有資本的一方不知道,根本的原因在于行業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)解決方案、質(zhì)量管控以及數(shù)據(jù)的不公開有關(guān)。

另一個方面值得我們重視的,那就是金融體制的改革。目前不僅僅光伏企業(yè),很多其它產(chǎn)業(yè)也是,越是缺錢的地方拿不到錢,越是發(fā)展的很好,企業(yè)盈利很好,錢越能拿到,說明我們的金融體制需要調(diào)整。

其次,不論是質(zhì)量方案、質(zhì)量管控、創(chuàng)新性技術(shù)、資本的體制改革,都需要走專業(yè)化人才道路。

其實以上介紹的幾點隱憂不僅影響芯片智能組件的發(fā)展,更是業(yè)內(nèi)其它產(chǎn)品推廣的攔路虎。當然光伏還是一個年輕的行業(yè),行業(yè)的良性有序健康發(fā)展需要業(yè)內(nèi)每位光伏人的共同推進。

原標題:芯片智能光伏組件:大幅提升發(fā)電量的耀眼新星
 
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來源:智能光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
 
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