超大电流组件如何看待？-solarbe文库

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WWW.JASOLAR.COM.CN 如何看待超大电流组件带来的影响晶澳太阳能科技股份有限公司郭逦达2021.6 上海 WWW.JASOLAR.COM.CN 目录CONTENTS大电流组件的诞生01 大电流组件带来的影响及风险02 最合理的组件设计及未来方向03 Part 1大电流组件的诞生 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 4 组件功率增长趋势电池辅材优化等高方阻密栅 PERCPERC MBB半片 M6 M10PERC SE 电池效率的持续提高2009年172020年23PERC技术实现大规模量产应用组件版型，辅材优化辅材优化高透镀膜玻璃、加厚超软焊带、高透EVA等。版型优化效率）叠瓦、叠焊等硅片尺寸的增大125156158.75  166  182 210 mm晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 5 大电流组件A大电流组件Isc 13.5 AImp12.9 A B超大电流组件Isc 18.5 AImp17.3 A晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 6 大电流组件的优势在一定范围内，硅片的增大、组件电流增大表现出一定的优势降低硅片、电池的单瓦成本降低组件生产成本降低BOS成本降低LCOE晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 7 大电流组件可能存在的风险当电流增大到一定值，风险和隐患就可能超过增益 生产环节产品良率会因生产难度的加大而降低，从而影响产品质量、生产成本等 发电收益大电流带来更高的热损功率、工作温度，更高的直流线损  降低系统端发电收益 电气安全接线盒、线缆载流能力  系统端硬件匹配如逆变器、汇流箱等 晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 Part 2大电流组件带来的影响及风险 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 2.1 生产与质量风险 182 超大电流电池良率98.5组件良率99.5 电池良率9798组件良率98.5 另外，电池到组件制程中，超大电流组件的CTM比182组件低约0.5以10GW出货量为例，0.5的CTM差距，将给企业造成约8000万元销售额损失（基于PVInfolink本周组件价格）晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 10 直流线损2.2 大电流对发电量的影响100MW项目182组件和超大电流组件B的线损对比 方案1大电流组件182-72-540W（Impp12.97A）29块一串，单位矩阵240串，共27个矩阵，总装机量101.48MW； STC条件下，超大电流组件方案比182组件方案直流侧线损高约0.2应用环境下，辐照度整体小于STC条件，乘以辐照度影响系数70后，仍保留着约0.14的线损差值 方案2超大电流组件B-55-545W（Impp17.24A）38块一串，单位矩阵182串，共27个矩阵，总装机量101.77MW；项目地迪拜，采用固定支架，竖排，2*N方式安装（N为组串数量）182-72-540W 线缆规格mm² 总线长（米）线缆电压降V 线缆电压降百分比总线损W 总线缆线损百分比光伏电缆 4 15009 3.6 0.30 14643 0.39汇流箱电缆 185 2709 10.4 0.86 36964 0.98总直流线损百分比 1.37辐照度影响系数 70 0.96B-55-545W 线缆规格mm² 总线长（米）线缆电压降V 线缆电压降百分比总线损W 总线缆线损百分比光伏电缆 4 10069 4.9 0.40 17356 0.46汇流箱电缆 185 2709 11.1 0.92 41797 1.11总直流线损百分比 1.57辐照度影响系数 70 1.10晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 11 组件热损功率2.2 大电流对发电量的影响热损功率计算 细栅主栅发热不明显，差距很小 焊带上的发热占据绝对地位 182组件比超大电流组件B的热损功率占比低0.53以3G规模项目为例，每年超大电流组件将比182组件多损耗2000万度电半片电池组件 182-72-545W B-55-545W半片电池主细栅发热功率W 0.0025 0.0041 组件主细栅发热功率W 0.37 0.45 组件焊带发热功率W 7.00 9.81 总发热功率W 7.37 10.26 热损功率占比 1.35 1.88两款组件上在细栅、主栅和焊带上的发热功率计算晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 12 组件热损功率2.2 大电流对发电量的影响 ISC 18.5A ISC 13.5A ISC 12A辐照度数据2020-08-03，江苏，扬州大电流组件户外电阻损耗明显高于低电流组件电能转换为热能，组件工作温度提升，降低PR 第三方实证数据显示，相对超大电流组件，晶澳182组件单瓦发电性能高出1.5以上，LCOE明显更优不能一味追求低电压高电流，而应该综合系统情况确定合理的电参组件设计选型不能仅考虑BOS节省，更要考虑最终的LCOE 晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 13 发电量及LCOE测算2.2 大电流对发电量的影响单瓦年发电量单瓦度每年每W组件发电量LCOE单瓦元/度1.828度结果对比发电量 182组件较超大电流组件B高1.8LCOE182组件较超大电流组件B低0.3-0.5分/度1.862度 1.862度 1.828度0.191元/度 0.190元/度 0.194元/度 0.195元/度晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 14 户外实证数据2.2 大电流对发电量的影响TÜV北德银川实证电站为充分研究不同组件的发电性能与工作温度差异，晶澳联合TÜV北德在银川国家光伏实验基地于2021年2月开展了户外实证项目晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 15 户外实证数据2.2 大电流对发电量的影响高辐照天气下，182组件比超大电流组件平均工作温度低1.7℃左右，最高温差达4-5℃左右 2021年3月4日2021年4月17日 2021年3月21日2021年5月4日晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 16 户外实证数据2.2 大电流对发电量的影响实证电站初步数据显示，182组件单瓦发电量比超大电流组件高约1.7数据来源TÜV北德晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 接线盒设计选型 接线盒及二极管额定电流设计要求 17 接线盒2.3 电气安全风险公式2 130φ 叠加背面辐照及双面系数1.25安全系数Isc 公式1 1.3背面电流增益系数1.25安全系数Isc 公式3 X辐照增益系数Isc 130φ叠加背面辐照及双面率 辐照增益系数 X1.21.5银川11001200W/m²， 1400W/m²以上辐照也时有发生青海、上海1200W/m²左右 双面率 φ通常为70；N型双面组件可达8085 基于 φ 70，Isc18213.86A，Isc超大电流组件B18.35A当前认证接线盒最大额定电流 20, 25, 30A （TUV南德2021. 3）组件辐照增益系数计算电流（A）接线盒选型（A）冗余量182 1.2 20.1 25 241.5 25.2 30 19超大电流组件B 1.2 26.6 30 131.5 33.3 30 -10晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 18 光伏线缆2.3 电气安全风险 光伏线缆的载流能力I参考IEC 62930  组件输出电流IoutIsc1.310.3φIscIsc18213.86A Isc超大电流B18.35A辐照增益系数双面率场景线缆组件 Iout A 载流能力I（A）结果地面电站40℃ 4mm² 182 21.8 41.0 OKB 28.9 41.0 OK屋顶分布式电站1 60℃ 182 21.8 32.0 OKB 28.9 32.0 OK屋顶分布式电站270℃ 182 21.8 26.1 OKB 28.9 26.1 BAD屋顶分布式电站270℃ 6mm² 182 21.8 33.6 OKB 28.9 33.6 OK当分布式彩钢顶温度可能达到70摄氏度时，超大电流组件B的光伏电缆需要选择用6mm²，才能满足要求。否则有可能造成线缆过热和烧毁。晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 19 汇流箱2.4 系统端硬件匹配 大电流组件的接入只对汇流箱的前端输入支路产生影响，而汇流箱的壳体、汇流排、防雷模块和直流断路器基本不受组件接入电流大小的影响。 超大电流组件接入汇流箱的影响支路熔断器选型，如熔芯需要重新选型。成本很小，影响不大。光伏直流汇流箱内部构造图光伏直流汇流箱电路图晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 20 逆变器2.4 系统端硬件匹配 最初，主流组件产品的输出电流短期内急速增大，这对已有较为稳定产品体系的组串逆变器来讲，带来了电流匹配问题。 今年，阳光电源、华为、上能、固德威、锦浪等逆变器企业纷纷开始推出各种适用大电流组件的组串逆变器。阳光电源SG320HX逆变器华为SUN2000-196KTL-H3逆变器晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 Part 3最合理的组件设计及未来方向 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 22 当前最合理的组件设计 182mm硅片M10是结合系统端的现状，综合考虑到组件的生产、安装、运输、风险、系统配套等各环节实际情况反推出的“最佳规格” Voc50V Isc13.5A以客户价值为核心，以最低LCOE为考量DeepBlue 3.0的设计出发点晶澳-第八届光伏聚合物国际大会 PAGE WWW.JASOLAR.COM.CN 23 未来方向高电压低电流高电流低电压更高功率更高效率78/1821/2切片60/2101/3切片 60/2101/2切片生产良率热斑与电路输出风险机械性能安全风险IEC61215/61730静态机载 62782动态机载雪载荷运输测试户外实证表现不同环境、气候、安装条件、应用场景晶澳-第八届光伏聚合物国际大会开放务实立足当前，展望600W是现在，亦是未来 WWW.JASOLAR.COM.CN