李春阳 黄兴发 陈亮 陈玉茹

摘  要：高效组件是平价上网环境下性价比较高的新产品，与常规组件相比，高效组件具有更高的转换效率。该报告以浙江4.1 MW的分布式电站为例，通过选用市面已有的高效组件，分析光伏电站的占地面积和主要设备材料用量，进一步分析发电量、BOS系统成本差异。结果表明高效组件能较明显降低光伏电站的BOS系统成本，提高项目的收益率，有效加速光伏项目的平价上网。

关键词：高效组件;发电量;成本

中图分类号： TM615                文献标志码：A

0 引言

2019年1月7日国家发展改革委、国家能源局联合发布了《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》。2019年4月8日发布了《关于推进风电、光伏发电无补贴平价上网项目建设的工作方案》征求意見稿。在2019年已经开展第一批光伏平价上网项目申报，推进建设不需要国家补贴执行燃煤标杆上网电价的风电、光伏发电平价上网试点项目。

在平价上网的大环境下，如何降低建设成本，提高电站发电量成为每个光伏电站建设投资单位亟待解决的问题。

1 高效组件

光伏电站的建设成本主要包括两大块：光伏组件成本，平衡系统成本（以下简称BOS成本）。组件成本占光伏系统总成本的比例目前处于45%上下，目前光伏组件经过几轮降价后价格趋于稳定。为应对平价上网，各制造厂家的研究方向是如何提高组件的转换效率。

光伏组件可通过光学匹配、电学改善、系统改进等措施提高转换效率。光伏制造产业链各环节均有各自提升发电效率的不同手段：在硅料、长晶切片环节主要金刚线切割;电池片环节有PREC技术、薄膜异质结技术、多主栅技术。组件环节则通过各种不同的封装工艺提升组件的输出功率或增加组件转换效率，象双玻双面、半片、叠瓦技术。

该文选取位于浙江地区4.1 MW分布式项目进行测算。该项目于2017年4月并网投入使用。该项目选用的组件为多晶常规260Wp组件，该文中选用市面常见的多晶PERC多主栅半片360、单晶PERC多主栅半片385进行对比分析。其参数见表1。

根据表可以得出，高效组件较常规组件转化效率有3%～4%的提升。

2 工程应用方案

项目位于浙江义乌，参考义乌地区气温，根据极限温度下电压校验及MPPT跟踪范围计算，多晶常规260组件每20块组件串联成一串，多晶PERC 多主栅半片360、单晶PERC，多主栅半片385组件18块组件串联成一串。组件均采用15°倾角安装，组件均为双列横排，前后排间距为2 928 mm。

光伏电站分为4个光伏发电单元，光伏发电单元排布参数如下，详见表2。

采用高效组件后，可大幅降低占用土地面积，利于节省成本。

原工程设计方案共设2个10 kV并网点，具体为1#并网点：安装多晶260组件8 880块，经4台500 kW集中式并网逆变器后交流输出，交流电压再经2台1 000 kVA双分裂干式变压器升压至10 kV，2个发电单元各以1回10kV ZC-YJV22-8.7/15kV-3×70高压电缆接至厂区内新增光伏开关站1，高压汇流后再以1回ZC-YJV22-8.7/15kV-3×120高压电缆接至厂区用户高配房内新增光伏接入柜1PV;2#并网点：安装光伏组件6 900块，经2台500 kW集中式并网逆变器和1台630 kW集中式并网逆变器后交流输出，再分别经1台1 000 kVA双分裂干式变压器和1台630 kVA双绕组干式变压器升压至10 kV，此2个发电单元各以1回10 kV ZC-YJV22-8.7/15kV-3×70高压电缆接至新建光伏开关站2，高压汇流后再以1回ZC-YJV22-8.7/15kV-3×95高压电缆接至厂区用户高配房内本期新增光伏接入柜2PV。采用多晶PERC 多主栅半片360、单晶PERC，多主栅半片385组件后的单元配置及材料与原方案的差异详见表3和表4。材料差异主要体现在组件数量、汇流箱及直流电缆长度、支架及支墩用量方面。因安装容量相同，箱变至用户高压配电房接入柜部分设备材料相同，该文不一一罗列。

3 经济分析

3.1 发电量测算

该文采用PVsyst6.7.9软件版本，项目地址：东经29.1°，北纬119.6°，海拔47 m。组件采用15°倾角安装，双横排布置。组件数量和安装容量根据电气设备选择在排布结果上进行微调，具体结果见表5。

相比于常规组件，作为升级版的PERC高效组件具有更为突出的发电优势。

从国内领跑基地项目中运行效果来看，实际发电量也与PVsyst测算结果吻合。山西大同领跑者项目共采用2种类型组件：PERC单晶单面组件（300 W）和常规多晶组件（270 W）。从2016年9月到2018年 10月，PERC单晶单面组件发电量比常规多晶组件高3.2%。主要是由于PERC组件的弱光损耗和高温损耗要明显低于常规多晶组件，PERC组件的衰减特性优于常规多晶组件。

对多晶PERC，多主栅半片，360组件发电量高于单晶PERC，多主栅半片，385组件主要有以下2个原因：1）现有的PVsyst模型计算不能体现出单晶PERC，多主栅半片，385组件转换效率比多晶PERC，多主栅半片，360高1.2%的优势;两者发电量比较接近。2）多晶组件的衰减性能优于单晶组件。

3.2 经济测算（表6、表7）

4 结论

（1）采用高效组件后，发电量有了明显提升。多晶PERC 多主栅半片360、单晶PERC 多主栅半片385较多晶常规260组件有3.3%的发电量提升。

（2）采用高效租价后，BOS成本有明显降低，土地成本下降。光伏组件转换效率提高1个百分点，BOS成本下降3%～5%。光伏组件转换效率提高1个百分点，占地面积下降5.5%左右。

参考文献

[1]李英姿.高效光伏组件对电气系统设计的影响[J].建筑电气，2019（3）：6-12.

[2]王斯成.光伏发电系统综合量化评价体系探讨[J].太阳能，2018（3）：12-22.

[3]孙杰.PERC单晶组件光伏电站案例分析[J].上海节能，2019（3）：232-235.