На выходных читал: Модули побольше да, но лучше…?
Сейчас это устоявшаяся тенденция. После перехода на более крупные размеры пластин в 2019 году, в этом году практически все крупнейшие производители фотоэлектрических модулей представили новые модули с размерами выше 2-метровой отметки и с номинальной мощностью более 500 Вт - в некоторых случаях, поскольку мощностью до 800 Вт. По мере того как эти модули начинают сходить с производственных линий в больших количествах, очень важно взглянуть на проблемы и возможности, которые они привносят при проектировании, установке и долгосрочной эксплуатации системы.
JA Solar представила свои модули Jumbo мощностью 745-810 Вт на выставке SNEC еще в августе. Из модулей на выставочном зале стало ясно, что тенденция к использованию более крупных форматов сейчас прочно обосновалась.
Изображение: JA Solar
Для производителей модулей уровня 1 переход на более крупные форматы имеет явные преимущества с точки зрения структуры затрат - с адаптацией оборудования они могут производить модуль мощностью 600 Вт за то же время, которое требуется для производства модуля мощностью 400 Вт, что эффективно увеличивает их производственная мощность. Этот шаг может также способствовать увеличению доли рынка, в результате чего более мелкие производители, которым не хватает авансовых денежных средств для адаптации оборудования для обработки больших пластин, остаются позади, поскольку они не могут соответствовать номинальной мощности.
Хотя эти огромные скачки мощности выглядят впечатляюще на бумаге, часто говорят, что за ними стоит небольшое новшество - только увеличение в размерах. В этом есть доля правды - без увеличения размера мы бы увидели увеличение в диапазоне десятков ватт, а не сотен. Но это действительно стало возможным благодаря более ранней инновации - половинным ячейкам. Много усилий было потрачено на разработку новых стратегий соединения, а также усилия по сокращению разрыва между ячейками для дальнейшего увеличения активной площади поверхности.
Для производителей, которые инвестировали в огромные производственные мощности для ячеек и модулей PERC, может быть несколько других вариантов, поскольку становится все труднее найти новые способы повышения эффективности, а новые технологии ячеек начинают приближаться к PERC с точки зрения стоимости на ватт. . И поскольку этот переход к более крупным форматам обещает увеличить выход энергии и снизить LCOE на уровне проекта, можно утверждать, что это так же ценно, как и любые другие инновации.
Обещания, опасения
Производители этих модулей обещают, что для них это не только оптимизация затрат. В течение этого года запуск новых модулей, содержащих ячейки 182 мм или 210 мм, сопровождался большим количеством фанфар и обещаний, что это изменение снизит затраты на другие элементы конструкции системы и, в конечном итоге, приведет к снижению нормированной стоимости электроэнергии на уровне проекта. .
Во-первых, это утверждение, что более мощные модули снизят затраты на трекер или стеллаж. При правильной ориентации модуля стеллажи необходимо сделать немного длиннее, чтобы разместить больше модулей и больше ватт на стопку.
Еще одно общее утверждение для большинства новых крупноформатных модулей заключается в том, что сочетание секционных ячеек, межсетевых соединений и конструкции «сдвоенных» модулей снижает напряжение модуля, что опять же позволяет разработчикам систем уместить большую энергоемкость в том же количестве Космос.
«Низкое напряжение холостого хода и температурный коэффициент нашего модуля Tiger могут увеличить количество модулей на уровне струны», - объясняет Роберто Мурджони, руководитель технической службы по Европе в JinkoSolar. «И если мощность проекта на стороне постоянного тока известна, общее количество гирлянд в проекте может быть уменьшено, что обеспечивает удельную мощность 214 Вт на квадратный метр». Увеличение количества модулей в каждой цепочке должно, в свою очередь, способствовать сокращению количества необходимых кабелей и объединительных коробок, что еще больше снижает затраты BOS.
Запустив в прошлом месяце свои новые модули Series 7, компания Canadian Solar представила расчеты, согласно которым новые модули, основанные на пластине диаметром 210 мм, позволяют инженерам увеличить количество модулей на цепочку до более чем 30. Это увеличивает мощность на цепочку до 20,2 кВт. по сравнению с 12,2 кВт от цепочки из 26 моно-PERC модуля канадской солнечной энергии старого поколения.
Запуск этих модулей также вызвал озабоченность по поводу скачка размеров. Некоторые отметили, что при увеличении размера производители не сделали переднее стекло толще, что сделало модуль более хрупким. Однако Trina Solar сообщает, что здесь все проблемы решены за счет усиления металлического каркаса, а другие производители сообщают, что их модули легко выдерживают испытание на механическую нагрузку 5400 паскалей, указанное в стандартах IEC. При более низком напряжении также возникает более высокий ток, что приводит к тому, что некоторые высказывают опасения по поводу снижения производительности горячих точек. В ответ на это производители указывают на конструкции с полуэлементами и двойными модулями, а также на меньшие зазоры между элементами среди своих стратегий, направленных на то, чтобы ток не был слишком высоким.
Некоторые также выразили обеспокоенность по поводу того, что огромный размер и вес этих модулей вызовут проблемы при транспортировке и для установщиков. Производители сообщают, что, упаковывая модули вертикально в транспортные ящики и исследуя другие возможности оптимизации, они могут без проблем отправлять большие объемы. Что касается установки, Томазо Шарлемонт, руководитель глобальных закупок солнечной энергии в компании-разработчике проекта RES Group, сообщил журналу pv, что самый большой из новых фотоэлектрических модулей обычно весит около 35 кг. Это похоже на модули серии 6 от First Solar, которые не вызывали серьезных проблем у установщиков с момента их появления пару лет назад.
Для инженеров и разработчиков проектов работа с этими модулями только начинается. И хотя многие заявления производителей кажутся обоснованными, есть и другие факторы, которые станут очевидными только тогда, когда мы увидим, что модули используются в реальных проектах. Тино Вайс, глава отдела закупок BayWa re Solar Projects, говорит, что он видит сокращение затрат на кабели, происходящее на местах. Снижение затрат на систему слежения / стеллажей также вероятно, но будет предел тому, насколько длиннее / шире вы можете пойти без увеличения стоимости конструкции, говорит он. И он предупреждает, что увеличение тока может привести к необходимости в предохранителях более высокого номинала, что приведет к увеличению цены на блоки сумматора. «Реальный вопрос в том, сколько из этой экономии BOS съедается ценой на модуль», - говорит Вайс.
Большой, а потом и больший
Появление более крупных пластин, а затем и более крупных форматов модулей, привело к тому, что отрасль быстро разделилась на два основных лагеря, продвигая пластины диаметром 182 мм или 210 мм. Производители, безусловно, гарантируют, что новые линии ячеек и модулей могут обрабатывать размеры до и даже более 210 мм, но некоторые рассматривают это как страхование от возможности проведения второго раунда дорогостоящих обновлений в течение нескольких лет. С точки зрения фактических производственных планов отрасль, по-видимому, разделена на тех, кто считает больший скачок выходной мощности, обеспечиваемый пластиной диаметром 210 мм, как цель, к которой стоит немедленно приступить, и тех, кто оценивает более постепенный скачок до 182 мм как менее рискованный и прорывный путь к более высокому выходу энергии и снижению LCOE.
В недавнем вебинаре pv-журнала Trina Solar представила тематическое исследование, основанное на системе с фиксированным наклоном 100 МВт и напряжением 1500 В, сравнивая свой модуль Vertex, использующий элементы 210 мм, с модулем конкурента, использующим 182 мм. Это показало, что модуль Trina позволяет использовать до 36 модулей в цепочке по сравнению с 27 у конкурента, и на 35,8% больше мощности на цепочку. И это дополнительно сокращает до 62 свай, 3,5 кг стали и 1 км кабеля на каждый установленный мегаватт.
Но более крупные изменения означают большую неопределенность и более высокие риски. Самый большой и самый мощный из этих новых солнечных модулей уже требует доработки у поставщиков трекеров и инверторов, а также общей компоновки системы, чтобы разработчики проектов и инвесторы могли воспользоваться их преимуществами. Хотя потенциальные выгоды таковы, что некоторые обязательно пойдут на риск, потребуется как минимум несколько лет, чтобы сформировался послужной список и чтобы такие изменения были приняты и поняты большим количеством инвесторов.
Между тем, модули на основе 182-миллиметровых пластин по-прежнему достигают выходной мощности, значительно превышающей 500 Вт, и для сравнения требуют лишь незначительной оптимизации существующих компонентов и компоновки установки. «182-миллиметровый модуль - это наиболее зрелый и приемлемый продукт», - утверждает Мурджони из JinkoSolar. «И он предлагает гарантированную производительность и производственную мощность для существующего в отрасли процесса производства элементов и модулей».
По крайней мере, в краткосрочной перспективе те, кто работает над полными системами, предпочитают менее разрушительный путь. Байва ре говорит, что оптимальным решением являются модули с ячейками 182 мм в разрезе наполовину.
Томазо Шарлемон из RES Group также говорит, что без опыта использования 210-миллиметровая технология была бы слишком разрушительной для компании сегодня, хотя он не исключает этого в будущем. «Когда они говорят вам, что вы можете сделать цепочки из 30 с лишним модулей, это влияет на всю конструкцию проекта, например, трекеры нуждаются в настройке, а инверторы нуждаются в другой предохранительной защите» он объясняет. «Это совершенно другая планировка. Это не произойдет в одночасье ».
Однако Шарлемон поясняет, что, работая с модулями 182 мм, RES уже смогла взять существующий проект, изначально запланированный с модулями M6 (166 мм), и произвести пересчет для большего формата 182 мм. Новые расчеты показали, что экономия капитальных вложений составляет около 0,01 доллара США / Вт.
«Вы по-прежнему остаетесь в пределах, которые вы можете быстро оценить с производителями инверторов и монтажных конструкций, используя существующие решения. Мы можем передать 182-миллиметровый модуль инвестору и сказать ему: «Вот подтвержденный номер, одобренный независимым инженером». Это другой модуль, но его простая реализация », - объясняет Шарлемонт. «Вы можете понять, почему производители так уверены, потому что они знают, что то, что мы сделали, - это простая и выгодная работа».
Однако переход на пластины диаметром 210 мм и модули мощностью 600 Вт и выше - это шаг на новую территорию, и инвесторам потребуется некоторый опыт производительности, чтобы рассматривать системы, разработанные с этими модулями, как приемлемые для банков. Но отрасль уже обратила на это внимание, и некоторые более крупные игроки, вероятно, будут готовы рискнуть, создав новую версию существующих и хорошо изученных технологий, таких как эта. Поставщики трекеров и инверторов также быстро работают над оптимизацией своих предложений для соответствия самым большим модулям, а производители уже сообщают о продажах модулей 182 мм и 210 мм и, похоже, очень убеждены в том, что этот шаг будет успешным.
На данный момент, будь то 182 мм или 210 мм, кажется, что большие форматы пластин и модулей останутся. Аналитики, включая Wood Mackenzie (см. Диаграмму на стр. 34) и PV InfoLink, прогнозируют, что эти два размера будут представлять около 90% рынка к 2025 году, при этом 210 мм начинают получать преимущество в последующие годы, что отражает время, необходимое для нового шага утвердиться и достичь рентабельности.
Эта новость взята из pv-magazine
