光伏行業(yè)現(xiàn)在為什么不做超大尺寸組件：不求邊際收益，避免極大風(fēng)險(xiǎn)

本文來自“光伏新聞”，作者：鄧麗輝。

早在2018年5月27日，在由光伏新聞和保利協(xié)鑫聯(lián)合主辦的第二屆硅晶體生長(zhǎng)技術(shù)交流會(huì)上，時(shí)任保利協(xié)鑫(03800)CTO的萬躍鵬博士就指出，大尺寸硅片是光伏企業(yè)未來的一個(gè)發(fā)展方向。

圖1、大尺寸多晶硅片

2019年上半年，隆基股份主推M6的單晶硅片，預(yù)計(jì)在2019年四季度開始產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，其邊長(zhǎng)為166mm、對(duì)角線直徑為223mm，硅片面積為27412平方毫米，比M2尺寸大12.20%。

2019年8月16日中環(huán)股份首發(fā)推廣基于12英寸的硅片，M12是邊長(zhǎng)為210mm的方形單晶硅片，硅片面積達(dá)到了44092平方毫米，比當(dāng)前常規(guī)產(chǎn)品M2大80.47%。

一、大硅片、大電池、大組件的好處

1、硅片環(huán)節(jié)：硅片尺寸大，意味著單晶硅棒尺寸大，而拉晶車間是按照單晶圓棒或方棒質(zhì)量來計(jì)算產(chǎn)能的，這也就意味著同樣的時(shí)間，生產(chǎn)出來的單晶硅棒質(zhì)量更多，在設(shè)備、人員、輔材等不變的前提下提高了單晶生產(chǎn)產(chǎn)能，降低了生產(chǎn)成本;切片環(huán)節(jié)效率提升就更加明顯了，同樣一刀下去，硅片數(shù)量一樣，面積的提高就是效率的提高，182硅片的面積是156硅片面積的1.36倍，這也就意味著在人工、設(shè)備不變的前提下產(chǎn)能提升了將近18%(0.36的一半)，成本大大降低。

2、電池片環(huán)節(jié)：電池產(chǎn)線產(chǎn)能按照5500片/小時(shí)計(jì)算，倘若從生產(chǎn)156硅片變?yōu)樯a(chǎn)182硅片并且生產(chǎn)節(jié)拍保持不變，由于硅片面積變大了36%，也就意味著產(chǎn)能增加了36%，而這一過程當(dāng)中所需要的人力和折舊并不會(huì)發(fā)生明顯變化。電池片產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的這一提升會(huì)使得“單瓦”成本大大降。

3、組件環(huán)節(jié)：

組件面積的變大，也節(jié)省了很多成本，如EL和功率測(cè)試儀器等產(chǎn)能的提升帶來成本的降低;組件邊框成本節(jié)約;玻璃、背板、EVA的成本節(jié)約;焊帶匯流條的成本節(jié)約等。

硅片、組件尺寸變大，給光伏行業(yè)帶來的成本降低顯而易見，因此最近這兩三年，為了降低光伏發(fā)電成本，組件尺寸越做越大，下圖為硅片尺寸、電池片數(shù)量與組件面積。

表1、硅片尺寸與組件面積

二、大尺寸不等于超大尺寸，超大尺寸風(fēng)險(xiǎn)巨大

大組件降低了光伏行業(yè)發(fā)電成本，是行業(yè)發(fā)展的一種趨勢(shì)，但超大組件在市場(chǎng)驗(yàn)證安全性和可靠性之前，蘊(yùn)含一定風(fēng)險(xiǎn)。

最近廣州發(fā)展和粵電進(jìn)行了光伏組件采購(gòu)招標(biāo)，廣州發(fā)展要求組件電流小于15A，而粵電則要求組件長(zhǎng)邊小于2288mm，短邊大于1133mm且小于1136mm，從這些技術(shù)指標(biāo)要求看，組件的安全性和可靠性是大型發(fā)電集團(tuán)的基本要求，因此182組件也成為他們的首選標(biāo)的。

表2、廣州發(fā)展要求組件電流小于15A

根據(jù)相關(guān)企業(yè)此前發(fā)布的210系列產(chǎn)品，550W以上組件最大短路電流普遍超過18.4A，只有采用“三分片”無損切割技術(shù)，才能將組件最大短路電流控制在15A以下，但多數(shù)企業(yè)只在500W以下組件中應(yīng)用這一技術(shù)，以滿足分布式項(xiàng)目的需求。

表3、大尺寸組件與電流

圖2、粵電對(duì)組件尺寸及安裝孔要求

超大尺寸組件除了電流大外，由于其尺寸大、重量大，也會(huì)帶來安裝、運(yùn)輸、產(chǎn)品可靠性等問題。大型電站的光伏組件原則上需要兩人搬運(yùn)，大組件在重量上均不超過40kg在平地上帶來的影響并不大，主要需要評(píng)估組件面積與寬度對(duì)人工搬運(yùn)、安裝的影響。72片電池的M2組件面積約2㎡，寬度不到1m;M6組件面積增加到2.17㎡，寬度1.04m，因尺寸變化很小，M6組件從人工的角度可以在各種場(chǎng)景下替代M2組，如山地、水面、農(nóng)業(yè)光伏。M10組件面積2.56㎡，寬度1.13m，面積相比M2組件增大30%，適合應(yīng)用于平坦地形，以塊計(jì)的工作效率、安裝破損率仍是有保障的。60片電池的G12組件面積達(dá)到2.83㎡，1.3m的寬度更遠(yuǎn)超人雙手自然展開的距離，很可能給人工搬運(yùn)、安裝帶來困難，過猶不及。

圖3、光伏組件人工搬運(yùn)示意圖

為了解決上述運(yùn)輸安裝問題，如表1所示，部分210組件不得不選擇5X10的電池排列形式，讓組件寬度小于1.2米。但50型210組件為了縮小組件面積，選擇5列電池片的排列方式，這又導(dǎo)致了新的問題出現(xiàn)，如奇數(shù)列封裝帶來的跳線問題等。

在一定范圍內(nèi)，隨著硅片、組件尺寸的變大，制造成本與系統(tǒng)成本會(huì)有一定節(jié)省，為全產(chǎn)業(yè)鏈帶來價(jià)值，但超大尺寸的好處存在邊際效應(yīng)遞減的效應(yīng)，價(jià)值曲線逐漸來到一個(gè)平臺(tái)，尺寸過大就會(huì)因?yàn)榘惭b、運(yùn)輸、產(chǎn)品可靠性等問題導(dǎo)致價(jià)值急劇下降。

圖4、光伏組件的最佳尺寸選擇原理

大型光伏電站投資大，需要守住安全性和可靠性底線，也要適當(dāng)考慮運(yùn)輸、安裝、搬運(yùn)的便利性。目前組件技術(shù)仍處于快速更疊期，在充分驗(yàn)證可靠性之前，大型光伏電站應(yīng)該采用經(jīng)過市場(chǎng)充分驗(yàn)證的組件。

（編輯：玉景）