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白皮书:10GW里程碑,回望隆基双面组件的巅峰时刻

   日期:2020-11-27     来源:光伏們    浏览:1326    评论:0    
2020年11月中旬,随着Hi-MO 5双面组件100MW项目的成功出货,隆基双面组件全球累计出货量正式突破10GW大关。这一“里程碑”式的出货表现,标志着隆基率先推广应用的双面组件价值已得到全球客户的广泛认可,双面组件已成为地面电站市场的主流产品,未来市场占有率还将进一步提升。站在新的历史起点,隆基将继续潜心研发、精益求精,努力为全球客户供应更多更具价值的太阳能光伏产品。接下来,就让我们一起回望隆基双面组件的那些巅峰时刻吧!

隆基双面组件的进化历史

01、划时代意义的产品——Hi-MO 2


基于N型硅片的PERT与HJT双面组件早已存在,但由于成本很高市场空间一直很小。2017年,隆基等企业基于双面PERC电池推出了P型双面组件。Hi-MO 2组件在设计上采用2+2mm双面玻璃控制组件重量,POE胶膜提高可靠性,有框设计避免双玻组件安装与长期使用中的破损问题,边框无C面降低了对背面发电的影响,奠定了隆基双面组件的设计基调。Hi-MO 2推出伊始,即被应用于亿利资源的库布其项目及国电投黄河水电格尔木大型电站,取得了轰动行业的发电效果,促使国家第3期领跑者项目的双面组件应用占比达到40%以上。


库布其项目,“双面+跟踪”发电增益25%

02、率先引入半片技术——Hi-MO 3


2018年,隆基结合PERC双面和半片技术推出了Hi-MO 3组件,半片技术使电池工作电流减半,在减少组件内部功率损耗的同时降低了组件的热斑温度。Hi-MO 3开始使用带白色网格的背面玻璃,提升正面功率的同时组件双面率有一定降低。分析表明,该方案综合发电量与BOS成本相比使用全透光背面玻璃更优。Hi-MO 3推出之初就在泗洪领跑者项目上应用了约275MW。


泗洪领跑者项目,采用Hi-MO 3约275MW

03、畅销全球的M6组件——Hi-MO 4

2018年下半年,业内各组件企业开始尝试使用比M2更大的不同尺寸硅片制作电池组件。隆基通盘考虑了既有设备的兼容性、玻璃等物料的供给能力及产品在分布式与地面市场的通用性等因素,经过全面分析,在2019年推出了M6硅片标准(166mm边长)及基于M6硅片的Hi-MO 4组件。Hi-MO 4双面组件正面功率可达450W,在光伏电站系统端可以带来5分/W以上BOS成本节省,成为迄今为止最热销的双面组件。在Hi-MO 4上,隆基率先应用了新一代POE材料以提升双面组件的生产效率,使单、双面组件成本差缩小,进一步促进了双面组件的应用。

04、大型地面电站最优组件——Hi-MO 5

2020年,随着光伏发电的未来更加明朗,新扩产产能达百GW以上,光伏行业可以跳出既有产能兼容性为大型地面电站设计更大尺寸的组件。隆基经过对全产业链价值的综合分析(组件成本、系统成本、运输、人工安装、组件可靠性与发电量等)推出了面积2.82㎡、重量32.3kg的Hi-MO 5组件,并联合6家企业发布了M10硅片标准(边长182mm)。Hi-MO 5将在大型地面电站实现最优的度电成本,同时引领行业重回标准化。

双面组件的优势与全球验证

在双面组件推出之初,行业对双面组件的应用并不熟悉,隆基在双面组件发电增益原理的普及上做出了突出贡献。隆基指出:双面组件除了利用太阳直射光的地表反射光,还可以利用散射光及散射光的反射光;双面组件对反射光的接收还会受到阵列自身阴影的影响,因此组件离地高度、阵列间距与倾角、太阳高度角也会对双面组件背面发电增益产生影响。

根据双面组件的发电原理,隆基还为双面组件的电站设计提出建议:

①根据地表反射率情况可大致判断双面组件的发电增益。反射率:沙地/水泥地>土地>草地>水面(隆基率先指出水面反射率较低,背面发电增益约3%);

②双面组件离地高度至少1m;

③避免支架对组件背面的直接遮挡,否则建议支架檩条距离组件背面的距离至少5cm;

④尽量避免汇流箱/组串式逆变器、电缆对组件背面的近距离遮挡;

⑤平屋顶最佳倾角安装双面组件时,可通过刷漆或铺高反射率防水卷材的方式获得15%以上发电增益;

⑥推荐在冬季有雪的地点采用双面组件,因背面发电不受积雪影响,发电同时发热可使正面积雪融化、滑落。



为了具体验证P型双面组件在不同场景、不同气候条件下的发电增益与发电稳定性,隆基联合中国电器研究院(CEI)、B&V、TÜV南德、TÜV莱茵、RETC等机构在全球建设实证电站验证双面组件的发电性能。实证结果表明:

①隆基双面组件的发电增益与理论预期一致,在合理的安装条件下背面发电增益与地表反射率正相关;

②隆基P型双面组件与单面组件在各种场景应用一年后,衰减均低于2%的质保值,双面组件的双面率保持稳定(印证了隆基双面组件的抗LID与PID性能);

③搭配跟踪支架时双面组件也有可观的发电增益:组件正面追踪太阳光没有对背面受光发电带来不利影响,两种发电增益相对独立;

④一天之中双面组件发电增益比例在早晚较高,正午较低,体现出散射光比例的影响;一年中双面组件发电增益比例在夏季较高,冬季较低,体现出太阳高度角的影响;

⑤PVsyst软件更新到6.65版本后,模拟的双面组件发电特性与实证结果相一致,已可用于指导双面光伏系统的设计;

⑥在TÜV莱茵印度和沙特的实证中,隆基P型双面组件的发电量与N型双面组件非常接近,佐证了其高性价比。



双面组件应用半片技术之后,隆基继续在中国电器研究院评估了其发电量与可靠性,实证数据显示:半片组件在辐照较高时发电能力优于整片组件,辐照较低时则整片组件发电更好,在该实证中临界辐照值约400W/㎡(不含背面辐照)。半片技术通过降低电池工作电流,不但降低了光伏组件的热斑风险,也使双面组件应用于全球光资源丰富地区时具有更好的发电表现。



隆基双面组件的卓越表现

依托隆基的高品质硅片、高效率PERC电池及组件端对材料、工艺的严格要求,隆基双面组件在第三方可靠性测试、发电评比及客户端应用中均有上佳表现。

2019年,美国RETC实验室根据46家晶硅与薄膜组件制造企业送测的2500多块组件的评估结果,首次发布了其“PV Module Index”,隆基组件凭借在可靠性、性能表现、质量三个维度18项指标中的全优表现,成为两家获得“High Achiever”奖的企业之一(另一家为异质结组件制造商松下)。


2020年,在TÜV莱茵的“质胜中国”光伏盛典上,隆基双面组件凭借在美国亚利桑那州坦佩城实验场1年半以上(2018年1月~2019年8月)户外测试中的最优发电表现,获得了“光伏组件户外发电量(双面组)优胜奖”(同时隆基也是单面组优胜奖获得者)。

在德国PV Magazine杂志组织的“PV Magazine Test”组件户外发电测试中,隆基双面组件长期位居发电量排行榜榜首,发电量显著领先于众多参评组件。




在美国PVEL实验室对不同厂家双面组件在1P平单轴支架上的发电增益评估中,隆基双面组件显著领先于其他厂家的同类产品:



总结

隆基历代双面组件的开发始终以客户价值为中心,充分考虑了成本、发电量、可靠性等因素的平衡,为大型地面电站带来更低度电成本。相信随着Hi-MO 5组件的推出,隆基下一个10GW的双面组件出货很快就会实现 
 
标签: 组件 隆基 白皮书

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