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应对复杂环境,新技术如何助力风光大基地?

日期:2023-10-16    来源:能源新媒  作者:谭钧文

国际新能源网

2023
10/16
09:52
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关键词: 风光大基地 光伏系统 新型电力系统

如何化解大基地的顽疾,成为组件企业全新的发力点。

随着双碳进程加速推进,“十四五”期间风光大基地项目发展迅猛。

截至目前为止,风光大基地项目共有三批,第一批项目集中在内蒙古、青海、湖南、安徽等19省份,共计97.05GW现已全部开工,预计今年年底全部建成投产;第二批集中在三北地区,约4.5亿千瓦,其中沙漠、荒漠地区规划装机4.18亿千瓦,采煤沉降区规划装机0.37亿千瓦,部分业已开工;同时第三批共1.9亿千瓦,项目清单现已公布。

公开信息显示,风光大基地项目总投资超过3万亿,预计在“十四五”期间将会有近2亿千瓦的大基地新能源项目投产。

火热之下,风光大基地项目却藏着“暗伤”。

尽管第二、三批风光大基地项目已经摆脱了培育产业的目的,电力安全、消纳问题得以改善。例如第二批风光大基地项目着重强调了与火电调峰配合,建设电力外送通道等解决风光大基地痛点的举措。然而,巨额投资、电网承压、消纳困难、外送窘境等几大问题,依然不同程度困扰着风光大基地项目。

下游应用场景的痛点得到了组件企业的广泛关注。如何化解大基地的顽疾,成为组件企业全新的发力点。

需求在敲门

随着越来越多的可再生能源发电并网,电力系统的安全稳定问题也逐渐浮出水面。预计“十四五”期间将建成2亿千瓦的新能源发电,这无疑将会对我国电力系统带来巨大挑战。

让光伏越来越“电网友好”,正在成为龙头企业不断追求的方向。

隆基绿能产品解决方案部负责人张晓鸣表示:“组件作为光伏电站的核心设备将直接影响电站的稳定运行。从产业维度看,电池效率提升始终是产业发展的第一性原理,由此带来的组件性能提升将推动光伏系统新型电力系统的建设相匹配。”

隆基绿能还尝试从系统端缓解这一情况。据张晓鸣介绍,隆基绿能成立了一个系统方案中心,不断进行系统层面研发,为项目建设提供与需求紧密结合的技术服务。隆基司南服务,在开发阶段,可以为客户提供先进的申报方案,协助获取指标。通过智能数字软件快速进行场区选址、排布、测算等工作,为客户提供系统方案设计及相关可行性研究报告。在运维阶段,可以帮助用户进行电站检测和电站评估,分析电站及设备发电能力,助力客户实现管理体系优化、管理能力提升,提升电站发电性能,并及时发现设备设施运行风险,保障电站设备安全可靠运行。电网友好的系统性问题是集中式光伏电站都会遇到的问题。而地形地貌的特殊性,则更像是新能源大基地建设的特殊难题。

第二、第三批风光大基地在以“沙戈荒”为主的基础上,同时延伸至采煤沉陷区、石漠化、盐碱地等,这类地区有地表反射率高、日均温度高等特点。尽管这类土地都适宜安装电站,却各有差异。

例如,项目主体建设在山地,运维非常困难,尤其组件难以清洗。隆基绿能有针对性地推出防积灰易清洗组件,并且已经实现商业化。

海上光伏情况则更为严峻,海雾、生物排泄物等极具腐蚀性的物质时刻威胁着组件的正常运行,甚至电站的安全。隆基则针对胶膜、玻璃,边框、连接件等一系列材料和结构都做了优化,推出了海上光伏专用组件,极大提升了电站项目在近海运行的安全性和稳定性。

拒绝同质化

不难看出,复杂的新能源大基地项目对光伏组件产品的要求越来越高。在这一背景下,组件企业在产品细分领域“卷”了起来。

转换率是光伏永远的核心,风光大基地也不例外。据粗略估算,在目前的转换率基础上,每提高1%,将为下游电站节省6%左右的成本。组件企业普遍在新一代电池技术追求更高的转换效率。

“Hi-MO 7组件是隆基绿能基于高效HPDC电池技术打造的新一代产品。”张晓鸣透露,“HPDC是复合钝化双结电池的简称,是HPC电池的升级版。HPDC电池采用高低结,通过优化膜层设计与沉积工艺实现了优异的全域钝化效果并降低了对光的吸收。我们在电池正面引入局部的低电阻接触层进一步提升电池效率;此外,还优化了正背面减反射、低复合膜层与金属化方案。整体来讲,升级版的HPDC电池具有更优的转换效率、功率温度系数以及更高的可靠性,可大幅提高发电增益。”

伴随着技术路线不断变革,大多数组件选择了N型中的TOPCon技术路线。以至于很多TOPCon产能还未落地,就已经面临着严峻的同质化困境。

相较于其他企业,隆基绿能选择了一条人烟稀少的小径。

据张晓鸣介绍,因为HPDC技术,Hi-MO 7产品拥有更高的双面率(约80%)、更优秀的功率温度系数(-0.28%/℃)与更佳的抗光衰性能(首年衰减0.8%,经年0,38%)与弱光发电表现,相比于行业内友商的N型产品全生命周期平均发电量增益达到1%以上。

“组件性能同质化是目前行业的正常现象。太阳能电池现阶段以晶硅电池为主,单节晶硅电池理论转化效率在29.4%,目前PERC技术电池效率已经发展到23.5%的水平,大概率会在24%左右的水平止步。光伏行业一直在探索电池技术的可能性,像TOPCON、HJT、钙钛矿等。隆基绿能始终保持高比例的研发投入,自2012年上市至今,隆基绿能累计研发投入超230亿元(钟董在Hi-MO X6发布会致辞中最新对外数据),经过多重研判和技术创新,我们将聚焦深耕BC电池技术,以为客户提供更高效、更具价值的产品。”

张晓鸣还表示,下游市场的多样化需求被长期忽视,隆基绿能注意到了这一点,尽可能给客户创造价值,满足客户需求,努力通过差异化构筑企业的长期竞争优势。Hi-MO X6产品就是对下游多样化需求的有力回应,包括主打效能提升的“探索家”系列、主打超高效率的“科学家”系列、主打智能安全的“极智家”系列、主打炫彩美观的“艺术家”系列,打造差异化产品匹配不同需求。

除此之外,品质是隆基绿能另一大杀器。长期以来,隆基绿能严控品质,比如为人熟知的Hi-MO 5产品,是一款面向地面电站的高效组件,全球出货量已超60GW,获得了全球客户的认可。

今年8月3日,中欧班列“长安号”隆基绿能光伏组件出口专列从西安国际港出发前往乌兹别克斯坦乌兹别克斯坦1GW光伏项目,是乌兹别克斯坦能源部长访华期间签订的重要项目,也是中国企业海外投资的最大光伏项目。本次发货的20MW光伏组件是首批产品,作为国内企业在海外投资的最大N型光伏电站,该项目全部采用隆基Hi-MO 7产品。

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