RSS
Тренды
31 января, 14:55
У сонячній енергетиці йде перехід на великоформатні кремнієві пластини?
Кремнієві пластини (silicon wafers) є «проміжним напівфабрикатом» для виробництва сонячних модулів (панелей), основою на якій «друкуються» сонячні елементи, з яких і збирається модуль.

За даними останньої доповіді ITRPV 2019, доля пластини в вартості сонячної панелі становить 14%, набагато менше, ніж в 2017 році, коли ця доля дорівнювала 23%. Причина - 1) зниження вартості сировини - полікремнію, 2) підвищення ефективності виробництва, технологічні вдосконалення.

Одним з технологічних трендів в індустрії по випуску сонячних модулів є перехід на кремнієві пластини більших форматів. Більший формат пластини дозволяє збільшити максимальну потужність фотоелектричного модуля при тій же кількості сонячних елементів.

Збільшення розмірів пластин є давньою тенденцією. Сорок років тому стандартна довжина сторони (ребра) кремнієвої пластини становила всього близько 100 мм. До 2000-х років вона збільшилася до 125 мм. У 2012 році був впроваджений тип M0 з довжиною ребра 156 мм, який в підсумку став домінуючим. Надалі відбувалися невеликі поправки цього стандарту, впроваджувалися пластини M1 (156,75 / 205 мм ), M2 (156,75 / 210 мм).

В даний час абсолютно домінуючим стандартом на ринку є М2. Однак, як видно на наступному графіку, PV InfoLink прогнозує стрімке зростання частки пластин типорозміру G1 з подальшим швидкими переходом на кремнієві пластини формату М6:


Формат M6 активно просуває китайська компанія LONGi, яка стала світовим лідером за обсягами випуску пластин, і намірів збільшити обсяги виробництва до 100 ГВт і навіть більше найближчим часом. Пластини М6 використовуються в нових модулях LONGi Hi-MO 4 і Hi-MOX.

M6 – це квадрат зі скошенними кутами з довжиною ребра 166 мм і діаметром 223 мм. Площа пластини M6 збільшена на 12,21% в порівнянні з М2. У звичайному модулі з 72 осередками M6 може збільшити вихідну потужність з 395 Вт до 430 Вт.


Чому LONGi вирішила зробити ставку на М6?

Компанія каже, що M6 (166 мм) пропонує хороший баланс між зниженням витрат і сумісністю з компонентами, які сьогодні використовуються при створенні сонячних електростанцій. Згідно з розрахунками LONGi, ціна пластини M6 (за штуку) на 5 американських центів вища, ніж M2, але в 2020 році різниця скоротиться до 3 центів. При такій величині додаткових витрат M6 може забезпечити зниження інших витрат сонячної установки (крім модулів і інверторів) на 6-7% у порівнянні з M2.

Ще одна причина, по якій LONGi просуває M6 - це заявлена сумісність з традиційною силовою електронікою і можливістю застосування звичних технологій монтажу. Сонячний модуль з 72 елементами М6 важить близько 30 кг, що допускає можливість використання ручної праці при установці (хоча і на межі можливостей). З огляду на збільшену вихідну потужність, включаючи gотенційне двофазне посилення, пластина M6 збільшить робочий струм приблизно до 13А, що є верхньою межею для стрінгових інверторів. Модулі з пластинами M6, також сумісні з центральними инверторами.

У виробництві сонячних модулів з елементів M6 можна добитися значного зниження витрат, вважає LONGi, оскільки скорочується gитоме споживання матеріалів (алюмінієві рами, скло, кабелі, кремній, пакувальні матеріали). За розрахунками виробника, вартість модуля може бути знижена на 0.0036 $/ Вт.

Aiko Solar, великий виробник сонячних елементів, заявив, що може адаптувати свої виробничі лінії до виробництва M6 з невеликими додатковими інвестиціями. Компанія вважає, що доля M6 в її поставках досягне 60% вже в 2020 році, а в 2021 році збільшиться до 90%.

Таким чином, є ймовірність, що ринкова частка кремнієвих пластин М6 виросте набагато швидше, ніж прогнозувалося, скажімо, в вищезгаданый доповіді ITRPV 2019 року. Його автори вважають, що М2 буде однозначно домінувати в середини 2020-х років, а в сегменті полікристалічних (mc-Si) кремнієвих пластин - набагато довше (хоча, звичайно, зараз спостерігається явний відхід від продукції mc-Si, аж до повної відмови від її випуску провідних виробників):


Не можна не відзначити, що рушій переходу на М6 є перш за все LONGi, тому залишається питання, чи достатньо сил в компанії, щоб «продавити» ринок.

І це ще не вся історія.

У 2019 китайська Zhonghuan Semiconductor представила кремнієву пластину гігантського розміру М12 «Kwafoo» - 210 мм в довжину і 295 мм по діагоналі:


За словами компанії, сонячний модуль з 60 елементів М12 буде мати потужність до 610 Вт.

Новий продукт призведе до «набагато більш низького BOS [баланс системи - інші витрати сонячної установки за винятком модуля і інвертора] і LCOE [приведена вартість електроенергії] в проектах сонячної енергетики, а також до більшої рентабельності», - говорить голова Zhonghuan Шен Хаопін.

Ринкові перспективи кремнієвої пластини М12 ще менш зрозумілі, ніж М6. Крім Zhonghuan, в даний час жоден виробник сонячних елементів не оголосив про коригування виробничих процесів, щоб пристосуватися до M12. Постачальники монтажних систем і трекерів висловлюють занепокоєння з приводу статичної та динамічної стабільності установок з фотоелектричними панелями M12, які будуть набагато важчі, ніж будь-які інші масові модулі.

Деякі експерти вважають, що M12 від Zhonghuan націлена на використання в технологіях фотоелементів наступного покоління, таких як IBC (Interdigitated Back Contact), тобто М12 - це технологія віддаленого майбутнього, і, можливо, цільова.

 У той же час великий китайський виробник сонячних модулів Risen Energy вже оголосив про підтримку формату M12 і випустив на ринок сонячний модуль потужністю 500+ Вт, скомпонований зі ста половинчастих (half cut) монокристалічних осередків, «нарізаних» з кремнієвих пластин M12 Zhonghuan.

Таким чином, поява формату М12 привносить додаткову інтригу в прогнози майбутнього розвитку промислових технологій сонячної енергетики.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber

По материалам: renen.ru
ELEKTROVESTI.NET экономят ваше время
Подпишитесь на важные новости энергетики!