據(jù)國家能源局近日發(fā)布的今年前三季度光伏發(fā)電建設和運行情況，1—9月，我國光伏新增裝機1870萬千瓦，其中，集中式光伏1004萬千瓦、分布式光伏866萬千瓦；截至2020年9月底，光伏發(fā)電累計裝機達2.23億千瓦。與此同時，光伏發(fā)電利用水平也不斷提升，前三季度，全國光伏發(fā)電量2005億千瓦時，同比增長16.9%；全國光伏平均利用小時數(shù)916小時，同比增加6小時。
在業(yè)內看來，民眾對光伏發(fā)電的接受度持續(xù)提升是光伏度電成本不斷下降的結果，但組件等單一硬件降本空間已經(jīng)非常有限。在高功率、大尺寸的行業(yè)趨勢下，系統(tǒng)端對支架、逆變器等產業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)提出了新的挑戰(zhàn)，如何從電站系統(tǒng)出發(fā)，整體考慮、優(yōu)化配置，成為了現(xiàn)階段光伏企業(yè)發(fā)展的新方向。
高功率 大尺寸 新挑戰(zhàn)
國際可再生能源署（IRENA）指出，過去10年間，在各類可再生能源中，光伏發(fā)電平均成本降幅最大，超過80%，預計2021年光伏發(fā)電價格將進一步下降，是燃煤發(fā)電的1/5。
產業(yè)內部對成本下降也繪制了較為清晰的發(fā)展路線。東方日升副總裁黃強指出，度電成本擴大了創(chuàng)新的維度，市場化讓競爭更激烈。在新的歷史背景下，圍繞度電成本的創(chuàng)新成為企業(yè)的核心競爭力。從500W到600W，組件功率大跨步提升的背后是行業(yè)對度電成本的突破?！靶袠I(yè)從原有的以政府補貼主導的‘每瓦成本’時代，正式邁入以市場價格主導的‘度電成本’時代。平價之后，低度電成本和低電價才是光伏行業(yè)‘十四五’的重點課題?！?/p>
但不容忽視的是，組件功率的不斷提高、尺寸的不斷加大，對支架、逆變器等其他主要產業(yè)鏈環(huán)節(jié)產品提出了更高的要求。
晶科能源認為，高功率組件變化的是物理尺寸和電性能的升級。首先，組件物理尺寸與支架設計息息相關，對于支架的強度和長度有相應要求，以實現(xiàn)最優(yōu)的單串組件匹配數(shù)量；其次，組件功率的上升也會帶來電性能的變化，其對逆變器的電流適配要求會更高，逆變器也在向適配更高組件電流的方向發(fā)展。
如何使得光伏電站收益最大化一直是光伏行業(yè)共同的追求。雖然先進組件技術的發(fā)展促進了發(fā)電量的提高和系統(tǒng)成本的下降，但也給支架、逆變器帶來了新的挑戰(zhàn)，產業(yè)內企業(yè)正在為解決這一難題努力。
陽光電源相關負責人指出，大組件直接導致逆變器的電壓和電流增大，組串逆變器每路MPPT電路的最大輸入電流，是適配大組件的關鍵。“公司組串逆變器單路最大輸入電流已提升至15A，更大輸入電流逆變器新品也已在規(guī)劃布局中?！?/p>
看整體 促協(xié)作 更優(yōu)配
說到底，光伏電站是一個系統(tǒng)工程，組件、支架、逆變器等產業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)的創(chuàng)新都是為了電站整體的進步。在單一硬件成本降低空間越來越接近天花板的背景下，光伏企業(yè)正促使各環(huán)節(jié)產品提升適配性。
東方日升全球市場總監(jiān)莊英宏告訴記者：“在新發(fā)展趨勢下，高效組件、逆變器、支架等主要環(huán)節(jié)需要堅持信息共享、開放共贏的合作模式，充分發(fā)揮各自競爭優(yōu)勢，開展相應的技術研究與產品開發(fā)，才能推動光伏產業(yè)的技術創(chuàng)新，提升行業(yè)規(guī)范化、標準化?！?/p>
近日，在第十二屆中國(無錫)國際新能源大會暨展覽會上，天合光能、上能電氣和東方日升圍繞“以600W+為代表的超高功率光伏組件”簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。未來，三方將從系統(tǒng)端出發(fā)開展深度合作，在產品、系統(tǒng)適配等方面加強技術研究和產品研發(fā)，不斷推動光伏發(fā)電成本的降低。同時也將在全球市場推廣上進行全方位的配合，為產業(yè)帶來更廣闊的價值增量空間，擴大超高功率組件的影響力。
中信博研發(fā)中心總工程師楊穎告訴記者：“目前，高效組件、逆變器、支架等主要環(huán)節(jié)協(xié)同的難點在于如何能夠將不同產品的特點實現(xiàn)有機結合，最大程度發(fā)揮各自產品的優(yōu)勢，推出最‘優(yōu)配’的系統(tǒng)設計?！?/p>
楊穎進一步解釋：“對于跟蹤器來說，如何在‘最優(yōu)’的結構、驅動、電氣的設計范圍內，承載更多的組件，提升系統(tǒng)整體能效，是當前跟蹤器廠商亟待解決的問題，而這也需要和組件、逆變器廠商相互促進、共同協(xié)作。”
天合光能認為，針對目前組件高功率、雙面化等趨勢，需要支架具備高兼容性和高可靠性以及智能優(yōu)化發(fā)電量等特點，從風洞實驗、電氣參數(shù)匹配、結構設計智能算法等多方面考慮。
而此次和逆變器企業(yè)上能電氣的合作將繼續(xù)擴大協(xié)作范圍，推動更大功率組件及更優(yōu)系統(tǒng)方案的規(guī)?；瘧?。
智能化 AI+ 提價值
在采訪中，多位光伏企業(yè)高管向記者表示，“高效組件+跟蹤支架+逆變器”是平價上網(wǎng)利器已經(jīng)成為行業(yè)共識。而在智能化、AI+等高科技技術的加持下，高功率組件在與支架、逆變器等其他產業(yè)鏈環(huán)節(jié)協(xié)同還有更多的可能性。
上能電氣股份有限公司總裁段育鶴認為，目前，光伏制造端企業(yè)已經(jīng)開始向智能制造轉型，智能化水平不斷提升，但光伏系統(tǒng)智能化還存在很大的發(fā)展空間，比如以逆變器為中心提高協(xié)調、管理程度等。
華為智能光伏業(yè)務全球品牌總監(jiān)嚴劍鋒表示，近年來AI技術快速發(fā)展，若能將AI技術和光伏產業(yè)相融合，將帶動光伏產業(yè)鏈各主要環(huán)節(jié)的深度融合。“比如在發(fā)電側，我們融合AI算法，打造的SDS系統(tǒng)（智能直流系統(tǒng)），從數(shù)字化的角度出發(fā)，通過‘感知’外界的輻照、溫度、風速等因素，結合精準的大數(shù)據(jù)和AI智能學習算法，實時得到跟蹤支架的最佳轉角，實現(xiàn)了‘雙面組件+跟蹤支架+多路MPPT智能光伏控制器’的閉環(huán)協(xié)同融合，使整個直流發(fā)電系統(tǒng)達到最佳狀態(tài)，從而保障電站獲取最大發(fā)電量?！?/p>
天合光能董事長高紀凡認為，未來，在智慧能源和能源物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢下，人工智能、區(qū)塊鏈等技術將進一步促進光伏系統(tǒng)端的成熟。同時，數(shù)字化、智能化將持續(xù)與制造端相融合，打通供應鏈、制造端和客戶等各環(huán)節(jié)，產生更大的價值。
來源：中國能源報
