中国沙漠光伏电站未来发展趋势
根据国家能源局今年7月份的最新数据,我国风电、光伏的累计装机已达680GW左右,而预计到2030年中国风电、光伏的目标装机为1200GW。参照国家能源局发布的《十四五可再生能源发展规划》,未来我们国家将建立十四大能源基地,而光伏主要分布在陆上新能源基地之中,十四五期间以大型风电、光伏为重点的大基地总规模规划450GW。沙漠光伏应用场景下的组件设计和可靠性验证
沙漠光伏应用场景,需要面对沙漠环境“辐照高、温度高”、“昼夜温差大”、“多大风、风沙”的气候挑战,因此对于光伏组件的选择,应注重项目设计和组件可靠性,最终来平衡项目建设成本和度电成本。阿特斯组件是如何应对沙漠高温、高紫外挑战呢? 1.半片封装、优化电路设计 面对沙漠高温气候,无疑要选择一款耐高温组件。半片组件, 由于采用电池片半片工艺,单电池片电流和串阻都变为原来1/2,使得组件自发热温度和内损降低,带来组件发电性能和可靠性的提升。整片电池发电功率损耗= I2 * R (I:电流,R:电阻) 半片电池发电功率损耗= (1/2*I)2 * R(焊带上的电流损耗降低了75%) 2.独到的热斑控制技术 秉承多年的电池半片封装工艺,阿特斯大尺寸、高功率组件拥有优异的抗热斑性能。同时依托独特的技术创新,使得阿特斯210系列高功率组件热斑温度不升反降,足以应对沙漠气候条件下环境温度高和多沙尘带来的热斑风险: 1)二极管并联电池数量减少大幅降低热斑温度; 2)阿特斯内部严格的红外和漏电流管控技术进一步降低极端热斑风险。 3.独到的LeTID控制技术 为应对LeTID-热辅助光致衰减(其是在较高温度和光照复合作用下的衰减机理),阿特斯通过硅片端杂质和掺杂剂的管控和电池片生产工艺的优化、电池和组件端严苛的CID日常监测要求,将组件的LeTID衰减降低50%以上,平均衰减控制在0.4%左右。2022年7月,阿特斯牵头制定的IEC TS 63202-4《晶体硅光伏电池热辅助光致衰减测试方法》正式发布。 4.接线盒散热设计,加严可靠性管控 面对沙漠环境,接线盒不仅需要解决电流升高带来的挑战,还要考虑环境温度高带来的散热和可靠性问题。对应到二极管的热性能和热失控风险。阿特斯通过接线盒内部结构调整、用材优化、先进焊接工艺和严苛的加严可靠性测试完美解决了上述问题。 阿特斯内部加严测试内容,获得国际知名风险评估机构DNV的认可: 1)2000小时高温反向电压; 2)2000次高温热循环测试; 3)2000次热逃逸测试; 4)11000次大电流通断测试验。 5.高可靠性材料筛选,应对高温+高紫外 阿特斯对组件原材料-背板、胶膜、线盒连接器等高分子材料施加相比于IEC标准更高UV紫外剂量,并同时叠加UV和其他老化测试序列,例如DH湿热、TC热循环、HF湿冻测试,更加贴近真实组件户外使用环境。 阿特斯使用的背板、胶膜、接线盒连接器均已通过最高紫外UV500kwh/m2以上测试,无开裂、发黄。 阿特斯联合华能、CPTV(国家太阳能光伏产品质量检验检测中心)共同制定的IEC 63209-3标准已正式提交至国际标准委员会,国内同等标准同步编制。沙漠光伏场景下的发电量和度电成本分析
针对沙漠环境,选择一款高可靠性、高发电性能的组件是正确的方向。因此,我们更加推荐阿特斯高功率双面系列组件。 1. 沙漠环境,采用双面高功率组件,电站发电增益更高。 阿特斯通过软件模拟和户外实证,得到双面组件背面发电增益与地面反射率的基本关系:反射率每提升10%,双面增益提升1.5%~2%左右,沙漠光伏电站背面增益大约在5%~7%左右。 2. 沙漠环境,采用双面高功率组件,电站度电成本更低。 以内蒙乌海沙漠电站为项目地点,DC容量100MW(DC,直流)。由于182和210系列组件拥有更高功率、更高效率,带来项目组件数量、组串数量的下降,同时210还兼具更低系统电压优势,相同系统电压下串联组件数量更多。最终结论
基于度电成本结果,182/210双面双玻组件度电成本更具优势,更推荐在沙漠光伏电站中使用。
据测算,中国沙漠总面积约73.9万平方千米,如果连同50多万平方千米的戈壁也计算在内,总面积约为123.9万平方千米,约占全国陆地总面积的13%。沙漠虽大,但没有一寸是多余的。阿特斯不断研发新技术,改进组件生产工艺,让更多高品质的光伏组件能够在沙漠地区长期可靠产生清洁电力,助力防沙治沙,誓让沙漠变绿洲!