雙面組件成行業新寵 N型雙面價值更高
光伏產業網訊
發布日期：2018-04-13
核心提示：
近年來，我國光伏產業發展迅猛，由于國家”領跑者”計劃、”超級領跑者”計劃等政策的驅動，雙面高效光伏發電技術愈發受到市場的追捧，已然成為行業新寵。
近年來，我國光伏產業發展迅猛，由于國家”領跑者”計劃、”超級領跑者”計劃等政策的驅動，雙面高效光伏發電技術愈發受到市場的追捧，已然成為行業新寵。眾多業內人士都認為2018將是雙面組件爆發的一年。所謂雙面組件，就是正、反面都能發電的組件，根據電池基底的不同可以分為P型雙面和N型雙面兩種類型。N型和P型兩種雙面組件在組件特性及成本收益又有哪些區別？
高雙面因子帶來高增益
N型和P型兩種雙面組件由于不同技術路線和制造工藝，背面在標準測試條件下，功率會不一樣。這個差異性表現在組件性能上，就是雙面因子不一樣。所謂”雙面因子”，可以理解為標準測試條件下，背面功率與正面功率的比值。雙面因子越高，則背面光的轉換能力越高。就一般量產技術而言，P型雙面，雙面因子65%-75%，N型雙面，雙面因子85%～90%。
圖一是模擬排與排之間距離(pitch)5.5米、安裝最佳傾角25度、離地高度1米的基礎上，江蘇某地的不同雙面因子情況下背面增發的比例。從圖1看出，不同的地面反射率，背面增益的大小是有較大的區別的。同時，反射率越高，雙面因子表現出來的背面的增益差異就會越強。在一般條件30%的地面反射率的情況下，0.7的雙面因子和0.85的雙面因子在背面增益上相差1.8%，而在80%左右的反射率的情況下，0.7的雙面因子和0.85的雙面因子會相差4.5%，90%則達到5.1%。
圖一：雙面因子與背面增益之間的關系（圖片來源：光伏聯調資訊）
低衰減帶來高增益
在衰減方面，一般而言，由于原材料的特殊性，N型組件在衰減上要低于P型組件。例如某公司典型的衰減指標，N型雙面組件衰減指標首年１％，每年０.４％，這個衰減指標在組件的壽命期內的總發電量按正面功率計量比傳統的P型組件累計會有６％～７％的差異。2017年領跑者項目指標的制定基本代表了國家對組件先進性能的控制和引導方向，但在衰減指標方面，晶體硅組件繼續沿用了組件衰減的控制指標，與以往并沒有發生變化。不同的組件廠商，對組件的衰減指標都做出了不同的衰減承諾，其衰減值一般都要優于國家規定的指標。
以下對幾家組件廠商提供的衰減數據進行了調研（不完全調研）。在衰減指標方面，多晶、P型單晶、P型雙面、N型雙面，類型不同，廠家不同，指標的保證值會存在差異。N型在衰減方面承諾的指標最低，多晶在首年衰減方面的承諾次低，單晶在衰減承諾方面出現保守值3%和更好的衰減指標2%。由表一可看出不同廠家、不同技術和不同策略都會導致衰減值承諾之間存在差異。
組件的衰減對光伏電站系統的收益影響相對來說還是較大的。在保持相同收益率下反推，會存在較大的系統成本差異。組件技術的競爭不僅要看正面功率的競爭，還要看衰減指標。衰減指標本質上也是組件質量控制和技術控制能力的體現。N型雙面相對于國家標準衰減量更低，總發電量可提高6%-7%，投資收益率亦可提高。
N型雙面的溢價能力
投資收益率模型是有較多邊界輸入條件的數據模型，我們用粗略估算的方法來估算，如全投資收益率要求8%，假設系統造價為5.5元/W,發電量收益增加10%，即系統投入需要對應增加10%，如N型雙面組件背面發電量可增加10%，對應的溢價能力=5.5元/W*10%=0.55元。發電量增加15%，對應溢價能力為0.825元；此時投入與收入可維持平衡。
實際應用中各種技術組件衰減不同，不同技術系統發電能力的差異，以及折現等非線性的算法，與初步估算有些許差距。我們保持其它邊界條件相同，在固定安裝情況下，得到如下分析結果。
表二不同組件技術全投資收益率8%的系統造價成本邊界
從表二中看出，如果要保持8%相同的全投資收益率，多晶285組件構成的系統成本要控制在5.12元/瓦以內，單面PERC310組件要控制在5.27元/瓦以內，P型雙面PERC310要控制在5.57元/瓦以內，而N型雙面310組件要控制在5.97元/瓦的系統成本以內。如果以多晶285組件系統為參考點，則對于單面PERC310組件系統造價應該高0.15元/瓦為合理，而對于P型PERC雙面，則系統的造價高0.45元/瓦是合理的；而對于N型單晶雙面，系統造價要高0.85元/瓦是合理的。如果多晶組件在285瓦，單晶系列的組件在310瓦左右，則系統的BOS成本上，單晶會有0.10元／瓦的系統造價優勢。則N型雙面單晶組件相對于多晶的溢價空間則有0.95元/瓦。
表三相同全投資收益率8%情況下不同類型組件邊界價格差異值
如表三所示，組件的價差要維持在表中水平才能保持有相同的投資收益率。對應的表格相差，我們可獲取不同類型組件在系統端看來所獲取的相對溢價值。單面PERC310相對于多晶285獲取的溢價在0.25元左右，P型PERC310雙面相對于單面PERC310獲取的溢價約0.3元左右，N型雙面310獲取的溢價相對于P型PERC雙面約為0.4元左右。
產生溢價的根源之中，多晶和單晶PERC的差異在于BOS成本及多發的3％的電量；單晶單面PERC310和單晶雙面PERC310之間的差距在于背面多發的5.2％的電量，N型雙面和PERC雙面原因在于相對于PERC310單面多發7％以及衰減量的差異。在相同條件下，N型雙面和PERC雙面的背面差異的來源主要是主流技術中雙面因子的差異。如果P型單面組件和P型雙面組件的衰減值減小，則這種N型雙面和P型雙面的溢價值將減少。
雙面電池技術的應用不僅能大大提高了電站收益，同時也可拓寬各類電站的范圍，節約大量的土地資源及水資源，也提升了光伏的核心競爭力，即高效和低度電成本。任何一種技術的優勢或者劣勢都必須在實際的應用案例中才能體現出來，因此，在選擇時還是需要結合實際場景。光伏行業競爭激烈，不同技術百花齊放。正是行業開放共享的姿態，各家技術發展推陳出，高含金量的企業成為推動全球太陽能新能源行業整體發展的重要力量，將推動平價上網加速到來！