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华山论剑:光伏行业协会推动破解供应链之困,上下游企业支招指向天合光能210解法 | 开元体育APP官方网站
2024.01.15

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从上游到下游,尺寸不统一给整个产业链造成了困扰和浪费。

尺寸不统一问题,已经成为光伏行业目前面临的重大挑战。

4月11日,15家光伏企业因此齐聚京城。由中国光伏行业协会指导,中国光伏行业协会标准化技术委员会、中国电子技术标准化研究院主办的晶体硅光伏组件尺寸研讨会在北京举行。天合、通威、隆基、晶科、晶澳、阿特斯、东方日升等光伏龙头企业以及福莱特玻璃、信义光伏、三一硅能等产业链相关企业,共计15家企业参与此次研讨会。

这次会议旨在摸清目前矩形硅片及对应组件尺寸的现状和发展趋势,探讨矩形硅片对应的组件产品的核心价值及其尺寸标准化的可能性,以期共同推动晶体硅光伏组件尺寸标准化,从而引导行业上下游协同发展,建议“落实尺寸标准体系建设,由行业组织牵头设定最优产品标准尺寸,提升光伏电力系统稳定性,减少行业资源浪费”。

究竟哪种尺寸会成为行业的标准尺寸?本次行业协会的会议尚未有定论,不过在稍前2023光伏产业链生态大会上,协会、设计院,以及硅片、电池、组件、设备等产业链各环节的专家,全面探讨了210R矩形电池组件的系统价值,对2384*1134mm这一组件尺寸表示充分认可,认为210R将带动新生态圈的建立,激发产业链价值最大化。据了解,2384*1134mm(含上一代2384*1096mm)尺寸组件全球累计出货量已达到30GW,预计到今年第四季度,出货量将达到50GW。这一尺寸产品的生态圈或已悄然成成型。

尺寸标准化及在此基础上的产业链协同困难重重,这个问题将是光伏行业2023年的主流议题之一。这个问题一日不解决,产业链各环节的企业便要一日面对“分裂”的困扰。

供应链之困

从上游到下游,尺寸不统一给整个产业链造成了困扰和浪费。产业链上下游企业的困扰和诉求是什么?能见采访和梳理了行业上下游企业的观点。

电力设计院-华北电力设计院新能源工程公司资源规划处处长陈建宏认为,尺寸不统一造成了较多的工作重复投入,对项目从规划设计、可研,到初步设计,再到施工图都有影响。采用了不同的尺寸,意味着企业可研的布置方案,包括支架的方案设计,后期的电缆、电气设备的配置,都要产生变化。延续性较差,也占用了优化深入设计的时间。

另外,尺寸不统一给项目集采和运维都带来了困扰。比如华能或三峡这种大集团,一个地区的项目采购集中进行,这些项目可能是同时实施的,但如果采用不同组件,就要分别招标。在建设运维的时候,因为施工周期紧,需要从一个项目上运一批组件到另一个项目上,进行资源分配。如果采用不同尺寸的组件,根本无法完成这项工作,这两方面的问题一直困扰着我们。

下游开发企业-中国华能集团有限公司新能源事业部张晓朝表示,创新技术需要全产业链的协同和支持,倡议摒弃低水平无效率的竞争态势。下游企业尤其是终端用户理性的有效价值取向理念尤为重要。

硅料企业-双良硅材料(包头)有限公司销售总监王秋文:由于尺寸繁杂,我们深受其害。以硅片端为例,从热场、基架,到下游的切片、电池网板,到组件的玻璃、背板都深受影响。

生产过程中,一些工人因为缺乏相应经验,操作中会产生失误,从而造成严重的后果。如果下游客户的需求比较繁杂,在生产管控和制程上会有一定难度,会造成产能较大损失。每一次调节,都是一次产能浪费。

天合光能最开始推出210R时,我们作为供应商对这款产品后续的生存能力进行了严密测算和充分的调研。生产矩形硅片需要我们整合所有的资源,更好地利用内部的流程体系,把各个环节打通,更好地配合。我们认为矩形化是后面比较好的发展路线。

设备企业-深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司销售总监周惟仲:以电池端的生产线为例,15年前生产1GW大概需要40条生产线,但现在生产1GW大概只需要2条生产线甚至更少。这个巨大的变化主要源于三个因素:一是电池转换效率的大幅提升,二是大产能的生产设备,三是大尺寸的硅片。其中,大尺寸硅片的贡献非常明显。天合光能等头部企业为了寻找最优解,推出210R,这是一种创新能力的体现,也是一种责任担当的体现。

必须承认,由于大硅片没有标准化,造成电池企业频繁更换花篮、石英舟、石墨舟,这些都会增加产线成本,还会影响产线的开机率,改造就要停工,这是一种非常明显的浪费。虽然电池设备适应大硅片没有什么困难,但行业仍然要坚持推进矩形硅片的研究和探索。210R尺寸的矩形硅片,是一种大于182的方形硅片,小于210的方形硅片的一种新尺寸。可以肯定,如果210R的矩形硅片能够替代182的方形硅片,将再一次降低单GW设备的资金投入。

目前市场上基于矩形硅片电池打造的组件尺寸千差万别,光伏组件的标准化格局再次打乱。非标的组件尺寸,对于上游硅片电池、组件辅材,电池组件设备等产业链任何一个环节都是不利的。多样化的组件尺寸降低了生产效率,抑制了矩形技术形成规模化效应。

电池企业-弘元绿色能源股份有限公司销售总监杜青:天合光能推出的210R产品,有适用于不同场景的地面电站产品。这个过程是一个生态圈建立的过程,在大规模生产实践的过程中,量产效率也会随着大规模的生产实践而逐步提升,形成良性循环。这种良性循环,会吸引更多其他企业加入210R的生态体系当中,共同助力生态圈的建立。

对于现在纷繁复杂的产品体系来讲,可能没有可以称之为完美的产品尺寸,但一定会有最优秀的生态圈的建立,我相信天合光能正在致力于建立这样一种特别优秀的生态圈。

组件企业-天合光能股份有限公司采购总监韩厚金:矩形硅片组件推出后,各大厂商都在推,只是矩形的尺寸略有不同,但矩形已经成为一种趋势。从我们现在的数据来看,组件功率提升了10-30W,同时210R矩形组件承袭了210产品低电压的优势,客户的系统侧BOS成本节省了0.02元~0.03元。系统装机量更高、发电量更高的同时,系统初始投资成本进一步降低,实现客户价值和系统价值最大化。

210解法

光伏产业健康发展,产业链的协同必不可少。从原材料到各类成品,再到集成和用户,位于产业链的不同位置有着不同视野。产业链的上下游企业在协同发展上,关注度是不一致的,既有共性也有差异。企业该如何携手打造高质量的产业链?

纵观产业链各环节,他们都指向了210R在矩形创新中的可行性、价值。2384x1134mm正在成为矩形电池组件尺寸标准化的优选。

2022年,天合光能在行业首发210R组件产品,开启光伏矩形创新之路。随着单晶硅生产技术的不断提高,矩形硅片电池组件逐渐实现产业化,成为中版型光伏组件高效发展的新趋势。

大尺寸对降本增效作用显著。

从降本的角度来看,由于大尺寸带来的生产成本更低,整体硅耗更低。天合光能两年前单瓦组件消耗硅料2.8g左右,现在已经降至2.4g甚至更低。

据此,210硅片成本按照当前的硅料价格大概低了6%-7%,210R的硅片成本大概降低3%-4%。从中环3月初的报价可以看出,210比182的单瓦成本低4分钱。

从系统成本来看,天合光能670W大尺寸组件可带来度电成本降低4.1%左右,BOS成本降低6%左右,使电站成本整体下降1%~2%。

基于210电池N型TOPCon技术的600W+,最高可以做到695W,天合光能内部称之为“度电成本之星”。这款产品秉承低电压设计,组件电压比传统的组件每片低3.6V,每一串在1500V的系统里可以多接3-4片,集腋成裘从而带来更大的优势。因此,其组件产品比传统市场主流产品高100-125W。

据天合应用于荷兰的双排跟踪系统进行测算,可以看到,低电压组件比主流组件的每个组串多接4块,从而提升了30%的组件功率,因此整个跟踪部分大概节省1美分。电器、电缆、连接器各方面的节省能够达到2.9美分左右。整个系统在BOS成本部分,以及在荷兰跟踪系统的场景里,对比组件降低1.5%左右。

增效则有赖于另外几个明显的技术迭代。首先,光伏电池技术从P型的PERC技术向N型的电池技术迭代。唐正恺认为,去年N型电池技术在所有光伏系统应用中占比接近5%,今年占比预测会增长到接近20%。

在此基础上,组件的技术迭代也日趋显著。2022年以182、210这两种主流的大硅片技术为主,大尺寸已经占到光伏组件技术的90%以上。毫无疑问,大硅片时代来临。大硅片叠加N型技术会使组件的功率以及转换效率上升一个台阶。

矩形技术基础上的210R组件的诞生源于深厚的用户价值,而统一的组件尺寸不仅提升上下游企业的生产效率,行成规模化效应,降低供应成本,还将促进光伏行业生态建设,延长既有产能生命周期,使行业企业持续、高质量发展。

降本最直观的体现是在运输上。集装箱物流运输中,40HC(高柜)集装箱最为常用。极致化的组件设计成就了更优的包装运输方案。一托210R组件(含托盘)包装的长、宽、高分别是2,396mm,1,125mm,1,259mm。而40HC集装箱长、宽、高分别为12,000mm,2,350mm,2,580mm。一组40HC集装箱可以容纳20托210R组件,最大化利用集装箱空间的同时,长宽高约留有20mm的余量,无忧装卸。210R-580W组件与传统组件包装相比,提升装载量可达5.4%。

终端应用上,2384*1134mm(含2384*1096mm)尺寸的组件广泛应用于全球各种场景,与主流跟踪支架全面匹配,截至今年第一季度,光伏行业这一尺寸的组件累计出货量已达到30GW,预计到今年第四季度,出货量将达到50GW,力证2384*1134mm产品从上游供应端到下游应用端都已实现了生态协同。

另一个降本环节出现在支架。我国跟踪支架占比获得提升,2022年之前其市占率不到5%,2023年这一比例有望增长到近10%。

跟踪支架的应用有两个好处:有利于增加发电量,从而使每度电成本继下降;此外,随着光伏装机量的提升,电网对光伏电站提出了更多要求。光伏发电如何更好接入电网消纳?通过跟踪支架的应用,可以使光伏系统发电曲线更平缓。更加平缓的发电曲线跟电力消纳负荷的曲线更加匹配,对电力消纳更友好。

而储能技术提升又进一步保证了光伏发电对于电网的友好性,助力电站化被动为主动。唐正恺认为,储能集成技术正在从风冷向液冷集成进行转变。对于天合光能来说,储能安全问题至关重要。天合光能针对电气安全、运维安全和系统安全做了多层防护,针对电芯温度失衡、失控,出现报警,或者起火等,天合都有严谨的防护措施以保证把隐患消灭在最低状态。

(图片来源:veer图库)

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