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光伏全产业链详细分析华体会体育(下篇)

2023-06-08 21:13:14
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  :由于单片太阳电池输出电压较低,加之未封装的电池由于环境的影响电极容易脱落,因此必须将

  ①电池片互联:光伏组件的标准电池片数量为60片或72片,对应以10或12条铜线作为汇流条将其连接起来,6组互联为一个光伏组件。

  ②层压:在电池片互联后,一般需按照钢化玻璃、胶膜、电池片、背板以从下到上的顺序,经过的方式封装在一起,背板与钢化玻璃将电池片和胶膜封装在内部,通过铝边框和硅胶密封边缘保护。经过层压处理后,光伏组件的使用寿命可大幅提高,且能显著优化环境耐受性与机械性能。

  ①双面组件:使用双面电池的光伏组件。特点是正、反面都具备发电能力。当太阳光照射时,部分光线会被周围环境反射到组件背面,双面组件有能力收集这一部分光能,从而增加发电量。

  显而易见,与传统的单面设计相比,双面电池的发电功率更佳,可有效降低电站的平均发电成本。相应的,双面电池的生产工艺也比较复杂,其背面不能使用不透光的常规背板,叠加其它生产工艺导致成本略高。

  ②半片封装:目前主流封装模式,是指沿着垂直于电池主栅线的方向将电池片切成尺寸相同的两个半片电池片。光伏电池片在发电过程中产生的电流和电池片面积有关,因此相对于整片,半片电池中通过主栅线。当半片电池串联以后,单个正负回路上电阻不变,单回路的功率损耗就降低为原来的1/4,从而降低了组件的整体功率损失,同时也减小了组件升温对发电能力的负面影响。

  截至2020年,半片封装的市占率已经达到了71%,同比增长50%,一举超过全片封装成为市场绝对主流

  太阳电池组件部分被遮蔽,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量,被遮蔽的太阳电池组件此时会发热,这就是热斑效应。

  这种效应能严重的破坏太阳电池。有光照的太阳电池所产生的部分能量,都可能被遮蔽的电池所消耗。而造成热斑效应的,可能仅仅是一块鸟粪。

  为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏,最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管,以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。当热斑效应严重时,旁路二极管可能会被击穿,令组件烧毁,如下图

  隐裂是电池片的缺陷。由于晶体结构的自身特性,晶硅电池片十分容易发生破裂。晶体硅组件生产的工艺流程长,许多环节都可能造成电池片隐裂。近几年,晶硅组件厂家为了降低成本,晶硅电池片一直向越来越薄的方向发展,从而降低了电池片防止机械破坏的能力。

  目前常见的组件辅材包括互联条、汇流条、钢化玻璃、胶膜、背板、铝合金、硅胶、接线盒共八种。

  从成本端看,辅材中成本占比排名前五的分别是边框、玻璃、胶膜、背板以及焊带。其中边框在非硅成本中占比最高,而玻璃、胶膜以及背板则是光伏组件的核心辅材,对设备的最终性能有重要影响。我们将在接下来的部分,讲解这些辅材及发展趋势。

  顾名思义,边框就是光伏组件的外侧框架,在封装后填充硅胶密封,起到固定和边缘保护的作用。目前通用的光伏组件边框为铝制边框,其在各类组件的成本占比均仅次于电池,是成本最高的非硅辅材。

  光伏玻璃一般用作光伏组件的封装面板,直接与外界环境接触,其耐候性、强度、透光率等指标对光伏组件的寿命和长期发电效率起核心作用。目前光伏玻璃有三种主要产品形态:①超白压花玻璃、②超白加工浮法玻璃,③透明导电氧化物镀膜(TCO)玻璃。

  尺寸增大主要是受上游影响。由于硅片尺寸的逐渐增长,作为封装面板的玻璃板也必须同步增大,方能满足上游需求。

  减薄:一是降本需求,二也与光伏组件设计有关。目前,部分双面组件采取的是正反面均用玻璃封装的双玻璃路线mm厚度玻璃,而非传统的3.2mm。这既是为了设备整体减重,也是出于成本考虑。考虑到双面组件渗透率的持续增长,未来光伏玻璃减薄也将持续。

  封装胶膜材质一般为有机高分子树脂,其直接与组件内部的电池片接触,覆盖电池片上下两面,对电池片起抗水汽、抗紫外等保护作用。

  目前市场上有三种主流胶膜,①透明EVA胶膜、②白色EVA胶膜以、③POE胶膜。

  封装胶膜的发展,同样受下游光伏组件设计影响。虽然两种EVA胶膜仍是主流,合计市占率也接近80%,但其性能逐渐落后于下游需求,无法很好地解决PID问题,因此不适合应用在双面组件上,正在出让市场份额。

  PID效应又称电势诱导衰减,是电池组件的封装材料和其上表面及下表面的材料,电池片与其接地金属边框之间的高电压作用下出现离子迁移,而造成组件性能衰减的现象,对光伏电池的使用寿命和转换效率负面影响巨大。

  反观POE胶膜,其阻隔性能更加优良,特别适合应用于水汽敏感的技术路线,而水汽正是导致PID效应的元凶之一。因此,随着下游需求的变化,POE胶膜被视为是EVA材料的升级替代品,其渗透率快速提升,在2020年市占率已经达到了25.5%,且未来有望进一步提升。

  背板位于太阳能电池组件背面的最外层,保护电池组件免受外界环境的侵蚀,起到耐候绝缘的作用,需具备高水平的耐高低温、耐紫外辐射、耐环境老化和水汽阻隔、电气绝缘等性能。

  当前,市面上光伏背板的产品极为庞杂,且缺乏统一的命名标准,行业通常依照是否含氟分为含氟/非氟两大类,并依照加工工艺进一步细分。为减轻读者阅读负担,这里不再对不同工艺做具体解释。

  伴随着双面组件市场规模的快速增长,因能透光而被纳入生产的玻璃背板与透明有机材料背板市占率快速上升,较2019年分别增长14.2%/1.5%。在下游组件发展趋势不变的情况下,两者市占率仍将持续增长。

  焊带又称镀锡铜带,指的是在一种在铜带表面涂覆一层均匀厚度锡基的焊料,应用于光伏组件电池片之间的连接,发挥导电聚电的作用。

  光伏逆变器可以将光伏(PV)太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电(AC)的逆变器,可以反馈回商用输电系统,或是供离网的电网使用

  光伏发电系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电控制器,逆变器,交流配电柜,太阳跟踪控制系统等设备组成。

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  光伏电站也分为集中式和分布式两种。市占率方面,截至2020年底,我国大型地面电站占比为 67.8%,占据绝对主流,分布式电站占比则为32.2%。

  集中式大型并网光伏电站就是国家利用光能富集的无人地区,如荒漠或丘陵,安装大量光伏阵列集中建设的大型光伏电站。

  ①由于选址更加灵活,光伏出力稳定性有所增加,并且充分利用太阳辐射与用电负荷的正调峰特性,起到削峰的作用。

  ②运行方式较为灵活,相对于分布式光伏可以更方便地进行无功和电压控制,参加电网频率调节也更容易实现。

  ①我国光能富集区并非高负荷地区,这导致了一定的供需错配,使得电能无法就地消纳,存在一定的弃光弃电现象。

  ②同时由于光伏天然存在发电波动比较大的问题,导致集中式光伏电站对电网负荷比较大,光电上网一直比较麻烦。

  分布式光伏电站则主要是指利用小型空地,或建筑物表面,如厂房、公共建筑屋顶等表面建设的小型发电站,在人口比较稀疏的发达国家占据主流。

  ①光伏电源处于用户侧,发电供给当地负荷,有效减少对电网供电的依赖,减少线路损耗。

  ②充分利用建筑物表面,可以将光伏电池同时作为建筑材料,有效减少光伏电站的占地面积。

  纵观全文,我们可以发现,光伏产业最核心的发展路径,说白了就是用光电转换效率更高的太阳能电池,发更便宜的电。概括成四个字,就是“降本增效”。若要给两个关键词排个位,则降本还要在增效之前。

  ①受昼夜、天气以及季节影响明显。这在光伏发电直接表现为,包括发电量波动大、对电网稳定性不利、并网难等一系列问题。

  ②同时我国还存在光能富集区(西北)远离电力负荷区(东南沿海)的现象,有比较明显的供需错配,导致出现“弃光弃电”,造成浪费。

  解决这些问题,就需要在光电的储能与并网技术上寻求突破,目前常见的解决方案有光伏制氢、化学储能、就地消纳等——当然,这就属于光伏下游的下游,距离光伏产业链本身已经比较遥远,故不再展开。

  行业规律来看,一个多晶硅项目从立项到投产,平均需要的时间周期长达15-18个月,并且产能爬坡平均还需要3-6个月的时间周期。这意味着一个多晶硅项目等完全满产,足足需要接近两年的时间

  ①国内最大的工业硅供应商之一,主营工业硅2019年占比超过56%,剩下的是有机硅。

  ③目前已形成月产能8英寸60万片,12英寸7万片;预计2021年年末实现月产能8英寸70万片,12英寸17万片的既定目标

  ①持有新特能源65.43%股份。2020年,新特能源多晶销量6.63万吨。

  ②新特能源新疆多晶硅生产线万吨/年,目前正在对现有新疆多晶硅生产线年一季度末完成,届时新特能源新疆生产线万吨/年。

  ①,2021.9已形成8万吨高纯晶硅产能,在建乐山二期和保山一期合计10万吨将于2021年底投产,包头二期5万吨将于2022年内投产。同时,计划在乐山新建投资20万吨高纯晶硅产能,其中10万吨计划2022年底建成投产,预计2022年底公司高纯晶硅产能规模将达33万吨

  ②另有3.5万吨扩产项目正在进行中,预计于2022年3月底之前达产,估计2022年底总产能11万吨

  ①第一片异质结电池试样生产正式下线%,高于目前光伏行业主流技术产品PERC电池近2%

  ②今年6月份发布的《董事长交办任务执行力管理制度》表示,要求在2021年实现异质结组件订单销售达到1GW;在异质结电池组件生产方面,要求组件生产工厂年内生产1GW异质结组件,并且电池自给率达到50%以上。同时公司还要求,在异质结电池片研发方面,要求2021年底量产平均效率达到24.7%,单瓦成本下降至0.33元,良品率超过99%。该异质结产品任务书的签署工作现已完毕。

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