中利集團(tuán)—騰暉光伏技術(shù)有限公司副總裁陳杰:
技術(shù)創(chuàng)新助力“智能光伏 +科技農(nóng)業(yè)”
隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用模式的拓寬,光伏應(yīng)用模式已不再局限于地面和屋頂,逐漸延伸到其他領(lǐng)域,如光伏+農(nóng)業(yè)、光伏+牧業(yè)、光伏+漁業(yè)等。2015年,中利集團(tuán)推出的“智能光伏+科技農(nóng)業(yè)”全新一代農(nóng)業(yè)光伏創(chuàng)新項目,在不改變土地性質(zhì)、不改變土壤結(jié)構(gòu)、不改變基本耕作方式的前提下,成功實現(xiàn)了水稻、小麥、玉米等糧食作物的大型機(jī)械化種植。
從2015年開始,中利集團(tuán)推出了三代項目,其中,第一代“智能光伏+科技農(nóng)業(yè)”創(chuàng)新項目,突破了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)光伏僅能用于喜陰作物和養(yǎng)殖業(yè),成功實現(xiàn)了水稻,小麥等糧食作物在光伏板下的機(jī)械化耕種,填補(bǔ)了全球行業(yè)空白;第二代“貧困村光伏農(nóng)場”扶貧項目是在“智能光伏+科技農(nóng)業(yè)”的基礎(chǔ)上,按照“分布式、標(biāo)準(zhǔn)化、品牌化、可復(fù)制”的產(chǎn)業(yè)扶貧要求,以村為單位,每個貧困村建設(shè)一個占地15畝、裝機(jī)容量300KW的光伏農(nóng)場,創(chuàng)新實現(xiàn)了“光伏+農(nóng)業(yè)+就業(yè)”的20年穩(wěn)定疊加收益模式,被國務(wù)院扶貧辦認(rèn)定為可復(fù)制重點(diǎn)推廣模式。
中利集團(tuán)在近兩年實踐中發(fā)現(xiàn),中西部地區(qū)大部分農(nóng)民房子不具備在房頂上安裝光伏電站的條件,但是,農(nóng)民宅基地的場地卻都是很大,且大部分農(nóng)民利用宅院地種植農(nóng)作物。中利集團(tuán)創(chuàng)新“第三代”農(nóng)業(yè)光伏模式,對不具備在房頂上安裝光伏的貧困家庭,利用農(nóng)民宅院地搭建“家庭陽光農(nóng)場”,中利集團(tuán)為農(nóng)民戶主承擔(dān)20年運(yùn)維和銀行貸款還本、付息風(fēng)險,基本上每戶安裝8000W。目前已在山東、陜西、河北、山西等地區(qū),為5萬戶貧困家庭安裝了“家庭光伏農(nóng)場”,此舉得到了貧困地區(qū)各級政府和貧困農(nóng)民的高度肯定和贊揚(yáng)。
中利“智能光伏+科技農(nóng)業(yè)”的創(chuàng)新技術(shù),首先是創(chuàng)新光伏農(nóng)業(yè)機(jī)械化,全面實現(xiàn)了“智能光伏嫁接大農(nóng)業(yè)”的大型機(jī)械化耕種;其次是創(chuàng)新土地綜合利用率,將所有道路、水渠、設(shè)備用房等都設(shè)置在光伏下面,傳統(tǒng)光伏電站項目100MW占地2000畝以上,該創(chuàng)新項目只需1400畝以內(nèi),節(jié)約土地30%以上。同時,創(chuàng)新采用單板組件安裝、傾斜度等技術(shù),使光照率達(dá)到75%以上,實現(xiàn)了水稻、麥子、玉米等大農(nóng)業(yè)種植。
此外,中利集團(tuán)還有研發(fā)的“智能光伏”云中心監(jiān)控系統(tǒng),西部地區(qū)“光伏牧業(yè)”種、養(yǎng)殖,“光伏農(nóng)場+無土栽培”技術(shù),鹽堿地、沙漠地區(qū)“光伏農(nóng)場”,實現(xiàn)“無公害”休閑農(nóng)業(yè),實施“光伏農(nóng)場”特種養(yǎng)殖模式等多項創(chuàng)新。
浙江正泰新能源開發(fā)有限公司副總裁金建波:
立足光伏打造優(yōu)秀綜合能源服務(wù)商
正泰新能源一直堅持創(chuàng)新探索,立足光伏,打造優(yōu)秀綜合能源服務(wù)企業(yè),并以錦繡光伏理念,體現(xiàn)可再生能源的魅力與活力。
近年來,從農(nóng)光、林光、漁光、沙光到海上光伏,正泰憑借豐富的實踐經(jīng)驗,從電站設(shè)計、生態(tài)治理、農(nóng)牧規(guī)劃、施工建設(shè)、智能運(yùn)維等方面著手,構(gòu)建了正泰光伏+項目生命周期理念。
在生態(tài)治理方面,正泰將灘涂圍墾地、泥漿消納場、鹽堿地、沙漠、廢棄礦場、海涂建設(shè)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。目前農(nóng)牧規(guī)劃已超過50,000畝,養(yǎng)殖豐富農(nóng)產(chǎn)品的同時改造農(nóng)業(yè)機(jī)械以適應(yīng)光伏農(nóng)業(yè),形成一整套完備的農(nóng)光互補(bǔ)電站開發(fā)流程。
在樂清電站,正泰將灘涂圍墾地與五水共治結(jié)合,把泥漿消納場建設(shè)成高效農(nóng)業(yè)種植基地,實實在在踐行“農(nóng)光互補(bǔ)”,2019年,該基地鹽水稻畝產(chǎn)已超過800斤。在江山電站,正泰按照“三產(chǎn)融合,三位一體”的發(fā)展理念建設(shè)華東地區(qū)大規(guī)模中草藥種植基地,同時打造蔬菜基地、油茶基地、獼猴桃基地各1000畝,實現(xiàn)了板下種植、板上發(fā)電。此外,庫布其項目建成綠化固沙工程1500畝,被UNCCD列為光伏治沙的典型案例。
截至目前,正泰新能源全球承建光伏電站已超過500座,容量超過4GW。在戶用分布式領(lǐng)域,正泰建立了四級三層服務(wù)網(wǎng)絡(luò),420個服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),覆蓋浙江、山東、江蘇、安徽、河北、河南、福建、廣東等多個省份,還開拓了光伏強(qiáng)村模式,為響應(yīng)浙江省提出的消滅經(jīng)濟(jì)落后村任務(wù)提出了一項創(chuàng)舉。
在浙江省衢州市柯城區(qū),正泰建設(shè)公共建筑屋頂7萬多平方米,涉及單位54家,年收益可達(dá)600多萬元,為80個“空殼村”每年村均增收近8萬元。
2019年全球光伏已普遍邁入發(fā)電側(cè)平價上網(wǎng)期,新興GW級市場陸續(xù)涌現(xiàn),推動全球需求持續(xù)提升,光伏制造業(yè)隨之從“自動化”走向“智能+平臺化”。
正泰一方面與阿里云合力,結(jié)合 AI與大數(shù)據(jù)技術(shù),提高產(chǎn)品命中率,在電池組件AI智能檢測領(lǐng)域打出“組合拳”。另一方面,依托正泰云智能制造協(xié)同平臺,實現(xiàn)對云上的業(yè)務(wù)增值,并在跨企業(yè)、跨地域間的供應(yīng)鏈協(xié)同,制造協(xié)同領(lǐng)域落地,實現(xiàn)企業(yè)對內(nèi)及對外的柔性制造目標(biāo)。
近年來,正泰以“一云兩網(wǎng)”為發(fā)展戰(zhàn)略,圍繞能源“供給-存儲-輸變配售-消費(fèi)”,踐行電氣行業(yè)智能化應(yīng)用,開拓區(qū)域能源物聯(lián)網(wǎng)模式,打造平臺型企業(yè),構(gòu)筑區(qū)域智慧能源綜合運(yùn)營管理生態(tài)圈,為公共機(jī)構(gòu)、工商業(yè)及終端用戶提供一攬子能源解決方案。
把握好供能側(cè)和用能側(cè)的理念和方向,才能更好地建設(shè)區(qū)域能源網(wǎng)。從供能到用能,怎樣更高效、更便捷、實現(xiàn)更有效的協(xié)同,正泰也在不懈地追求探索。
特變電工西安電氣科技有限公司總工程師周洪偉:
最優(yōu)度電成本解決方案更具競爭力
在光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入平價時代的大背景下,更具競爭力的度電成本 (LCOE)解決方案是提質(zhì)增效的重點(diǎn)。
特變電工以 LCOE為目標(biāo)評價整個電站的收益。高效設(shè)備的組合帶來發(fā)電量提升的同時,也增加了整個系統(tǒng)的成本,如果一味選擇高效的設(shè)備組合,不考慮當(dāng)前的價格水平,未必能夠在25年的生命周期降低 LCOE。
初始投資、系統(tǒng)效率、電站運(yùn)維和系統(tǒng)安全,是影響光伏平價上網(wǎng)的主要因素。因此,特變電工從設(shè)備選型、支架優(yōu)化、方陣設(shè)計以及系統(tǒng)設(shè)計等四個方面,聚焦全生命周期LCOE,探索綜合設(shè)計方案的最優(yōu)解。
通過主流的高效雙面組件,結(jié)合不同地形,采用跟蹤或固定可調(diào)的支架、大功率的高效組串逆變器、1500V系統(tǒng)設(shè)計,以及智能運(yùn)維,這是當(dāng)前降低 LCOE的最優(yōu)解決方案之一。
特變電工根據(jù)平價時代競價系統(tǒng)的特點(diǎn),推出了全新一代1500V組串式光伏發(fā)電技術(shù)解決方案,相對于傳統(tǒng)的方案,能夠?qū)崿F(xiàn) LCOE降低7%以上。
近年來,光伏發(fā)電系統(tǒng)容配比逐步提升,方陣容量不斷提高。特變電工全新一代大功率組串逆變器功率等級為228kW,通過高容配比設(shè)計降低 LCOE,提升電站收益。常規(guī)接線方式支持容配比為1.2倍以上,采用 Y+1接線方式的容配比可提升至1.6倍,LOCE可降低3%左右。相對于傳統(tǒng)的1000V系統(tǒng)電壓,特變電工采用1500V直流輸入+800V交流輸出,可減少線纜損耗25.6%,LCOE降低0.51%。此外,特變電工的 TBeCloud智慧能源管理平臺,通過智能運(yùn)維,可提升發(fā)電量2%以上,LCOE降低4%。
特變電工西安電氣科技有限公司成立于2000年,致力于太陽能光伏發(fā)電、電能質(zhì)量治理和智能微電網(wǎng)等核心裝備研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化,在西安有50,000平方米的研發(fā)和制造基地。目前,特變電工的產(chǎn)品已成功應(yīng)用于國內(nèi)18個省的30個城市,并遠(yuǎn)銷至歐洲、北非、南亞、東南亞、南美等地區(qū)。其中,光伏逆變器的全球裝機(jī)容量已經(jīng)超過25GW。
唐山海泰新能科技股份有限公司品質(zhì)總監(jiān)李紀(jì)偉:
高效組件是平價上網(wǎng)的重要一環(huán)
回顧光伏行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步情況,相比2010年前光伏生產(chǎn)線10年投資回收期的測算設(shè)定,目前行業(yè)技術(shù)兩、三年就會實現(xiàn)技術(shù)迭代。采用新技術(shù)的高效組件是推動光伏發(fā)電平價上網(wǎng)的重要一環(huán)。
海泰新能最新采用板塊互聯(lián)技術(shù)的組件被命名為泰山,主要是基于高功率、高效率和高可靠性。該產(chǎn)品2017年取得國內(nèi)專利,并已順利通過歐標(biāo)和美標(biāo)的認(rèn)證。
泰山系列產(chǎn)品具有多重特征。電池片一分為三,電池內(nèi)部功率損失隨電流降低可下降為原來的1/9,提升功率輸出。通過減小片、串間距,提高單位面積電池片密度,提高組件單位面積發(fā)電效率。采用板塊互聯(lián)技術(shù),電池排布形成平行并聯(lián)和串聯(lián)電路,可避免傳統(tǒng)組件單純串聯(lián)設(shè)計帶來的木桶效應(yīng)。
板塊互聯(lián)技術(shù)與市場目前出現(xiàn)的疊瓦技術(shù)、MBB(多主柵)技術(shù)和拼片技術(shù)相比,優(yōu)勢在于沒有改變串焊工藝。
海泰新能泰山系列產(chǎn)品優(yōu)勢包括:組件可靠性高,功率高、轉(zhuǎn)換效率高,溫度系數(shù)低、溫度均勻性好、單瓦發(fā)電量高,抗隱裂、抗遮擋、抗熱斑能力強(qiáng)。同時,該技術(shù)易于兼容其他先進(jìn)電池技術(shù),有利于降低光伏電站系統(tǒng)成本,提升電站收益。
海泰新能2006年成立,是2014年通過工信部光伏首批準(zhǔn)入企業(yè)之一,現(xiàn)有產(chǎn)能6GW。公司本部位于河北唐山,并在北京、上海、山東、蘇州、香港、日本、越南等地成立分公司。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在山西芮城領(lǐng)跑者基地項目、張家口下花園奧運(yùn)廊道項目、三峽格爾木領(lǐng)跑者項目等多個代表性項目中。
泰州中來光電科技有限公司技術(shù)經(jīng)理郝江波:
N型雙面技術(shù)有效促進(jìn)平價上網(wǎng)
中來N型雙面組件因背面電量增益,在光伏制造成本下降到達(dá)瓶頸的情況下,成為促進(jìn)平價上網(wǎng)的有效方法。
中來N型雙面TOPCon組件是目前市場上最高功率組件之一,已實現(xiàn)電池片量產(chǎn)效率23.2%,同時因 N型電池技術(shù)天然優(yōu)勢,在雙面率、溫度系數(shù)、抗LeTID、功率衰減方面都優(yōu)于P型電池。
據(jù)了解,采用中來 N型雙面技術(shù)更具可靠性、光致衰減更低、弱光發(fā)電能力強(qiáng)、高溫下發(fā)電能力更佳、融雪能力強(qiáng)、具備1500V系統(tǒng)電壓。組件功率衰減首年僅1%,其后每年0.4%,30年功率質(zhì)保期內(nèi),可提供更多發(fā)電量。
電站實際運(yùn)行發(fā)電量證實了中來 N型雙面組件發(fā)電優(yōu)勢。在泰州項目中,與多晶組件相比,2018年全年中來N型雙面組件平均增益達(dá)17.2%。
在對比不同安裝方式N型雙面組件發(fā)電量時,某污水處理廠案例顯示,雖然冬季不占優(yōu)勢,但平單軸系統(tǒng)比固定安裝系統(tǒng)年均發(fā)電量增加11.8%。
實際上,背面發(fā)電量的大小與組件本身特征有關(guān),也與電站設(shè)計有關(guān)。因雙面組件應(yīng)用時間不長,一些項目因設(shè)計不合理,造成雙面組件應(yīng)用時發(fā)電能力不強(qiáng)。設(shè)計時應(yīng)從高度、間距、角度多方面考慮,通過優(yōu)化設(shè)計可取得很好的效果。
中來光電是全球最大的高效 N型電池生產(chǎn)商,雖然中國光伏產(chǎn)業(yè)全球領(lǐng)先,但高端市場高效電池領(lǐng)域仍不占優(yōu)勢,中來光電是這一領(lǐng)域的有力挑戰(zhàn)者。今年10月,東歐首個 N型電池雙面電站順利并網(wǎng);12月,阿曼125MW雙面電站也即將并網(wǎng),該項目將成為迄今為止最大單體N型雙面電站。
東方日升新能源股份有限公司技術(shù)總監(jiān)韓冀峰:
“提效降本”是技術(shù)革新最大驅(qū)動力
當(dāng)前光伏行業(yè)發(fā)展的趨勢體現(xiàn)在如下幾點(diǎn):組件技術(shù)更新速度和降本需求越來越快、PERC單晶電池取代常規(guī)BSF電池、雙面組件市場接受度越來越高、半片技術(shù)和多主柵技術(shù)成為高功率組件的標(biāo)準(zhǔn)配置、異質(zhì)結(jié)和N型TOPCon電池技術(shù)大規(guī)模量產(chǎn)已經(jīng)開始啟動和趨于多樣化的組件封裝技術(shù)。
2017年半片技術(shù)逐步成為主流技術(shù)配置;2018年多主柵技術(shù)開始規(guī)模量產(chǎn),并且和半片的技術(shù)集成在一起;同年,雙面產(chǎn)品成熟,市場開始啟動,并在2019年具備 GW級的工業(yè)化規(guī)模。預(yù)計2020年及以后, TOPCon和異質(zhì)結(jié)兩種不同的技術(shù)類型在1年~2年內(nèi)也會形成GW級生產(chǎn)規(guī)模和市場。
異質(zhì)結(jié)技術(shù)最大的優(yōu)勢是電池效率高,可以超過24%,如果結(jié)合IBC或其他更高效的技術(shù),電池整體效率甚至可以超過26.6%。同時,國內(nèi)眾多企業(yè)增加對異質(zhì)結(jié)的投資會促進(jìn)產(chǎn)能擴(kuò)張,考慮到設(shè)備和材料國產(chǎn)化,未來異質(zhì)結(jié)組件降本空間巨大。
異質(zhì)結(jié)組件具有多個特征及優(yōu)勢。溫度系數(shù)更低、雙面率更高、弱光效應(yīng)更佳,可靠性更高、多重因素作用,可以使采用異質(zhì)結(jié)組件的電站獲得最好的度電成本。
從實際電站發(fā)電數(shù)據(jù)來看,單位裝機(jī)功率下異質(zhì)結(jié)組件發(fā)電量相比常規(guī)組件有較大優(yōu)勢,單面異質(zhì)結(jié)組件可獲得7.3%的發(fā)電量增益。雙面組件對比中,異質(zhì)結(jié)組件比PERC組件發(fā)電量提高7.8%。當(dāng)前異質(zhì)結(jié)組件和 PERC組件的電站度電成本相近,未來更有競爭力。
未來組件會朝著更高功率的方向發(fā)展,到2020年組件功率可以到440瓦,對于行業(yè)來說,提升效率和降低成本是技術(shù)革新最大的驅(qū)動力。
北京鑒衡認(rèn)證中心副主任紀(jì)振雙:
瞄準(zhǔn)光伏產(chǎn)業(yè)鏈智能化建設(shè)方向
2007年以來的10多年的發(fā)展來看,中國光伏產(chǎn)業(yè)可分為四個階段:2012年以前是市場培育階段,2013年~2018年上半年是高速發(fā)展階段,截至目前已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展階段,未來有望進(jìn)入平穩(wěn)和高質(zhì)量發(fā)展階段?,F(xiàn)階段的重點(diǎn)任務(wù)是“再定位、補(bǔ)短板、穩(wěn)預(yù)期”。
2030年光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前景應(yīng)滿足5項指標(biāo),分別是:光伏在發(fā)(用)電量中占比上升到10%;從能量到能量來衡量,光-電實際轉(zhuǎn)換效率從15%提高到22%;實現(xiàn)土地(資源)綜合(復(fù)合)利用率增加至80%;供、用電負(fù)荷區(qū)間性、同向相對匹配度增長為50%;光伏電站設(shè)計壽命延長到30年,站場無人值守率達(dá)到80%。
好電站的定義,可總結(jié)為“高效、安全、可靠、可控”。安全、可靠、可控方面做得不夠,是下一步需要著力補(bǔ)齊的短板,而智能化將在補(bǔ)短板的過程中起到支撐作用。
作為電站級智能化建設(shè)的整體目標(biāo),應(yīng)充分利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、5G通信等新一代信息技術(shù),實現(xiàn)對電網(wǎng)運(yùn)行狀況和需求自動監(jiān)測和響應(yīng)以及對電站運(yùn)行狀況自動監(jiān)測、分析、診斷、調(diào)控和維護(hù)。
光伏電站智能化建設(shè)應(yīng)圍繞數(shù)據(jù)、算力、算法三要素展開,并體現(xiàn)為三大重點(diǎn)工作。一是充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),全方位地實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)及其設(shè)備的自動監(jiān)測或感知。二是加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,特別是各類分析和診斷模型以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的開發(fā)與應(yīng)用。三是要注重應(yīng)用端基礎(chǔ)自動化建設(shè)及運(yùn)維需求為導(dǎo)向的工程設(shè)計。
責(zé)任編輯: 李穎