随着太阳能发电产业的快速发展,聚光型太阳能发电项目作为太阳能发电产业的重要组成部分,因其规模大、效率高的特点而受到广泛关注。
2023年,我国太阳能发电新增装机容量将达到216.88GW,其中集约式增长势头尤为强劲,新增装机容量达到120.59GW,比上年增长232.2%。
进入2024年,国家对聚光太阳能发电发展的政策支持力度不断加大。国务院多次强调要加强风力发电、太阳能发电基地和能源出口通道建设,开展大型风力发电、太阳能发电基地建设。在查戈沙漠地区……政策利好、暖风频发,不仅表明聚光太阳能发电建设的经济和生态成果受到高度重视,也预示着光伏发电装机空间将向上拓展。
但大型集中式电厂建设在快速推进的同时,也始终面临着不可避免的障碍。
首先,土地资源日益稀缺。
近日,央视《财经调查》栏目报道了湖北省孝感市部分县市、村庄非法占用基本农田甚至高标准农田建设太阳能电站的情况,引起了市场的高度关注,也助长了这一问题。太阳能发电厂。太阳能土地合规性的前沿。
事实上,近年来,由于一系列土地利用、森林利用、水资源利用、海洋利用等新规的出台,太阳能发电用地矛盾加剧,不少现有项目面临“风险”。 ing。华能、华电、国家电投、中国原子能集团等国有企业项目也因土地合规问题被拆除。
(2023年6月,湖北能源黄石阳新木港80MW太阳能发电项目已完成投资开发。)
另一方面,由于土地资源匮乏、地价上涨,一些新项目面临新的挑战。
自2024年初以来,各州宣布的30个太阳能土地项目中,由于原注册项目没有变化,另外两个太阳能土地项目已宣布,并且有资格获得土地补偿和搬迁费。
其中,云南省临沧市耿马县四排山太阳能发电项目,按照《2023年区域综合土地价格附加》执行标准,获得云南省宣威市土地补偿费和搬迁补助费24287元。需要信息。水太阳能发电项目,按照独特补偿标准,旱地补偿为15万元/公顷,草地补偿为9万元/公顷,其他耕地补偿为15万元/公顷,未利用土地补偿为7.5万元/公顷增加了土地使用补偿费。
与此同时,适合太阳能发电建设的土地越来越少,土地价格不断上涨。例如,在宁夏回族自治区的一个地区,太阳能发电用地的地租几乎翻了三倍,从2021年的230元/亩/年涨到现在的648元/亩/年。
在浮式电站、桩式电站等差异化产品场景下,光伏项目BOS成本居高不下。
总体来看,在土地资源紧缺的情况下,集约型太阳能发电的用地矛盾逐渐凸显,成为投资企业面临的“门户”。
解决集中式太阳能发电困境的关键在于组件。
土地资源的稀缺和土地成本的上升,迫使太阳能投资公司在优化项目设计、降低项目BOS成本、提高投资经济性的同时,必须仔细考虑土地利用的性质和政策要求。
基本上,要克服目前聚光太阳能发电项目发展面临的各种困难,需要从以下几部分入手:
将每平方米土地的阳光转化为能源,提高组件每瓦的功率输出,使每平方米组件的功率更大,最大限度地利用土地资源,进一步降低BOS成本。
01
允许模块每瓦产生更多功率
“老百姓最重要的是吃饭”,但对于太阳能发电厂来说,“发电”才是最重要的。逐步提高单瓦组件的功率输出对于降低太阳能发电项目尤其是大型集中项目的成本非常重要。在这方面,爱旭ABC组件目前表现最好。
N型ABC技术领域的创新领导者爱旭科技通过对比分析发现,在相同面积、相同生命周期下,ABC组件发电量较已发现的TOPCon组件提升7%以上。这7% 的改进主要归功于ABC 组件在五个关键参数方面的领先地位。
1.卓越的效率
目前,N型太阳能电池的主流路线是TOPCon、HJT、BC。在:
TOPCon电池量产转换效率超过24%,理论边际效率28.7%,加速PERC电池的替代。
异质结电池的量产转换效率已达到24.5%,理论边际效率为28.5%,但缺点是现有设备无法对产线进行升级改造,设备和材料成本较高。
BC电池(背接触太阳能电池)表面没有栅极线,因此不存在栅极电极造成的光屏蔽损失,光电转换效率接近单晶硅电池的理论极限效率。 BC还可以与PREC、TOPCon和HJT结合作为通用平台技术。
目前量产效率最高的太阳能电池组件是从BC路线诞生的。
根据公布的效率数据,爱旭的ABC电池产线平均量产效率超过27.2%,模组交付效率也高达24.2%,远超其他技术路线。
2.双面比例的改善
ABC组件高发电量的关键在于其双面合格率的突破。
迄今为止,业界对ABC组件的双面接受率一直存有疑虑。这种技术路线需要将正面网格线放在背面,从而导致背面的屏蔽面积更大。然而,通过创新的ABC Patterning技术、新材料的引入、精密的电极结构等技术,爱旭实现了组件双面合格率从40%到70%的质的飞跃,打破了行业的束缚,提供了更好的应用。 ABC 模块为成功铺平了道路。
3.独特的影子发电优化功能
阴影对光伏组件的影响始终是需要关注的问题。传统模组在局部遮光下输出明显降低,但创新的“黑科技”让爱旭ABC模组即使在局部遮光下也能保持优异的输出表现。
据爱旭透露的信息,ABC模组具有创新的电池结构,可实现遮光条件下内部各单片电芯的电流旁路,同时降低光照不均匀条件下模组的工作温度。减少不均匀的光照条件。减少输出波动。根据TV Nord的对比测试,当单节电池完全阻塞时,ABC模块可以保证大约90%的输出,而TOPCon模块的输出只有59%左右。不仅如此,即使6个电池完全被堵塞,ABC模块也能维持60%以上的输出,而Topcon模块几乎没有输出。
4、优异的温度系数
在我国南方地区,夏季室外气温常常达到40摄氏度,炎热的天气降低了光伏组件的发电量。与其他类型的组件相比,ABC 组件的卓越功率在较高温度下更加明显。
据第三方检测,ABC组件的温度系数可达-0.26%/。这意味着温度每升高1C,ABC组件的输出功率就会降低0.26%。同等条件下,TOPCon元件降额约为0.3%。
5. 阻尼率降低
在30 年的生命周期中,ABC 模块的阻尼比TOPCon 模块降低了1.5%。
02
提高每平方米组件性能
每平方米组件产量越高,太阳能电站的BOS成本和LCOE越低。我们知道:
模块的功率由内部电池的总转换效率及其总面积决定。
转换效率越高的组件,单位面积输出的功率越大。
以目前聚光太阳能发电项目中使用的1134*2382组件尺寸为例,目前TOPCon组件最大生产功率可以达到610W,而ABC组件可以达到655W,相同尺寸的组件输出功率增加了45W 。
总功率的大幅提升为ABC组件在集中式发电厂的成功应用铺平了道路。
从占地面积来看,采用ABC组件的太阳能电站每100MW装机容量几乎高于采用相同尺寸的传统TOPCon组件的电站;节省土地超过105英亩。组件使用量约相当于传统TOPCon组件装机容量的5.8%。
从BOS成本角度来看,ABC组件的多重优越性能可以显着降低聚光发电项目的LCOE。经验数据显示,与传统TOPCon组件相比,采用爱旭ABC组件的太阳能发电项目可降低每瓦BOS成本约5%。以100MW聚光太阳能发电项目为例,近海沿海电站、渔光水电站、山地电站的应用场景分别可降低BOS成本约2000万、1500万、1200万。
从发电量角度来看,在相同面积的生命周期内,使用ABC组件相比使用传统TOPCon组件可增加约7%的发电量,并且太阳能电站LCOE也进一步降低。
以广东贺州北380MW滩涂太阳能电站项目为例,该项目采用的是爱旭ABC组件。资料显示,该项目是全球首个具有影子电力优化能力的陆上电厂。同等产量下,ABC组件将帮助业主在该项目中节省1万多套桩基础和支架系统,大大降低电站系统的建设成本。此外,由于同一地区ABC的发电量比TOPCon高出约7%,因此ABC产品价格预计将支撑TOPCon并在国内实现每瓦1至1.5毛利的持续溢价。市场。
总体而言,ABC组件每瓦价格较高,但它们为整个太阳能项目生命周期带来的技术价值远远超过价格差异。
03
利用每一平方米的土地来安装组件
随着太阳能电站装机容量逐年增加,阳光充足、地势平坦等建设条件好的土地资源逐渐减少,农田、湖泊、山地、丘陵等建设条件较差的土地不断增加。近年来,作为建设太阳能电站的资源,滩涂太阳能电站的建设逐渐增多,特别是在山区。但此类土地的缺点是太阳能发电项目的建设、运营和维护难度较大,维护成本较高。
例如,在山地或丘陵上建设太阳能发电站时,地表凹凸不平,部分地区常常出现山谷,而且还必须考虑山体阴影的问题,导致设计难度大、成本高。同时,灌木上灰尘的堆积给后续的运维带来了很大的负担,使得运维成本相对较高。
在滩涂、海洋等水体中,盐雾、鸟类聚集、鸟粪等也对太阳能电站的建设、运行和维护提出了很高的要求。
太阳能如何与众多顺应的山地、潮汐、海洋资源更加合理地结合,让更多的土地能够安装太阳能?它是一个既多功能又具有差异化功能的组件。
2023年底,爱旭推出针对集中式电站应用场景的“星系列”高侧ABC模块。它将核心的影子发电优化功能和新型高温抑制功能作为攻克的有力武器。该特性解决了地面、水体等多种场景下的问题,有效保证了项目的发电性能和可靠性。
具体来说,星空系列分为北极星和天狼星两款产品,重点解决陆基和水基两大场景的问题。
其中,面向地面场景的“北极星”模块凭借其阴影功率优化功能,可以巧妙地解决前文提到的复杂地形导致的光照条件不均匀的问题。 ABC组件的超高功率优势,同等装机容量100MW可减少占地105亩以上,同等土地面积增加装机容量5.8%以上,特别适合以下领域应用:东南沿海地区的情况,土地非常有限。
“Sirius”专为潮汐水电站场景而设计,包括高防水封装技术、防腐框架和连接器防水帽设计,有效阻挡高温、高湿、高环境下的水汽侵入。做定制化创新。减少盐雾环境,减少对光伏组件发电效率的影响。同时,太阳能发电优化功能显着降低了盐雾、鸟聚、鸟粪对发电性能和组件可靠性的影响,减少组件清洁频率,对减少运维很有帮助。这是要花钱的。
长期暴露在复杂室外环境下的光热电站也面临一些常见的隐患。其中,危害最大、发生频率最高的就是热点问题。
如果组件长时间放置在阴凉处或附着有鸟粪或灰尘等沉积物,则屏蔽部分会作为负载消耗能量,产生局部热量并产生热点。热点的出现至少会导致组件故障和发电损失,在极端环境下甚至会导致火灾等危险现象。因此,元件的高温抑制功能也受到业界关注。
爱旭ABC模组以创新的防阴影设计+电池结构设计,在高温抑制功能方面表现出色。 TV Nord的测试报告显示,当组件阻塞1小时后,传统组件的温度升至140-160,而ABC组件产品可以有效控制在100以内,已证明可以有效消除热点。减少和保护风险。电厂安全。
结论
太阳能发电用地已成为行业普遍存在的问题,土地资源稀缺、租金成本上涨、税费增加、土地合规要求提高等都影响着太阳能电站用地成为不可避免的问题。在此背景下,作为光热发电项目的投资者和开发商,我们只有选择价值更高的产品,降低成本,提高效率,才能最大限度地提高项目的经济效益。
据了解,爱旭科技目前正与华能清洁能源研究院等知名机构积极开展华能嘉峪关戈壁项目、华能烟台海上项目等ABC组件示范合作项目。未来,我们将进一步扩大沙漠、山区、丘陵等环境下的示范基地建设,让ABC组件产品能够帮助电厂在不同场景下以更低的度电成本获得更高的发电收入。
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