PERC双面光伏组件应用技术与案例分析-孙杰

PERC双面光伏组件应用技术与案例分析 孙杰 2018年 11月 9日 二 PERC双面光伏组件案例分析 一 PERC双面光伏组件应用技术 内容提纲 总结和展望三 组件 常规组件吸收直射光 组件 双面组件吸收直射光、地面反射光、空间散射光 晶澳拥有 PERC双面収电 完全自主的核心知识产权 《 一种双面透光的局部铝背场太阳能电池及 其制备方法 》 （ 2013年申请， 2016年授权） PERC双面电池技术 单晶 PERC双面组件 W a v e l e n g t h (n m) 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 N o r m a l i z e d E Q E 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 . 0 5 4 3 2 1 P h o t o n Fl u x ( x 1 0 17 / c m 2 ) PERC电池优异的长波响应（红色代表 PERC单晶，蓝色代表常规单晶） 光谱响应 高温 优势 PID LID 弱光 优势 PREC initial PID 96H(Power degrades 0.7%, PASS) 収电能力及可靠性 弱光 优势 高温 优势 LI PID •部分系统配套设备成本降低 0.2元 /W（未考虑 1500V逆变 器、交流开关柜和升压变成本， 以及过程中的施工费用差异） •抑制 PID収生几率 •防火等级 Class A •30年质保低衰减 •适用于高温、高湿、沙漠、 海边等恶劣环境 •正面效率：同常规 PERC持平 •背面效率： 15%左右 •弱光性能： ~98%(200W/m2) •额外增益： 3%~15% •相比于 1000V系统， 1500V 系统系统效率提升 0.9~1.8% （主要包括：交直流线损耗、 组件串幵联失配损失、逆变器 损耗等） 双面収电 高可靠性 （双玻结构） 高系统效率 （ 1500V） 低系统成本 （ 1500V） P型 PERC 双面组件 PERC单晶（ P型）双面组件优势 应用优势 安装解决方案 无边框形式 带边框形式 安装解决方案 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 无遮挡 檩条遮挡 1274 1270.7 収电量（ kWh/k W/y ea r） 安装解决方案 From: Sandia National Laboratories 安装解决方案 From: Sandia National Laboratories •背面遮挡主要影响组件的电流 •背面遮挡比例、遮挡物与组件背面距离均对组件输出功率产生影响 •相比于单面组件安装，遮挡方向对双面组件功率影响相对较小（ ~0.5%） PERC技术路线图 selEm1: 前电极 SE selEm2: 前表面 SE +BSG烧结 n++ advEm: 新型収射极结构 BSF-seg: 局域背场 Al-B-BSF: 掺硼铝背场 4BB: 4主栅 multi wire: 多主栅 base1ms: 1ms P型硅片 finger10um: 10um栅线 空心：材料改进 实心：结构改进 二 PERC双面光伏组件案例分析 一 PERC双面光伏组件应用技术 内容提纲 总结和展望三 晶澳大同“领跑者”项目 装机容量： 50MW 组件类型： 1. PERC单晶 型号 JAM6-60-290/PR 2. 常规多晶 型号 JAP6-60-270/4BB 晶澳大同领跑者项目 PERC单晶组件实际収电量比常规多晶组件収电量 高 3.2%左右 晶澳大同领跑者项目 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0 1 2 3 4 5 6 収电量（ kWh /kW/ da y） PERC单晶 常规多晶 PERC单晶增益 PERC单晶组件实际収电量 比预期収电量 高 13%左右 常规多晶组件实际収电量 比预期収电量 高 10%左右 0% 10% 20% 30% 40% 0 1 2 3 4 5 6 収电量（ kWh /k W/ day ） 日期 实际収电量 预期収电量 实际収电量增益 -10% 0% 10% 20% 30% 40% 0 1 2 3 4 5 6 収电量（ kWh /k W/ day ） 日期 实际収电量 预期収电量 实际収电量增益 晶澳大同领跑者项目 类型 Voc(V) Isc(A) Vmpp(V) Impp(A) Rsh(ohm) Rs(ohm) FF（ %） γPmp(%/℃ ) JAM6-60-290/PR 39.46 9.57 31.8 9.12 520~560 0.40~0.44 76.80 -0.39 JAP6-60-270/4BB 38.17 9.18 31.13 8.67 440~480 0.42~0.46 77.03 -0.41 1 2 弱光特性： 1.同 Rsh有关， Rsh越大，弱光响应越好 2. 同 FF有关， FF越小，弱光响应越好 高温特性： 3+4. Voc越大，温度系数（ γPmp）越好，高温环境下収电能力越强 3 4 晶澳大同领跑者项目 JAM6-60-290/PR JAP6-60-270/4BB 组件类型 弱光损耗 温度损耗 収电量 収电量差异 JAM6-60-290/PR 0.1% 4.5% 1511 kWh/kW/day PERC组件高 ~2.3% JAP6-60-270/4BB 0.7% 4.9% 1477 kWh/kW/day 晶澳大同领跑者项目 国内 MW级双面组件収电项目（ 1） 4.12 4.20 3.40 3.63 4.06 5.69 6.68 4.55 4.62 3.76 4.04 4.46 6.28 7.45 10.4% 10.0% 10.6% 11.4% 10.1% 10.5% 11.5% 8.0% 9.0% 10.0% 11.0% 12.0% 13.0% 14.0% 15.0% 16.0% 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 Oct-17 Nov-17 Dec-17 Jan-18 Feb-18 Mar-18 Apr-18 収电量增益比例 满収小时数 (kWh /kW .da y) PERC双面组件与常规单晶组件収电量 对比 常规单晶 双面 PERC 增益比 单晶 PERC双面组件収电量比常规单晶组件収电量高 10.5%左右 TUV莱茵现场测试，并进行统计分析 国内 MW级双面组件収电项目（ 1） max:[值 ] max:[值 ] 0 10 20 30 40 50 60 瞬时功率（ KW) PERC双面 组件阵列 与 常规 单晶 组件阵列 逆变器 瞬时功率对比 逆变器： 50KW组串式， 2018/4/17 PERC双面 49.68KW 常规单晶 48.24KW TUV莱茵现场测试，并进行统计分析 国内 MW级双面组件収电项目（ 1） 1081 1033 1053 4.5% 6.9% 10.7% 15.0% 9.7% 6.0% 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 0 200 400 600 800 1000 1200 6:00 6:45 7:30 8:15 9:00 9:45 10:3011:1512:0012:4513:3014:1515:0015:4516:3017:1518:0018:4519:30 反射率 （ %） 辐照强度 (w /m 2) PERC双面组件 正反面辐照度 支架类型：平单轴 , 2018/4/17 front side rear side Reflectivity TUV莱茵现场测试，并进行统计分析 国内 MW级双面组件収电项目（ 1） TUV莱茵现场测试，并进行统计分析 国内 MW级双面组件収电项目（ 1） 国内 MW级双面组件収电项目（ 2） 单晶 PERC双面组件収电量比常规单晶组件収电量高 12.4%左右 国内 MW级双面组件収电项目（ 2） 11.03% 10.19% 13.21% 15.22% 0% 3% 6% 9% 12% 15% 18% 0 1 2 3 4 5 6 9月 10月 11月 12月 双面组件収电量增益比例（ %） 月平均满収小时 (Kw h/KW) 常规单晶组件 PERC双面组件 增益比率 当辐照度越低时（满収小时数也越低），双面组件収电增益比例越大 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 0 2 4 6 8 10 双面增益比例 满収小时数（ KWh/ kW/ day ） PERC双面光伏组件 VS常规单晶光伏组件 双面収电量 增益比率 PERC双面组件 满収小时数 常规单晶组件 满収小时数 国内 MW级双面组件収电项目（ 2） 14.60% 14.54% 15.14% 11.49% 11.46% 15.09% 0.00% 2.00% 4.00% 6.00% 8.00% 10.00% 12.00% 14.00% 16.00% 0 200 400 600 800 1000 1200 9:00 10:30 12:30 辐照量 不同时间点组件正面及反面辐照量 支架组件下端正面 支架组件下端反面 支架组件上端正面 支架组件上端反面 下端反面 /正面 上端反面 /正面 在一定倾角下，同一块双面组件背面辐照度存在一定不均匀性 国内 MW级双面组件収电项目（ 2） 南非开普敦双面组件収电项目 晶澳试验场实证项目 7.50% 0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 7.00% 8.00% PERC单晶 PERC单晶双面 二 PERC双面光伏组件案例分析 一 PERC双面光伏组件应用技术 内容提纲 总结和展望三 总结和展望 典型光伏系统 成本构成 组件成本： ~50% 组件端 : •高温特性 •弱光特性 •LID衰减 •PID衰减 • …… 注： 1、装机容量： 100MW ； 2、项目地点：二类辐照资源区域； 3、系统造价按照平均水平计算。 LCOE 0.425 0.405 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 度电成本 LCO E（元 /kWh ） 组件价格（元 /W） 常规多晶 常规单晶 PERC单晶 PERC双面 (5%增益 ) PERC双面 (10%增益 ) PERC双面 (15%增益 ) 0.391 0.374 0.35 0.38 0.41 0.44 2018 2019 2020 度电成本 LCO E（元 /kWh ） 时间 常规多晶 常规单晶 PERC单晶 PERC双面 (5%增益 ) PERC双面 (10%增益 ) PERC双面 (15%增益 ) 注： 1、装机容量： 100MW ； 2、项目地点：二类辐照资源区域； 3、系统造价按照平均水平计算。