據(jù)國家能源局近日發(fā)布的今年前三季度光伏發(fā)電建設(shè)和運(yùn)行情況,1—9月,我國光伏新增裝機(jī)1870萬千瓦,其中,集中式光伏1004萬千瓦、分布式光伏866萬千瓦;截至2020年9月底,光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)2.23億千瓦。與此同時(shí),光伏發(fā)電利用水平也不斷提升,前三季度,全國光伏發(fā)電量2005億千瓦時(shí),同比增長16.9%;全國光伏平均利用小時(shí)數(shù)916小時(shí),同比增加6小時(shí)。
在業(yè)內(nèi)看來,民眾對(duì)光伏發(fā)電的接受度持續(xù)提升是光伏度電成本不斷下降的結(jié)果,但組件等單一硬件降本空間已經(jīng)非常有限。在高功率、大尺寸的行業(yè)趨勢(shì)下,系統(tǒng)端對(duì)支架、逆變器等產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)提出了新的挑戰(zhàn),如何從電站系統(tǒng)出發(fā),整體考慮、優(yōu)化配置,成為了現(xiàn)階段光伏企業(yè)發(fā)展的新方向。
高功率 大尺寸 新挑戰(zhàn)
國際可再生能源署(IRENA)指出,過去10年間,在各類可再生能源中,光伏發(fā)電平均成本降幅最大,超過80%,預(yù)計(jì)2021年光伏發(fā)電價(jià)格將進(jìn)一步下降,是燃煤發(fā)電的1/5。
產(chǎn)業(yè)內(nèi)部對(duì)成本下降也繪制了較為清晰的發(fā)展路線。東方日升副總裁黃強(qiáng)指出,度電成本擴(kuò)大了創(chuàng)新的維度,市場(chǎng)化讓競爭更激烈。在新的歷史背景下,圍繞度電成本的創(chuàng)新成為企業(yè)的核心競爭力。從500W到600W,組件功率大跨步提升的背后是行業(yè)對(duì)度電成本的突破。“行業(yè)從原有的以政府補(bǔ)貼主導(dǎo)的‘每瓦成本’時(shí)代,正式邁入以市場(chǎng)價(jià)格主導(dǎo)的‘度電成本’時(shí)代。平價(jià)之后,低度電成本和低電價(jià)才是光伏行業(yè)‘十四五’的重點(diǎn)課題。”
但不容忽視的是,組件功率的不斷提高、尺寸的不斷加大,對(duì)支架、逆變器等其他主要產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)產(chǎn)品提出了更高的要求。
晶科能源認(rèn)為,高功率組件變化的是物理尺寸和電性能的升級(jí)。首先,組件物理尺寸與支架設(shè)計(jì)息息相關(guān),對(duì)于支架的強(qiáng)度和長度有相應(yīng)要求,以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的單串組件匹配數(shù)量;其次,組件功率的上升也會(huì)帶來電性能的變化,其對(duì)逆變器的電流適配要求會(huì)更高,逆變器也在向適配更高組件電流的方向發(fā)展。
如何使得光伏電站收益最大化一直是光伏行業(yè)共同的追求。雖然先進(jìn)組件技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了發(fā)電量的提高和系統(tǒng)成本的下降,但也給支架、逆變器帶來了新的挑戰(zhàn),產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)正在為解決這一難題努力。
陽光電源相關(guān)負(fù)責(zé)人指出,大組件直接導(dǎo)致逆變器的電壓和電流增大,組串逆變器每路MPPT電路的最大輸入電流,是適配大組件的關(guān)鍵。“公司組串逆變器單路最大輸入電流已提升至15A,更大輸入電流逆變器新品也已在規(guī)劃布局中。”
看整體 促協(xié)作 更優(yōu)配
說到底,光伏電站是一個(gè)系統(tǒng)工程,組件、支架、逆變器等產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)的創(chuàng)新都是為了電站整體的進(jìn)步。在單一硬件成本降低空間越來越接近天花板的背景下,光伏企業(yè)正促使各環(huán)節(jié)產(chǎn)品提升適配性。
東方日升全球市場(chǎng)總監(jiān)莊英宏告訴記者:“在新發(fā)展趨勢(shì)下,高效組件、逆變器、支架等主要環(huán)節(jié)需要堅(jiān)持信息共享、開放共贏的合作模式,充分發(fā)揮各自競爭優(yōu)勢(shì),開展相應(yīng)的技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā),才能推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,提升行業(yè)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。”
近日,在第十二屆中國(無錫)國際新能源大會(huì)暨展覽會(huì)上,天合光能、上能電氣和東方日升圍繞“以600W+為代表的超高功率光伏組件”簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。未來,三方將從系統(tǒng)端出發(fā)開展深度合作,在產(chǎn)品、系統(tǒng)適配等方面加強(qiáng)技術(shù)研究和產(chǎn)品研發(fā),不斷推動(dòng)光伏發(fā)電成本的降低。同時(shí)也將在全球市場(chǎng)推廣上進(jìn)行全方位的配合,為產(chǎn)業(yè)帶來更廣闊的價(jià)值增量空間,擴(kuò)大超高功率組件的影響力。
中信博研發(fā)中心總工程師楊穎告訴記者:“目前,高效組件、逆變器、支架等主要環(huán)節(jié)協(xié)同的難點(diǎn)在于如何能夠?qū)⒉煌a(chǎn)品的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合,最大程度發(fā)揮各自產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì),推出最‘優(yōu)配’的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。”
楊穎進(jìn)一步解釋:“對(duì)于跟蹤器來說,如何在‘最優(yōu)’的結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)、電氣的設(shè)計(jì)范圍內(nèi),承載更多的組件,提升系統(tǒng)整體能效,是當(dāng)前跟蹤器廠商亟待解決的問題,而這也需要和組件、逆變器廠商相互促進(jìn)、共同協(xié)作。”
天合光能認(rèn)為,針對(duì)目前組件高功率、雙面化等趨勢(shì),需要支架具備高兼容性和高可靠性以及智能優(yōu)化發(fā)電量等特點(diǎn),從風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、電氣參數(shù)匹配、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)智能算法等多方面考慮。
而此次和逆變器企業(yè)上能電氣的合作將繼續(xù)擴(kuò)大協(xié)作范圍,推動(dòng)更大功率組件及更優(yōu)系統(tǒng)方案的規(guī)模化應(yīng)用。
智能化 AI+ 提價(jià)值
在采訪中,多位光伏企業(yè)高管向記者表示,“高效組件+跟蹤支架+逆變器”是平價(jià)上網(wǎng)利器已經(jīng)成為行業(yè)共識(shí)。而在智能化、AI+等高科技技術(shù)的加持下,高功率組件在與支架、逆變器等其他產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)協(xié)同還有更多的可能性。
上能電氣股份有限公司總裁段育鶴認(rèn)為,目前,光伏制造端企業(yè)已經(jīng)開始向智能制造轉(zhuǎn)型,智能化水平不斷提升,但光伏系統(tǒng)智能化還存在很大的發(fā)展空間,比如以逆變器為中心提高協(xié)調(diào)、管理程度等。
華為智能光伏業(yè)務(wù)全球品牌總監(jiān)嚴(yán)劍鋒表示,近年來AI技術(shù)快速發(fā)展,若能將AI技術(shù)和光伏產(chǎn)業(yè)相融合,將帶動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)鏈各主要環(huán)節(jié)的深度融合。“比如在發(fā)電側(cè),我們?nèi)诤螦I算法,打造的SDS系統(tǒng)(智能直流系統(tǒng)),從數(shù)字化的角度出發(fā),通過‘感知’外界的輻照、溫度、風(fēng)速等因素,結(jié)合精準(zhǔn)的大數(shù)據(jù)和AI智能學(xué)習(xí)算法,實(shí)時(shí)得到跟蹤支架的最佳轉(zhuǎn)角,實(shí)現(xiàn)了‘雙面組件+跟蹤支架+多路MPPT智能光伏控制器’的閉環(huán)協(xié)同融合,使整個(gè)直流發(fā)電系統(tǒng)達(dá)到最佳狀態(tài),從而保障電站獲取最大發(fā)電量。”
天合光能董事長高紀(jì)凡認(rèn)為,未來,在智慧能源和能源物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)下,人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)將進(jìn)一步促進(jìn)光伏系統(tǒng)端的成熟。同時(shí),數(shù)字化、智能化將持續(xù)與制造端相融合,打通供應(yīng)鏈、制造端和客戶等各環(huán)節(jié),產(chǎn)生更大的價(jià)值。
原標(biāo)題:高效組件、逆變器、支架怎樣才能成為“最佳拍檔”?