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華山論劍:光伏行業協會推動破解供應鏈之困,上下游企業支招指向天合光能210解法

核心提示:從上游到下游,尺寸不統一給整個產業鏈造成了困擾和浪費。

作者 / 能見

來源 / 能見

尺寸不統一問題,已經成為光伏行業目前面臨的重大挑戰。

4月11日,15家光伏企業因此齊聚京城。由中國光伏行業協會指導,中國光伏行業協會標準化技術委員會、中國電子技術標準化研究院主辦的晶體硅光伏組件尺寸研討會在北京舉行。天合、通威、隆基、晶科、晶澳、阿特斯、東方日升等光伏龍頭企業以及福萊特玻璃、信義光伏、三一硅能等產業鏈相關企業,共計15家企業參與此次研討會。

這次會議旨在摸清目前矩形硅片及對應組件尺寸的現狀和發展趨勢,探討矩形硅片對應的組件產品的核心價值及其尺寸標準化的可能性,以期共同推動晶體硅光伏組件尺寸標準化,從而引導行業上下游協同發展,建議“落實尺寸標準體系建設,由行業組織牽頭設定最優產品標準尺寸,提升光伏電力系統穩定性,減少行業資源浪費”。

究竟哪種尺寸會成為行業的標準尺寸?本次行業協會的會議尚未有定論,不過在稍前2023光伏產業鏈生態大會上,協會、設計院,以及硅片、電池、組件、設備等產業鏈各環節的專家,全面探討了210R矩形電池組件的系統價值,對2384*1134mm這一組件尺寸表示充分認可,認為210R將帶動新生態圈的建立,激發產業鏈價值最大化。據了解,2384*1134mm(含上一代2384*1096mm)尺寸組件全球累計出貨量已達到30GW,預計到今年第四季度,出貨量將達到50GW。這一尺寸產品的生態圈或已悄然成成型。

尺寸標準化及在此基礎上的產業鏈協同困難重重,這個問題將是光伏行業2023年的主流議題之一。這個問題一日不解決,產業鏈各環節的企業便要一日面對“分裂”的困擾。

供應鏈之困

從上游到下游,尺寸不統一給整個產業鏈造成了困擾和浪費。產業鏈上下游企業的困擾和訴求是什么?能見采訪和梳理了行業上下游企業的觀點。

電力設計院-華北電力設計院新能源工程公司資源規劃處處長陳建宏認為,尺寸不統一造成了較多的工作重復投入,對項目從規劃設計、可研,到初步設計,再到施工圖都有影響。采用了不同的尺寸,意味著企業可研的布置方案,包括支架的方案設計,后期的電纜、電氣設備的配置,都要產生變化。延續性較差,也占用了優化深入設計的時間。

另外,尺寸不統一給項目集采和運維都帶來了困擾。比如華能或三峽這種大集團,一個地區的項目采購集中進行,這些項目可能是同時實施的,但如果采用不同組件,就要分別招標。在建設運維的時候,因為施工周期緊,需要從一個項目上運一批組件到另一個項目上,進行資源分配。如果采用不同尺寸的組件,根本無法完成這項工作,這兩方面的問題一直困擾著我們。

下游開發企業-中國華能集團有限公司新能源事業部張曉朝表示,創新技術需要全產業鏈的協同和支持,倡議摒棄低水平無效率的競爭態勢。下游企業尤其是終端用戶理性的有效價值取向理念尤為重要。

硅料企業-雙良硅材料(包頭)有限公司銷售總監王秋文:由于尺寸繁雜,我們深受其害。以硅片端為例,從熱場、基架,到下游的切片、電池網板,到組件的玻璃、背板都深受影響。

生產過程中,一些工人因為缺乏相應經驗,操作中會產生失誤,從而造成嚴重的后果。如果下游客戶的需求比較繁雜,在生產管控和制程上會有一定難度,會造成產能較大損失。每一次調節,都是一次產能浪費。

天合光能最開始推出210R時,我們作為供應商對這款產品后續的生存能力進行了嚴密測算和充分的調研。生產矩形硅片需要我們整合所有的資源,更好地利用內部的流程體系,把各個環節打通,更好地配合。我們認為矩形化是后面比較好的發展路線。

設備企業-深圳市捷佳偉創新能源裝備股份有限公司銷售總監周惟仲:以電池端的生產線為例,15年前生產1GW大概需要40條生產線,但現在生產1GW大概只需要2條生產線甚至更少。這個巨大的變化主要源于三個因素:一是電池轉換效率的大幅提升,二是大產能的生產設備,三是大尺寸的硅片。其中,大尺寸硅片的貢獻非常明顯。天合光能等頭部企業為了尋找最優解,推出210R,這是一種創新能力的體現,也是一種責任擔當的體現。

必須承認,由于大硅片沒有標準化,造成電池企業頻繁更換花籃、石英舟、石墨舟,這些都會增加產線成本,還會影響產線的開機率,改造就要停工,這是一種非常明顯的浪費。雖然電池設備適應大硅片沒有什么困難,但行業仍然要堅持推進矩形硅片的研究和探索。210R尺寸的矩形硅片,是一種大于182的方形硅片,小于210的方形硅片的一種新尺寸??梢钥隙?,如果210R的矩形硅片能夠替代182的方形硅片,將再一次降低單GW設備的資金投入。

目前市場上基于矩形硅片電池打造的組件尺寸千差萬別,光伏組件的標準化格局再次打亂。非標的組件尺寸,對于上游硅片電池、組件輔材,電池組件設備等產業鏈任何一個環節都是不利的。多樣化的組件尺寸降低了生產效率,抑制了矩形技術形成規?;?。

電池企業-弘元綠色能源股份有限公司銷售總監杜青:天合光能推出的210R產品,有適用于不同場景的地面電站產品。這個過程是一個生態圈建立的過程,在大規模生產實踐的過程中,量產效率也會隨著大規模的生產實踐而逐步提升,形成良性循環。這種良性循環,會吸引更多其他企業加入210R的生態體系當中,共同助力生態圈的建立。

對于現在紛繁復雜的產品體系來講,可能沒有可以稱之為完美的產品尺寸,但一定會有最優秀的生態圈的建立,我相信天合光能正在致力于建立這樣一種特別優秀的生態圈。

組件企業-天合光能股份有限公司采購總監韓厚金:矩形硅片組件推出后,各大廠商都在推,只是矩形的尺寸略有不同,但矩形已經成為一種趨勢。從我們現在的數據來看,組件功率提升了10-30W,同時210R矩形組件承襲了210產品低電壓的優勢,客戶的系統側BOS成本節省了0.02元~0.03元。系統裝機量更高、發電量更高的同時,系統初始投資成本進一步降低,實現客戶價值和系統價值最大化。

210解法

光伏產業健康發展,產業鏈的協同必不可少。從原材料到各類成品,再到集成和用戶,位于產業鏈的不同位置有著不同視野。產業鏈的上下游企業在協同發展上,關注度是不一致的,既有共性也有差異。企業該如何攜手打造高質量的產業鏈?

縱觀產業鏈各環節,他們都指向了210R在矩形創新中的可行性、價值。2384x1134mm正在成為矩形電池組件尺寸標準化的優選。

2022年,天合光能在行業首發210R組件產品,開啟光伏矩形創新之路。隨著單晶硅生產技術的不斷提高,矩形硅片電池組件逐漸實現產業化,成為中版型光伏組件高效發展的新趨勢。

大尺寸對降本增效作用顯著。

從降本的角度來看,由于大尺寸帶來的生產成本更低,整體硅耗更低。天合光能兩年前單瓦組件消耗硅料2.8g左右,現在已經降至2.4g甚至更低。

據此,210硅片成本按照當前的硅料價格大概低了6%-7%,210R的硅片成本大概降低3%-4%。從中環3月初的報價可以看出,210比182的單瓦成本低4分錢。

從系統成本來看,天合光能670W大尺寸組件可帶來度電成本降低4.1%左右,BOS成本降低6%左右,使電站成本整體下降1%~2%。

基于210電池N型TOPCon技術的600W+,最高可以做到695W,天合光能內部稱之為“度電成本之星”。這款產品秉承低電壓設計,組件電壓比傳統的組件每片低3.6V,每一串在1500V的系統里可以多接3-4片,集腋成裘從而帶來更大的優勢。因此,其組件產品比傳統市場主流產品高100-125W。

據天合應用于荷蘭的雙排跟蹤系統進行測算,可以看到,低電壓組件比主流組件的每個組串多接4塊,從而提升了30%的組件功率,因此整個跟蹤部分大概節省1美分。電器、電纜、連接器各方面的節省能夠達到2.9美分左右。整個系統在BOS成本部分,以及在荷蘭跟蹤系統的場景里,對比組件降低1.5%左右。

增效則有賴于另外幾個明顯的技術迭代。首先,光伏電池技術從P型的PERC技術向N型的電池技術迭代。唐正愷認為,去年N型電池技術在所有光伏系統應用中占比接近5%,今年占比預測會增長到接近20%。

在此基礎上,組件的技術迭代也日趨顯著。2022年以182、210這兩種主流的大硅片技術為主,大尺寸已經占到光伏組件技術的90%以上。毫無疑問,大硅片時代來臨。大硅片疊加N型技術會使組件的功率以及轉換效率上升一個臺階。

矩形技術基礎上的210R組件的誕生源于深厚的用戶價值,而統一的組件尺寸不僅提升上下游企業的生產效率,行成規?;?,降低供應成本,還將促進光伏行業生態建設,延長既有產能生命周期,使行業企業持續、高質量發展。

降本最直觀的體現是在運輸上。集裝箱物流運輸中,40HC(高柜)集裝箱最為常用。極致化的組件設計成就了更優的包裝運輸方案。一托210R組件(含托盤)包裝的長、寬、高分別是2,396mm,1,125mm,1,259mm。而40HC集裝箱長、寬、高分別為12,000mm,2,350mm,2,580mm。一組40HC集裝箱可以容納20托210R組件,最大化利用集裝箱空間的同時,長寬高約留有20mm的余量,無憂裝卸。210R-580W組件與傳統組件包裝相比,提升裝載量可達5.4%。

終端應用上,2384*1134mm(含2384*1096mm)尺寸的組件廣泛應用于全球各種場景,與主流跟蹤支架全面匹配,截至今年第一季度,光伏行業這一尺寸的組件累計出貨量已達到30GW,預計到今年第四季度,出貨量將達到50GW,力證2384*1134mm產品從上游供應端到下游應用端都已實現了生態協同。

另一個降本環節出現在支架。我國跟蹤支架占比獲得提升,2022年之前其市占率不到5%,2023年這一比例有望增長到近10%。

跟蹤支架的應用有兩個好處:有利于增加發電量,從而使每度電成本繼下降;此外,隨著光伏裝機量的提升,電網對光伏電站提出了更多要求。光伏發電如何更好接入電網消納?通過跟蹤支架的應用,可以使光伏系統發電曲線更平緩。更加平緩的發電曲線跟電力消納負荷的曲線更加匹配,對電力消納更友好。

而儲能技術提升又進一步保證了光伏發電對于電網的友好性,助力電站化被動為主動。唐正愷認為,儲能集成技術正在從風冷向液冷集成進行轉變。對于天合光能來說,儲能安全問題至關重要。天合光能針對電氣安全、運維安全和系統安全做了多層防護,針對電芯溫度失衡、失控,出現報警,或者起火等,天合都有嚴謹的防護措施以保證把隱患消滅在最低狀態。

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