為助力國家3060碳目標的實現,光伏行業將在十四五期間迎來新一輪發展熱潮,可以預見的是,全行業的技術革新和產品迭代還將進一步加速向前。然而,所有加速的首要前提是“質優”,沒有“安全可靠”加持的產品不足以談“升級”。作為國家制造的全球名片,光伏全產業鏈理應踐行“可靠、穩健”的原則和理念,這樣才能有效推動產業實現健康、高質發展。
近期,有文章稱210組件及上下游配套產業鏈正在逐步健全,仿佛210組件已經完全解決了系統匹配問題,可以毫無顧慮的應用。撇開產業鏈配套發展周期不談,筆者認為單從超大組件的安全性和可靠性上來看,尺寸越做越大所引發的負面后果都是巨大的,絕非終端客戶價值的最優選,所謂的“適配”不等于最優。
1.超大組件的碎片化風險
210硅片早在2019年8月推出(基于光伏應和半導體保持一致的簡單想法提出),比166硅片不過晚3個月,但因為沒有合理的產品設計(電流過高)而一直沒有付諸實踐。直到2020年3月,有企業針對超大電流的風險問題,拿出了50版型、電池三切的組件設計,對標166的72版型,尺寸、電流略有增大,也在系統端接受范圍內;
三切的產品在BOS上劣勢明顯,于是210路線的支持者孤注一擲直面超大電流回到切半,期望通過55和60版型讓210的更高功率獲得宣傳上的優勢。55和60版型的尷尬之處在于:55版型210組件相對于功率處于同一水平的182組件,組件效率與成本上有著明顯劣勢;60版型在豎裝時BOS成本上反不及55型產品,又因載荷能力和支架過寬帶來的安裝困難不適合橫裝。于是在2020年10月底又出現了210的66版型,看起來兼具高功率與BOS成本優勢,實際上存在尺寸、重量過大的核心缺陷。
根據以上復盤可見,210尺寸由于起初的思考太少而使后面的組件設計要面對各種不合理,產品倒伏、碎片化風險加劇。如雪球上的球友所講,哪有那么巧半導體硅片尺寸也恰好是光伏硅片的最優尺寸?
2.超大組件的大電流風險
166、182組件的推出都是利用了現有組串式逆變器的設計余量,可適度提高容配比節省逆變器及交流設備的成本,單路15A的逆變器可以向下覆蓋所有組件的逆變器需求,兼顧了存量電站逆變器的生命周期維護、更換問題。
接線盒方面,210組件電流的大幅躍升同樣顯著增加了風險,按照相關設計標準,210雙面組件至少需要采用30A額定電流的接線盒(安全余量很低),而30A接線盒采用行業主流設計難以實現,部分企業采用雙二極管并聯設計,帶來極高的失效風險。
3.超大組件的載荷風險
跟蹤支架對電站全生命周期的可靠安全發電至關重要,一旦出現問題如支架傾倒將給投資者、支架廠帶來極大的損失,所以支架設計上往往非常謹慎,需要反復的優化驗證。據了解,匹配182組件的跟蹤支架成熟方案目前也只是部分企業可以提供;超大尺寸組件目前連1.3m的玻璃尚未批量供貨,反復的優化驗證更是不可能了。
需要注意的是,即便超大尺寸組件在跟蹤支架上完成了IEC標準的載荷測試,并不代表完全消除了風險。1.3m以上寬的組件,自重變形明顯,疊加戶外使用中的動載反復作用,電池片隱裂的風險明顯增加;超大面積承受風載,4個安裝孔所受的應力大幅提升,實際應用中在渦流作用下非均勻受力,安裝點邊框撕裂的風險明顯提高。
4.總結
綜上所述,光伏行業的終端客戶價永遠建立在產品安全可靠的基石之上,超大尺寸帶來的超大風險不可估量,尊重科學、循序漸進,這才是行業穩健發展的永恒主題和正確方向。
近期,有文章稱210組件及上下游配套產業鏈正在逐步健全,仿佛210組件已經完全解決了系統匹配問題,可以毫無顧慮的應用。撇開產業鏈配套發展周期不談,筆者認為單從超大組件的安全性和可靠性上來看,尺寸越做越大所引發的負面后果都是巨大的,絕非終端客戶價值的最優選,所謂的“適配”不等于最優。
1.超大組件的碎片化風險
210硅片早在2019年8月推出(基于光伏應和半導體保持一致的簡單想法提出),比166硅片不過晚3個月,但因為沒有合理的產品設計(電流過高)而一直沒有付諸實踐。直到2020年3月,有企業針對超大電流的風險問題,拿出了50版型、電池三切的組件設計,對標166的72版型,尺寸、電流略有增大,也在系統端接受范圍內;
三切的產品在BOS上劣勢明顯,于是210路線的支持者孤注一擲直面超大電流回到切半,期望通過55和60版型讓210的更高功率獲得宣傳上的優勢。55和60版型的尷尬之處在于:55版型210組件相對于功率處于同一水平的182組件,組件效率與成本上有著明顯劣勢;60版型在豎裝時BOS成本上反不及55型產品,又因載荷能力和支架過寬帶來的安裝困難不適合橫裝。于是在2020年10月底又出現了210的66版型,看起來兼具高功率與BOS成本優勢,實際上存在尺寸、重量過大的核心缺陷。
根據以上復盤可見,210尺寸由于起初的思考太少而使后面的組件設計要面對各種不合理,產品倒伏、碎片化風險加劇。如雪球上的球友所講,哪有那么巧半導體硅片尺寸也恰好是光伏硅片的最優尺寸?
2.超大組件的大電流風險
166、182組件的推出都是利用了現有組串式逆變器的設計余量,可適度提高容配比節省逆變器及交流設備的成本,單路15A的逆變器可以向下覆蓋所有組件的逆變器需求,兼顧了存量電站逆變器的生命周期維護、更換問題。
接線盒方面,210組件電流的大幅躍升同樣顯著增加了風險,按照相關設計標準,210雙面組件至少需要采用30A額定電流的接線盒(安全余量很低),而30A接線盒采用行業主流設計難以實現,部分企業采用雙二極管并聯設計,帶來極高的失效風險。
3.超大組件的載荷風險
跟蹤支架對電站全生命周期的可靠安全發電至關重要,一旦出現問題如支架傾倒將給投資者、支架廠帶來極大的損失,所以支架設計上往往非常謹慎,需要反復的優化驗證。據了解,匹配182組件的跟蹤支架成熟方案目前也只是部分企業可以提供;超大尺寸組件目前連1.3m的玻璃尚未批量供貨,反復的優化驗證更是不可能了。
需要注意的是,即便超大尺寸組件在跟蹤支架上完成了IEC標準的載荷測試,并不代表完全消除了風險。1.3m以上寬的組件,自重變形明顯,疊加戶外使用中的動載反復作用,電池片隱裂的風險明顯增加;超大面積承受風載,4個安裝孔所受的應力大幅提升,實際應用中在渦流作用下非均勻受力,安裝點邊框撕裂的風險明顯提高。
4.總結
綜上所述,光伏行業的終端客戶價永遠建立在產品安全可靠的基石之上,超大尺寸帶來的超大風險不可估量,尊重科學、循序漸進,這才是行業穩健發展的永恒主題和正確方向。