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航天机电: 张忠卫 - 300W,N型双玻组件的应用与介绍

2015-11-2 15:14| 发布者: solartest| 查看: 3193| 评论: 0|来自: 光伏测试网

摘要: 在刚刚举办的中国光伏领跑者创新论坛 - 双玻组件应用技术专题研讨会上,来自上海航天机电的首席技术官张忠卫先生为大家带来了精彩的N型双面双玻组件应用技术开场报告。经过本站的编辑整理,第一时间首发给大家:各位 ...
       在刚刚举办的中国光伏领跑者创新论坛 - 双玻组件应用技术专题研讨会上,来自上海航天机电的首席技术官张忠卫先生为大家带来了精彩的N型双面双玻组件应用技术开场报告。经过本站的编辑整理,第一时间首发给大家:

各位朋友,各位同行,大家下午好!

       第一次来到美丽的芜湖,感触比较深,我更震撼的是到信义李总这边参观了一下,真的很震撼。

       刚才前面李总致辞也说了,双玻确实不错,配合我们双面发电的组件,现在叫双玻组件。我们准确的应该叫双玻双面发电组件,可能以后利用的效率、发电量会更好一些。我要特别为大家介绍一下:300瓦,N型双面发电组件的应用。

        介绍分为几个:一是市场分析,二是介绍双面发电的电池、组件,包括这些测试的应用。

 

       这个图大家已经看的很多了,这个预测是最保守的估计,可能到2020年会有70个G,乐观的估计可能在100个G,中国前两周在北京开会议的时候,发改委也明确说了,“十三五”前到末2020年,反正每年平均20个G,中国可能要占到1/4或者1/5,关键那些线缆,高压送电的东西还要好转,不然电都用不到我们发那么多电也没什么用,所以跟大环境还是有关系。

       N型电是我们做了一个预测,对于后面这五年,单晶预计到2020年市场占有率在30%,很多人会乐观的预计是50对50。我觉得有一句话 - 性价比,反正最后客户应用的肯定是性价比最高的东西,不在于是说成本谁低就利用谁的。

       我们预计N型现在主要还是三个,一个是HIT电池,一个是IBC,还有一个就是我们现在正在研发和生产的双面电池组件。为什么说这个有前途呢?有可能还不一定是过渡产品,我们现在做的可能是过渡,但是现在欧洲的研究所,最新的研究成果 - 小面积最高效率双面电池,就像我们现在提供的,再加上要局部改进的一些技术,已经达到了25.1%。大家知道(三洋)的大面积已经达到25.6%,当然还在进一步往上走,IBC可能最高效率还没有到这个。所以这三种技术可能是谁更快的做到产业化,谁的性价比做得最高,客户就选用谁的。预计双面电池可能在6.6GW。占N型电池比例的30%。

       先谈第一方面,市场分析最终的目标2020年左右要达到平价上网,这个图大家肯定看得很清楚,就是我们的投资、财务、成本,再加上运维成本,跟常规的比较到底是怎么样的。我们做了那么多的工作,追求的就是度电成本的降低。无论我们现在整个光伏行业采用什么技术,究其本质来说要提高单位面积的发电功率,因为土地是有限的,尤其分布资源更是有限的,单位面积的发电功率和发电量当然要提上去,这是没办法的事情。可能有几个比较重要的东西,比如说低成本颗粒料及其新型的硅片技术,这是我们一直关注的东西。

       第二就是高性价比电池和组件,第三是高发电效率光伏系统。比如现在80%,能不能做到85%,因为国外已经能做到了,我们平均跟人家差了5个百分点,所以我们在系统上、效率上还是有很大的提升潜力。我们说LCOE,现在大家都谈的是整个生命周期的成本,除以整个寿命周期比如说25年或者30年,它的整个产出,才是我们真正追求的东西。这张图就更不说了,中国领跑者计划,组件效率目前大于17%,2020年预计提高至大于20%,相当于电池效率大于23%。


为什么要用N型的双面电池?

       现在已经不单单是破土,我们做的双面电池已经脱离了常规,原先做的熊猫电子已经是比较正规的电子,我们已经改进了技术。为什么用N型?

       第一,常规的P型,首先关税点就是3%,这个是逃不了的,放一个月大概就3.6%。N型肯定是0;

       第二是高效率。大家都知道做电池都能做到比P型能更高的效率,P型要做到高效率不是不可能,而是做P型的硅材料。假如要做到N型一样的效率它的成本会更高。硅片立马就10%的成本上去了,这是没有办法的事情,不是说做不到,P型也可以做到,大家往往谈N型,就说P型不行了,就是成本的关系。因为我们最终的目标还是平价上网。那么还有很多的特性,包括对材料的,还有一些温度特性,这后面一一介绍。

 

       这是双面电池正反面,这是一个简单的结构。大家看一下,这是常规的结构,正面光照、背面发电的,这个是两面看起来像双胞胎一样,这两边都可以发电。那么要直线双面发电,要么是透明背板,要么是玻璃背面。背板的应该是耐合性肯定是玻璃要好一些,把玻璃做到高强度的薄型玻璃这是一个方向。做到越薄应该重量这一块透彻度更好了。

       这是我们生产的电池拿回去在新加坡测的,现在我们20以上的效率已经占到很多了,我们预计在年底年初,看我们自己努力做到可能平均效率能20以上批量生产。到十三五末期预计能做到22.5-23。实际上是这几天又有进展了,现在是20.7%左右。

       下一步我们努力的方向怎么把平均效率,这是单面,背面还没有算,效率怎么批量做到21.5以上,这些是下面做的一些测算,各方面的损失把它减小了。

       我主要跟大家汇报一下组件,我们叫银河系列,刚才大家在前面展示的,很深邃。第一个做到高功率的60片组件,效率大约18.5%,300瓦。后面几年可能我们要提到305、310、320W,到2020年准备把单面功率提到330瓦,60片。这个正面的功率是302瓦,背面的,预计正式发电是在85%左右,背面的发电效率,还是要跟背面有什么遮挡有关。像今天我们看到的双玻,常规的,背面你怎么感知、怎么放都可以,但是我们的双面发电组件有非常完整的安装说明书,支架怎么设计,怎么配合。不然背面串联的一挡住,发电就大受影响了。

 

       这是双玻组件双面发电比较低的温度系数,我们专门测过一些温度,组件的正背面温度。一个是常规的就是单玻的,一个是常规双玻的,还有就是O型的,我本以为按照原理来说,现有的双玻组件可能背面比较厚,散热可能会差一点,但是从实际我们检测下来就在1度之内,跟常规的单玻温度相比。N型的话比这个明显要低1-2度,不管是双玻还是单玻,温度低。因为它从能量守恒来说是对的,但是它是发电的。

       这是一个比较好的弱光响应,我们在西部明显感觉到就是逆变器它有一个早上启动电压的,因为我们上面一照,早发电了大概在不到10分钟,晚上可以更晚一点,那个时候可以更早一点开机。这一点你不要小看,每天多发5-10分钟,加起来可能就10分钟,这样的话也蛮厉害的,当然不能限电,一限电锦上添花的事情都没有了。这是初期的设计。我们是按照千瓦,在外面就说不清楚了,今天多云明天晴天,我们专门的3D模拟气象做了这个事。常规的大家都知道这是目前的材料是不能克服的问题。

       关于PID试验。说实在的,这里面很复杂。N型的PID跟大家认识到的P型的PID完全不一样,所以说常规的封装材料用在N型上,很有可能会有问题。并且很奇怪的是P型的你看96小时小于5%,就算你2%,它会随着时间的延长,比如说到几百小时、几千小时以后一点点在往下衰减,但是N型不会。N型它一开始就会衰减,达到一定程度以后就会非常平稳。这个是384小时的,最新我们已经做到了1500小时,当然是用了新型的封装材料,到现在还是这个样子,也就1.5%就不动了,所以说这也是我们为什么要用N型的原因。

 
       还有一个使用双面双玻组件的一大理由,就是它抗不抗隐裂。以前我们在展会上经常看到有几个人在上面跳绳,跳跳蹦蹦的,看看这个双玻组件到底怎么样。就昨天开会以前我说你再试一下,找一个我们最胖的员工,200斤的差不多,98公斤的应该比我胖多了。做了一个试验,三块就腾空地架在上面,一块是由EVA的,一块是用POE的,还有一块是用PVB的,上去踩。先走六圈,就在组件上走,但是走了六圈好像发现一点都没有什么变化,要是单玻的话大家想想看,要用EVA的话早就裂的粉身碎骨了。后来这个人照常跳,还跳的蛮吃力的,好像POE跟PVB没动,一点都没烂,EVA好像还是有一点点,当然比单玻好多了。

    另外一个关于双玻,昨天实际上我4点钟就到这里了,后来到了芜湖宏春集团去看了一下,看什么呢?看双玻,我到了信义看感觉很震撼,到了宏春那边一看不是震撼也有点吸引,我觉得他们设计的包装非常特别。像我们现在的包装是贵的要死,并且放的片也比较少,人家采用了一种独特的设计。那个包装设计看似不太起眼,但是我觉得真不错,价钱也便宜了很多。以前我给我们李总裁组件的时候,说这个东西太贵了,现在我们卖到国外贵了,9毛5分美金了,(以后早晚要到8毛钱以下的,说不定到7毛5也有可能,)但是围绕把这个成本给降下来。没想到包装会占那么大比例,我以前不大看中这些辅料到底多少钱,现在想想到处都是钱,可能你做做一年几百万、几千万就出来了,所以我觉得这个还是很要紧的。这些做法刚才我都说过了,没有什么太大问题。

       还有一个我们耐候性做了加倍,现在还再继续做下去。Damp是两千,当然我们三千也够了,还有就是双倍TC200做到400,应该说耐候性还是比较可以的。另外在抗盐雾,更好的防火性能,还有更好的耐氨气性能。

       后面简单说一下双面电池。双面电池很麻烦,现在人家说你正面功率到底多少?实际上我有点说不清楚,但是你总要有一个标尺,就像人家单面260瓦就是260瓦,总归说个由头出来。因为我们正反面都可以发电,最终的以发电量为主,可能相当于330瓦、340瓦、350瓦这样的组件,但是我正面到底多少?世界上现在也没有标准。为什么?同样的双玻只是缝隙露掉,大家说很简单你背面只要是用块黑幕就行了,或者是黑色背景就可以测了。但这个不行,我们的双面电池效率好就好在它的长波效率好,你有缝隙一弄是不是透过去了?但透过去不要紧,我有背面可以反过来再用,所以说正面的话我们关心它的标识效率,就像这个木桶一样的,原来这个桶可以装100公斤,这一弄就变成95公斤了漏掉一点,再经过被反射的话又变成不是100公斤,变成110了,就是这样的一个简单原理。

       测试方法,有两次的,有一次的。两次就是前面照好背面再测,测好以后再乘上个系数,但是在正式生产的时候这样做说实在太麻烦了。那么我们采用了一个办法,这个双玻测试,系数根据反射的不同,但是标准测试的系数就在10%左右。双面发电相当于正面再加上背面再乘上个系数,我们现在大概在10.2%。双玻测试很难鉴定背面的反射到底是什么样子。采用两次测试方法有非常高的准确程度但很低的生产效率,这是肯定的。我们想了一个看起来是合情合理的一个课题,大家一起探讨,是单面测试,就是我虽然漏掉了那个正面的长波光,再把它反射回来,我们做了一系列的设计,做下来以后跟上面的比较,用这样的方法,大概偏差在1%内,所以我们觉得单次测试还是比较合适的,组件只要做好封装就可以直接这样做了。大家看这个是黑色的跟红色的差别,差的很小,用两种方法进行对比。

 
          最后说一下应用,我们在东部连云港,西部(张掖),还有云南跟TUV莱茵一起合作,设立了三个发电量的验证基地,也出具了相应的报告,这三个基地都是由莱茵控制的,包括前面组件的标定,所有的检测分析都在一起做。现在实际做下来是这样,最低的 - 草地可能是比较差一些,到8%,白的地面会超过30%,凡是用白涂料,或者其它白色的北京都至少是25%以上。实际上我们如果添加的一些白色的背景都非常便宜,一个平方大概也就几块钱就可以了。

       这是我们不同地点发电量的比较,还有季节的影响,包括冬季、春季、夏季。我们在日本用的最多,国内也在用,假如没有权威机构出具的这些报告,假如我们不做发电量分析的话,人家觉得你在吹牛,说不清楚。但是现在N型双面双玻产品用起来还可以,人家客户反映花这点钱还是值,那就行了,只要客户满意我们就高兴了。

       我们的系列产品是这样,农业方面最多的像日本最大的农业公司订的,都是42片跟48片主打,因为考虑到植物要照光。有的还需要带框,因为人家要安装,无框的产品用户装起来觉得挺麻烦,这是我们的一些系列产品。后面很多用在高速公路也可以,用在大棚也可以,用在分布式电站,下面养着牛也可以,这是我们的一些应用实例和将来预测的一些东西。有各种各样的,包括水面的、采光型大棚、高速公路、雪地。

       我们在西部,正好今年1月份下了一场雪,大概过了一天就出现了这个样子。为什么出现这个样子呢?我们故意把普通组件和双面最贱放在一块,这是普通的组件,这是双面发电组件,原来我们自己还不相信这么快就能发电,果真是这样,叫电站拍了个照片,发的时候一看就知道了。

 

       总结一下,一个是电池批产做到20亿,组件刚才这么多的优点已经介绍了。附加的发电量根据不同的反射条件和散射条件来决定。整体的图就是这个样子,我画了一个图,常规的是这样,包括发电量的一些保证。航天光伏反正大家都是在一起,也不容易,大家平时来的还有没来的,我欢迎我们一起合作,互利共赢,谢谢大家!
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