Cuối tuần đọc: Các mô-đun lớn hơn có, nhưng tốt hơn…?
Nó bây giờ là một xu hướng được thiết lập tốt. Sau khi chuyển sang kích thước wafer lớn hơn diễn ra vào năm 2019, năm nay đã chứng kiến hầu như tất cả các nhà sản xuất PV lớn nhất giới thiệu các mô-đun mới với kích thước trên mốc 2 mét và với xếp hạng công suất vượt quá 500 W - trong một số trường hợp, như cao đến 800 W. Khi các mô-đun này bắt đầu tung ra khỏi dây chuyền sản xuất với số lượng lớn hơn, điều quan trọng là phải xem xét những thách thức và cơ hội mà chúng mang lại cho việc thiết kế, lắp đặt hệ thống và hoạt động lâu dài.
JA Solar đã trưng bày các mô-đun Jumbo 745-810 W của mình tại triển lãm thương mại SNEC vào tháng 8. Rõ ràng từ các mô-đun trên sàn triển lãm rằng xu hướng cho các định dạng lớn hơn hiện đã được thiết lập tốt.
Hình ảnh: JA Solar
Đối với các nhà sản xuất mô-đun Tier-1, việc chuyển sang các định dạng lớn hơn có lợi ích rõ ràng về cơ cấu chi phí - với sự thích ứng của thiết bị, họ có thể sản xuất mô-đun 600 W trong cùng thời gian cần sản xuất mô-đun 400 W, tăng hiệu quả năng lực sản xuất. Động thái này cũng có thể nhằm mục đích tăng thị phần, khiến các nhà sản xuất nhỏ hơn thiếu tiền trả trước để điều chỉnh thiết bị chế biến bánh xốp lớn hơn, vì họ không thể phù hợp với xếp hạng năng lượng.
Mặc dù những bước nhảy vọt về xếp hạng công suất này trông rất ấn tượng trên giấy tờ, nhưng người ta thường nói rằng có rất ít sự đổi mới đằng sau chúng - chỉ là sự gia tăng về quy mô. Có một số sự thật cho điều này - nếu không tăng kích thước, chúng tôi sẽ xem xét sự gia tăng trong phạm vi hàng chục watt, thay vì hàng trăm. Nhưng chính sự đổi mới sớm hơn của các tế bào cắt nửa đã thực sự làm cho điều này trở nên khả thi. Rất nhiều công việc khó khăn cũng đã được đưa vào các chiến lược kết nối mới, cũng như nỗ lực giảm khoảng cách giữa các tế bào để tăng thêm diện tích bề mặt hoạt động.
Đối với các nhà sản xuất đã đầu tư vào năng lực sản xuất khổng lồ cho các tế bào và mô-đun PERC, có thể có một vài lựa chọn khác được mở ra, vì các cách mới để tăng hiệu suất ngày càng trở nên khó tìm và các công nghệ tế bào mới bắt đầu tiến gần hơn với PERC về giá mỗi watt . Và vì việc chuyển sang định dạng lớn hơn này hứa hẹn sẽ tăng năng suất năng lượng và giảm LCOE ở cấp độ dự án, nên có thể lập luận rằng nó có giá trị như bất kỳ sự đổi mới nào khác.
Lời hứa, mối quan tâm
Các nhà sản xuất các mô-đun này hứa hẹn rằng nó không chỉ là sự tối ưu hóa chi phí cho họ. Trong suốt năm nay, việc ra mắt các mô-đun mới kết hợp các ô 182 mm hoặc 210 mm đã đi kèm với rất nhiều sự phô trương và hứa hẹn rằng sự thay đổi sẽ làm giảm chi phí ở những nơi khác trong thiết kế hệ thống, và cuối cùng dẫn đến chi phí điện ở cấp độ dự án thấp hơn .
Đầu tiên trong số này là tuyên bố rằng các mô-đun mạnh hơn sẽ giảm chi phí cho trình theo dõi hoặc giá đỡ. Với mô-đun được đặt đúng hướng, hệ thống giá đỡ chỉ cần được làm dài hơn một chút để có thể chứa nhiều mô-đun hơn và nhiều watt trên mỗi đống.
Một tuyên bố khác phổ biến đối với phần lớn các mô-đun định dạng lớn mới là sự kết hợp giữa các ô cắt, kết nối đa thanh và thiết kế mô-đun “đôi” làm giảm điện áp của mô-đun, một lần nữa cho phép các nhà thiết kế hệ thống phù hợp với công suất năng lượng hơn với cùng một lượng không gian.
Roberto Murgioni, Trưởng bộ phận Dịch vụ Kỹ thuật tại Châu Âu tại JinkoSolar, giải thích: “Hệ số nhiệt độ và điện áp hở mạch thấp của mô-đun Tiger của chúng tôi có thể làm tăng số lượng mô-đun ở cấp độ dây. “Và nếu công suất phía DC của dự án được biết, thì tổng số dây trong dự án có thể giảm xuống, điều này cho phép mật độ công suất là 214 watt trên mét vuông.” Đến lượt nó, việc tăng số lượng mô-đun trên mỗi chuỗi sẽ giúp giảm số lượng cáp và hộp kết hợp cần thiết, làm giảm chi phí BOS.
Ra mắt mô-đun Series 7 mới của mình vào tháng trước, Canadian Solar đã trình bày các tính toán rằng các mô-đun mới, dựa trên tấm wafer 210 mm, cho phép các kỹ sư tăng số lượng mô-đun trên mỗi chuỗi lên hơn 30. Điều này đẩy công suất trên mỗi chuỗi lên 20,2 kW , so với 12,2 kW từ một chuỗi khoảng 26 của mô-đun Canada Solar mono-PERC thế hệ cũ hơn.
Sự ra mắt của các mô-đun này cũng đã chứng kiến một số lo ngại về sự tăng vọt về kích thước. Một số người lưu ý rằng trong khi tăng kích thước, các nhà sản xuất đã không làm cho mặt kính phía trước dày hơn, khiến mô-đun mỏng manh hơn một chút. Tuy nhiên, Trina Solar báo cáo rằng nó đã giải quyết mọi vấn đề ở đây bằng cách tăng cường khung kim loại và các nhà sản xuất khác báo cáo rằng các mô-đun của họ có thể dễ dàng chịu được thử nghiệm tải cơ học 5.400 pascal được quy định trong tiêu chuẩn IEC. Với điện áp thấp hơn cũng như dòng điện cao hơn, dẫn đến một số người lo ngại về các điểm phát sóng làm giảm hiệu suất. Để đáp ứng điều này, các nhà sản xuất chỉ ra các thiết kế mô-đun nửa ô và mô-đun đôi, cũng như khoảng cách nhỏ hơn giữa các ô, trong số các chiến lược của họ để giữ cho dòng điện không chạy quá cao.
Một số người cũng bày tỏ lo ngại rằng kích thước và trọng lượng tuyệt đối của các mô-đun này sẽ gây ra các vấn đề trong vận chuyển và cho người lắp đặt. Các nhà sản xuất đã báo cáo rằng bằng cách đóng gói các mô-đun theo chiều dọc vào thùng vận chuyển và khám phá các tối ưu hóa khác, họ có thể vận chuyển khối lượng lớn mà không gặp vấn đề gì. Và về phía lắp đặt, Tomaso Charlemont, nhà lãnh đạo thu mua năng lượng mặt trời toàn cầu tại nhà phát triển dự án RES Group, nói với tạp chí pv rằng mô-đun PV mới lớn nhất thường nặng khoảng 35 kg. Điều này tương tự như các mô-đun Series 6 của First Solar, không gây ra bất kỳ vấn đề lớn nào cho người cài đặt kể từ khi được giới thiệu vài năm trước.
Đối với các kỹ sư và nhà phát triển dự án, đó là những ngày đầu làm việc với các mô-đun này. Và trong khi nhiều tuyên bố của nhà sản xuất có vẻ hợp lệ, có nhiều yếu tố khác sẽ chỉ trở nên rõ ràng khi chúng ta thấy các mô-đun được sử dụng trong các dự án thực tế. Tino Weiss, người đứng đầu bộ phận mua hàng của BayWa re Solar Projects, cho biết ông có thể thấy việc giảm chi phí đi cáp trong lĩnh vực này. Cũng có thể giảm chi phí trên hệ thống theo dõi / giá đỡ, nhưng sẽ có giới hạn về thời gian bạn có thể đi dài hơn / rộng hơn mà không làm tăng chi phí của cấu trúc, ông nói. Và ông cảnh báo rằng dòng điện tăng lên có thể dẫn đến nhu cầu về cầu chì được đánh giá cao hơn, làm tăng giá cho các hộp kết hợp. Weiss cho biết: “Câu hỏi thực sự là số tiền tiết kiệm được từ BOS này được tính bằng giá mô-đun.
Lớn và sau đó lớn hơn
Sự xuất hiện của các tấm wafer lớn hơn, và sau đó là các định dạng mô-đun lớn hơn, đã chứng kiến ngành công nghiệp nhanh chóng tự phân chia thành hai nhóm chính, thúc đẩy tấm wafer 182 mm hoặc 210 mm. Các nhà sản xuất chắc chắn đang đảm bảo rằng các dòng tế bào và mô-đun mới có thể xử lý kích thước lên đến và thậm chí vượt quá 210 mm, nhưng điều này được một số người coi là bảo hiểm rủi ro đặt cược của họ trước khả năng phải thực hiện đợt nâng cấp tốn kém thứ hai trong vòng một vài nhiều năm. Về kế hoạch sản xuất thực tế, ngành công nghiệp dường như có sự phân chia giữa những người xem sự tăng vọt về sản lượng điện được kích hoạt bởi tấm wafer 210 mm là mục tiêu đáng theo đuổi ngay lập tức và những người coi việc tăng gia tăng lên 182 mm là ít rủi ro hơn và con đường gián đoạn dẫn đến sản lượng năng lượng cao hơn và LCOE thấp hơn.
Trong một Hội thảo trên tạp chí pv gần đây, Trina Solar đã trình bày một nghiên cứu điển hình dựa trên hệ thống 1500 V nghiêng cố định 100 MW, so sánh mô-đun Vertex của nó, sử dụng các ô 210 mm, với mô-đun của đối thủ cạnh tranh sử dụng 182 mm. Điều này cho thấy mô-đun của Trina cho phép tối đa 36 mô-đun trong một chuỗi, so với 27 của đối thủ và tăng 35,8% công suất trên mỗi chuỗi. Và điều này tiếp tục giảm xuống mức giảm 62 cọc, 3,5 kg thép và 1 km cáp trên mỗi megawatt được lắp đặt.
Nhưng những thay đổi lớn hơn có nghĩa là nhiều bất ổn hơn và rủi ro cao hơn. Mô-đun năng lượng mặt trời lớn nhất và mạnh nhất này đã yêu cầu thiết kế lại tại các nhà cung cấp thiết bị theo dõi và biến tần, cũng như bố cục hệ thống tổng thể, để các nhà phát triển dự án và nhà đầu tư thu được lợi ích của họ. Mặc dù phần thưởng tiềm năng đến mức một số chắc chắn sẽ chấp nhận rủi ro, nhưng sẽ mất ít nhất vài năm để thành tích phát triển và để những thay đổi như vậy được nhiều nhà đầu tư chấp nhận và hiểu hơn.
Trong khi đó, các mô-đun dựa trên tấm mỏng 182 mm vẫn đạt công suất đầu ra tốt hơn 500 W và so sánh, chỉ yêu cầu tối ưu hóa nhỏ đối với các bộ phận hiện có và bố trí nhà máy. Murgioni của JinkoSolar lập luận: “Mô-đun 182 mm là sản phẩm trưởng thành nhất và có thể sử dụng được. “Và nó cung cấp năng suất và năng suất sản xuất được đảm bảo cho quy trình sản xuất tế bào và mô-đun hiện có trong ngành.”
Trong ngắn hạn, ít nhất, những người làm việc trên các hệ thống đầy đủ thích con đường ít gây gián đoạn hơn. Baywa re nói rằng các mô-đun triển khai các ô 182 mm trong một bố cục cắt một nửa dường như là giải pháp tối ưu.
Tomaso Charlemont của RES Group cũng nói rằng nếu không có hồ sơ theo dõi, công nghệ 210 mm sẽ quá đột phá để công ty xem xét ngày hôm nay, mặc dù ông sẽ không loại trừ nó trong tương lai. “Khi họ nói với bạn rằng bạn có thể tạo chuỗi gồm hơn 30 mô-đun, toàn bộ thiết kế của dự án sẽ bị ảnh hưởng, ví dụ: bộ theo dõi cần điều chỉnh và bộ biến tần cần bảo vệ hợp nhất khác nhau.” anh ấy giải thích. “Nó liên quan đến một bố cục hoàn toàn khác. Điều đó sẽ không xảy ra trong một sớm một chiều ”.
Tuy nhiên, Charlemont tiếp tục giải thích rằng làm việc với các mô-đun 182 mm, RES đã có thể thực hiện một dự án hiện có được lên kế hoạch ban đầu với các mô-đun M6 (166 mm) và tính toán lại cho định dạng 182 mm lớn hơn. Và các tính toán mới đã cho thấy tiết kiệm capex khoảng 0,01 đô la / W.
“Bạn vẫn còn trong giới hạn mà bạn có thể đánh giá nhanh chóng với các nhà sản xuất biến tần và kết cấu lắp đặt bằng các giải pháp hiện tại. Chúng tôi có thể đưa mô-đun 182 mm đến nhà đầu tư và nói với họ 'đây là một con số đã được xác thực, được một kỹ sư độc lập phê duyệt.' Nó là một mô-đun khác nhưng nó là một triển khai đơn giản, ”Charlemont giải thích. “Bạn có thể hiểu tại sao các nhà sản xuất lại tự tin đến vậy, bởi vì họ biết những gì chúng tôi đã làm là một công việc vừa dễ dàng vừa có khả năng chi trả.”
Tuy nhiên, việc di chuyển các tấm wafer và mô-đun lên đến 210 mm ở mức 600 W trở lên là một bước tiến vào lãnh thổ mới và cần có một số hồ sơ theo dõi về hiệu suất để các nhà đầu tư xem các hệ thống được thiết kế với các mô-đun này là có thể sử dụng được. Nhưng ngành công nghiệp này đã chú ý đến và một số người chơi lớn hơn có thể sẽ sẵn sàng chấp nhận rủi ro trong một sự lặp lại mới của các công nghệ hiện có và được hiểu rõ như thế này. Các nhà cung cấp thiết bị theo dõi và biến tần cũng đang làm việc nhanh chóng để tối ưu hóa các dịch vụ của họ để phù hợp với lượng lớn nhất của các mô-đun và các nhà sản xuất đã báo cáo doanh số bán của cả hai mô-đun 182mm và 210mm, và dường như rất tin tưởng rằng động thái này sẽ thành công.
Hiện tại, dù là 182 mm hay 210 mm, có vẻ như các định dạng mô-đun và tấm wafer lớn hơn vẫn ở đây. Các nhà phân tích bao gồm Wood Mackenzie (xem biểu đồ trên p.34) và PV InfoLink dự báo hai kích thước này đại diện cho khoảng 90% thị trường vào năm 2025, với 210mm bắt đầu đạt được lợi thế trong những năm sau đó - phản ánh thời gian cần thiết cho động thái mới để thiết lập chính nó và đạt được khả năng ngân hàng.
Tin tức này lấy từ pv-Magazine
