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光伏组件竞争力剖析

发布时间:2017/06/07 点击量:
  据EPIA计算,2013年世界光伏累计并网量到达约138GW。在已设备的138GW光伏体系中,大多选用晶体硅电池。跟着工业方案的活络拓宽及出产技能水平的灵敏跋涉,晶硅组件报价大幅降低。在光伏工业中已结束工业化的薄膜电池品种包括薄膜硅、啼化福(CdTe)和铜锢嫁硒(CIGS)或CIS电池。薄膜光伏组件具有低本钱、柔性、半透明等利益,在多晶硅料报价高昂时得到了灵敏开展。但跟着多晶硅料报价的降低,薄膜组件的商场份额直线降低。对比晶体硅组件,薄膜组件功率较低,实验机理研发不完善,出产技能不稳定,并且本钱较高(尽管薄膜组件的每瓦本钱低于晶体硅组件,但其体系发电本钱仍高于晶体硅)。
光伏组件回收
 
  薄膜组件要想从头取得商场份额应当具有更高的转换功率或更低的组件本钱。详细的说,选用薄膜组件发电的光伏体系所发电的均化发电本钱应等于晶体硅组件。这意味着一方面需考量薄膜组件的单位功率本钱,另一方面需断定薄膜组件的野外发电特性。晶体硅组件因为得到广泛运用,其野外发电特性数据已较详细。而薄膜组件因为设备量小,致使有关其实习发电特性的有关研讨和数据很少。这篇文章从薄膜组件的温度依托特性、弱光效应、光伏照顾特性及衰减特性人手,选用美国SAM(SystemAdvisorModel)软件剖析了三种薄膜组件在不相同日照本钱下的发电特性,并依据所计算成果,以现在晶体硅组件报价及体系本钱为参看,分别计算了三种薄膜组件应到达的报价。
 
  1不相同组件技能发电量剖析
 
  不相同组件技能优势各不相同,这篇文章中选用均化发电本钱(LCOE)来表征组件竞争力。两个重要因素抉择LCOE一个是体系本钱;另一个是单位体系发电量(kW·h/kW)。
 
  1.1不相同组件功率对比
 
  晶体硅电池技能较老到,理论研讨相对深化,其实验室及工业化功率都较高。高效晶体硅电池工业化功率超卓的是SunPower的背接触电池。三洋的HIT电池也到达了25.6%的高效。单晶和多晶电池因为硅片晶界的存在,致使实验室最高功率和工业化功率之间存在区别,且跟着电池工业化功率的逐渐跋涉,有逐渐拓宽的趋势。CdTe和CI(G)S电池近两年技能跋涉显着,实验室最高功率及工业化功率都有跋涉。格外CIGS电池,其实验室最高功率和工业化功率都已和多晶硅电池非常接近。薄膜硅电池功率仍较低,散布在6%~10%,还有很大跋涉空间。
 
  1.2不相同电池光谱照顾对比
 
  非晶硅电池的光谱照顾区间最窄,在300~800nm。CdTe和CIS电池具有相似的光谱照顾特性,照顾范围在350~900nm.CIGS和晶体硅电池相似,照顾范围在350~1200nm。太阳光谱的改动与太阳高度角及大气散射情况有关。夏天及多云时,太阳光谱相对蓝光更强,有利于薄膜硅电池发电;冬天及晴朗的气候时,太阳光谱相对红光更强,有利于晶体硅电池发电。
 
  1.3不相同电池温度系数对比
 
  组件的标称输出功率、开路电压、短路电流等参数都是在规范查验条件下得到的。规范查验温度为25℃,实习运用中的电池作业温度通常高出环境温度20℃左右,夏天时或许高达50℃以上。跟着电池作业温度的增加,电池的短路电流有小幅上升,而短路电流和填充因子显着降低,致使电池输出功率降低。电池的温度依托性与材料特性有关,晶体硅电池温度系数较高,跟着温度增加降低显着。与晶体硅电池对比,薄膜电池在温度系数方面有优势。
 
  1.4不相同电池弱光效应对比
 
  CIGS电池弱光效应较差,直到500W/m2光强下才到达与规范查验光强接近的输出功用。CdTe电池、薄膜硅电池及晶体硅电池在200W/m2以上光强下已具有极好的接近规范查验条件的输出。薄膜电池因为制备技能的区别致使不相同电池的弱光照顾距离较大。
 
  1.5不相同技能发电量对比
 
  在严寒、低辐照、低太阳角区域,CIGS电池具有优秀的发电特性,发电功用跨越其它薄膜电池,格外在9月到来年4月,太阳光谱红移,其超卓的光谱照顾特性可充分利用太阳中的红外光,跋涉电池发电量;但是在夏天(4-8月)会因电池作业温度增加而致使电池发电量受到影响。在高热、高辐照、高太阳高度角区域,薄膜硅电池因为超卓的温度系数及光谱照顾特性体现出了最优秀的发电特性。相反,CIGS电池因为作业的高温致使发电量成为薄膜电池中最低的。对于年累计发电量(kW·h/kW),薄膜电池体现最佳,在不相同辐照本钱下比晶体硅电池高出8%~10%。
 
  2结束语
 
  薄膜组件转换功率相对较低,尽管具有制作本钱低的优势,但商场份额一向较低,对比晶体硅组件处于下风。经过选用SAM软件,对薄膜、CdTe,CIGS和晶体硅电池进行了发电功用模仿剖析。思考薄膜的弱光效应、温度……高10%左右假定思考薄膜组件具有和晶体硅相同的单位发电量,则当薄膜组件功率低于8%时,不论非组件本钱怎样廉价都不或许取得和晶体硅组件相同的LCOE,意味着功率低于8%的薄膜组件将无法在晶体硅商场领域取得竞争力。跟着晶体硅组件功率的跋涉和本钱的降低,这么的临界转换功率将或许到达10%甚至更高。由此可知,跋涉功率是跋涉薄膜竞争力的最佳途径,跟着转换功率的跋涉,薄膜组件的报价可得到很快的跋涉,其对出产本钱的压力也逐渐降低。
 
  

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