【案例六】天合光能:超高功率组件+智能跟踪解决方案引领智慧能源发展
2020-09-23 20:27:00  来源:中国经济信息社江苏中心  

导读:2020世界工业与能源互联网暨国际工业装备博览会近日在常州开幕。为探索优秀企业拥抱新技术、新市场的典型经验,中国经济信息社与常州市联合评选“在常州,遇见‘它们’——2020年常州‘新基建’企业年度典型样本案例”。样本案例以分析师调研视角,展示了常州10家“新基建”企业从默默支撑到勇立潮头,探索5G、大数据、AI等数字经济新模式,在工业互联网、制造智能化领域悄然布局,在新能源、新材料领域卓有建树,在高铁、轨道交通与特高压领域攻克难关的发展经验。

2020年常州“新基建”

企业年度典型样本案例(六)

天合光能:超高功率组件+智能跟踪解决方案 引领智慧能源发展

   

 

平价时代的电站系统对光伏组件提出“高功率、高可靠、低成本”要求,超高功率组件是助力光伏行业降本增效、平价上网的有效解决方案。

1997年创立于江苏常州的天合光能,不断强化产品科技竞争力,率先破解大尺寸、多主栅技术、高密度封装等技术产业化瓶颈,引领光伏组件迭代更新、迈进超高功率6.0时代。从研发制造组件开始,天合光能稳步拓展光伏系统与智慧能源业务,加速跨界融合,努力让更多人用上光伏平价清洁电力,勇担全球智慧能源的引领者。

率先突破MBB技术产业化瓶颈 叠加先进技术打造超高功率组件

“过去20多年,天合光能从组件逐渐发展到产品集成到下游开发,然后到能源互联网,都是以光伏为基础展开的一系列业务,光伏组件业务始终是我们的核心基础。”天合光能董事长高纪凡说。

天合光能深度整合电池及组件先进技术,引领光伏组件迭代更新、相继迈进超高功率6.0时代;创新开拓新业务,产业链由组件向下游延伸至终端电站,打造更优智慧能源解决方案。

多主栅(multi-busbar,下称“MBB”)技术可优化电池金属化电极以尽量减少遮挡和阻抗损失,提高组件抗隐裂能力,降低光伏度电成本。

国内第一代圆形焊带,应用成本低于进口材料50%以上,镀层厚度均匀性更优,焊接效果更稳定,屈服强度均匀性与国外产品一致;国内第一代MBB电池串焊设备,突破国外设备厂商垄断,单位产能提升20%;率先解决圆形焊带焊接工艺难点,精准控制焊接温度场,电极焊接处拉力平均值达1至2牛顿……

测试显示,MBB技术更细更窄的细栅及主栅设计,有效降低金属遮挡面积,电池片效率提升0.3%至0.5%,基于此,使用组件端圆形焊带,增加入射光的二次吸收,组件功率可提升5至8W;标准5400Pa的机械载荷测试结果显示,隐裂造成常规5BB组件功率衰减率约0.5%,而MBB仅有0.1%;节省银浆耗量超30%。

然而,MBB技术产业化在材料、设备与工艺等方面仍存诸多瓶颈。一方面,电池片分选需要高精准分类;另一方面,组件串焊过程中,电池片需要在较小的焊盘点上高精准定位与无偏移焊接,同时解决背面虚焊问题。

2015年起,天合光能将MBB作为战略性储备技术,攻克了圆焊带防偏移关键技术、144点弹性独立压紧技术、“串焊+汇流”一体焊技术等“卡脖子”技术。截至2019年3月,天合光能已荣获MBB相关技术授权专利24件。

2017年3月,德国莱茵TüV为天合光能颁发覆盖全产品线的MBB产品证书,这是第三方认证机构在中国颁发的首张MBB认证证书。天合光能还是全球首批推动双玻组件产业化的企业之一,也是第一家获得TüV双玻认证的光伏企业,并率先实现了批量化生产。截至2019年4月,天合光能MBB组件国内市场占有率已达40%,其中MBB双玻组件的市场占有率超80%。

近年来,受技术迭代更新、生产工艺进步、规模经济效应与补贴退坡等因素影响,光伏产业竞争加剧,发电成本下降趋势显著。2010—2019年我国光伏发电平均成本降幅达82%,与燃煤标杆上网电价的差距逐渐缩小,实现平价上网已是大势所趋。

在这样的大背景下,光伏组件进入高功率大规模量产时代,各项高效技术叠加为组件降本增效开发新空间。天合光能依托“光伏科学与技术国家重点实验室”和“国家企业技术中心”两个国家级创新平台,凭借优质设备资源、成熟工艺经验、整合创新优势,深度整合叠加MBB、大硅片、切半、N型、双玻、双面等电池及组件核心技术,根据全球不同市场需求推出差异化单、多晶组件产品,并实现大规模量产,保证新系列组件充足、稳定供货。

2020年2月,天合光能率先在行业内推出500W+至尊超高功率组件,组件效率高达21%,引领行业正式迈入光伏5.0时代,并于3月实现量产标志着高功率时代正式进入商业化量产阶段;7月,天合光能又一次率先推出600W+超高功率组件,组件效率提升至21.4%,再次引领行业进入光伏6.0时代。

至尊系列组件基于210mm超大尺寸硅片,而硅片大尺寸化是未来的一个发展趋势。210mm尺寸作为半导体行业量产化的最大硅片尺寸,成为目前光伏行业硅片的极限尺寸,将会在未来五年时间占据行业主流,进一步促进行业提质增效。从产线看,在生产速度未明显降低条件下,210mm尺寸组件能提升生产效率和降低能耗;从系统端看,210mm尺寸组件功率从400瓦提升至500瓦,且平衡系统成本优势明显。

天合在此基础上又运用MBB技术,创新推出叠加无损切割、高密度封装等先进的版型设计,进一步降低电压,提供系统单高串功率设计,从而实现兼具高效率、高功率及高可靠性能的高发电量组件产品。组件光电转化效率持续提升,光伏度电成本及平衡系统成本得以下降,为光伏行业加快实现“平价上网”提供了方向与路径。

“天合光能将进一步提升600W+至尊组件的产业化优势,预计2020年底至尊组件产能约10GW,2021年底和2022年的分别达21GW、31GW左右。到2022年底,至尊组件将占公司组件总产能的70%以上,从而满足全球市场需求并实现稳定供应。”高纪凡说。

“天合智能跟踪系统解决方案” 保障系统能效及稳定性

针对系统核心部件的兼容性差、系统安装效率低以及系统运营存在故障风险等问题,市场上需要高可靠性和高稳定性的光伏集成系统来提供更多的发电收益。

天合智能跟踪系统解决方案是天合光能在考虑上述问题的基础上,从提高发电量、降低度电成本、引入数字化运维等方面入手,更好地适应市场,最大程度为客户创造价值。位于陕西铜川的250MW领跑者项目和青海-河南±800千伏特高压直流工程均采用了天合智能跟踪系统解决方案。

2019年以来,天合光能的光伏电站建设项目成绩斐然。在国内,铜川、长治共500兆瓦光伏发电项目顺利并网。在海外,中标哥伦比亚新能源竞拍全部太阳能项目;在日本、欧洲、拉美、澳洲和东南亚等地区积极发展光伏电站工程建设管理业务。目前,天合光能全球布局下游生态链,项目累计并网量超过3吉瓦。

今年6月,天合光能在天合智能跟踪系统解决方的基础上发布全新天合智能优配Mega解决方案(TrinaPro Mega),是600W+时代首个超高功率整体解决方案。基于第一代天合智能优配的基础,TrinaPro Mega针对复杂多样的地形、坡度、风速等应用场景,将为至尊等超高功率组件在下游系统端的应用提供优化解决方案,保障系统能效及稳定性,同时帮助客户降低光伏项目度电成本、保障电站收益。

近几年,天合光能以组件业务为核心,产业链向下游延伸至终端电站,并提供开发、融资、设计、施工、运维等一站式系统集成解决方案,成为全面的智慧能源解决方案提供商。

加速跨界融合发展 让更多人用上光伏清洁电力

平价新时代,光伏行业正由政策驱动型发展为市场驱动型,全面开启低碳化、分布式、智能化、互联化能源变革新篇章,这需要摒弃一味追求产能扩张,从价格竞争转向以用户为中心的价值创造,不断强化跨行业融合发展,拓宽行业发展新空间,让更多人使用得上平价清洁电力。

当前,以5G、大数据中心、充电桩、清洁能源、人工智能、工业互联网等为代表的“新基建”迎来“爆发式”增长。与此相伴,光伏行业与能源物联网、5G与工业互联网等技术将加速融合。深化光伏智能制造、开展数字化经营管理、推动客户数字化服务体验等必将成为智慧能源时代的新趋势。

天合光能深耕光伏行业二十余年,从组件的研发制造开始,稳步拓展了光伏系统及智慧能源业务,成为光伏产品及智慧能源的全球性知名品牌。未来,天合光能将深耕新能源智能化、数字化融合发展,努力巩固与提升智能光伏组件与数字化光伏系统业务的全球领先地位,勇担全球智慧能源的引领者。(分析师 郭文嘉)

标签:光能;天合光能;超高功率
责编:后晨
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