创新技术优势显现,光伏设备迎新一轮换新潮,谨防“二次污染”

细说光伏 2022-07-26

电池光伏逆变器光伏电池

2168 字丨阅读本文需 5 分钟

日前,江苏爱康科技股份有限公司(以下简称“爱康科技”)表示,公司控股子公司与苏州迈为科技股份有限公司(以下简称“迈为股份”)签署设备采购合同,将向迈为股份购买两条太阳能210半片异质结电池整线设备,每条生产线的产能均超过60万千瓦。据了解,近一年间,爱康科技控股子公司与迈为股份签署的设备采购合同合计产能超过180万千瓦。

券商指出,随着各国提出碳中和目标,全球光伏装机快速增加,国内光伏组件厂商扩产意愿强烈,设备采购订单充足。而在电池技术快速迭代的趋势下,产能技术升级成为企业挖掘价值的主战场,以异质结、TOPcon、IBC为代表的N型技术纷纷登台亮相,光伏设备迎来替换潮。

存量光伏逆变器技改需求攀升

据方正证券预测,今年全球光伏逆变器替换需求为1320万千瓦,到2025年将快速增长至3730万千瓦。而且随着全球新增装机规模的不断提升,未来光伏逆变器的替换需求也将持续增长。光伏逆变器制造企业也将迎来新的重大发展机遇。

市场研究机构埃信华迈公司早前也发布报告称,随着早期地面电站的光伏逆变器寿命到期,或部分出现故障等,第一波光伏逆变器更换高潮已然来临。而中国将会是全球第二大光伏逆变器更换需求市场,体量庞大。

但受光伏逆变器市场竞争以及产品更新换代技术等因素影响,要想打开这一片蓝海并不容易。山东奥太电气有限公司(下称“山东奥太”)新能源事业部总经理张洪亮告诉记者:“2014年以前,国内地面电站多选用的是艾默生、西门子、GE等进口品牌的光伏逆变器产品,其中艾默生等光伏逆变器的输出电压为380伏,和目前国内光伏逆变器主流产品270伏或315伏的电压等级并不匹配。如果单纯地换上国内产品,则无法保障光伏光伏逆变器最大功率输出,导致发电效率下降,直接降低发电量。”

市场调查显示,要想找到以前的进口产品十分困难。如今,我国光伏逆变器产品在全球市场竞争力有目共睹,国产品牌的国内市场占有率已达98%,全球光伏市场占有率更是60%以上。当年垄断中国光伏逆变器市场的欧美品牌产品早已被迫退出。以艾默生为例,其在2014年就已停产,且不再提供升级服务。一旦光伏逆变器出现问题,只能更换兼容艾默生光伏逆变器的单元模块,这种方式不仅费用高昂,还存在散热差、达不到现行国家标准等的问题。

创新技术优势显现

据了解,光伏电池因原材料和制备技术不同可分为P型电池和N型电池。P型由P型硅片掺杂硼元素制作而成,N型电池则由掺杂磷元素的N型硅片制作而成。P型产品是目前光伏产业的主流,制作工艺简单,成本较低。N型产品成本较高,理论上极限转换效率也更高。

中国光伏产业协会的数据显示,2021年,PERC单晶电池、TOPcon单晶电池、异质结电池和IBC电池平均转化效率分别为23.1%、24%、24.2%和24.1%,预计到2025年,PERC单晶电池、TOPcon单晶电池、异质结电池和IBC电池平均转化效率将分别达23.7%、24.9%、25.3%和25.3%。N型产品转换效率将明显优于P型。

光大证券指出,虽然未来3年-5年内PERC电池仍将占据主要市场份额,但由于其效率提升空间已接近天花板,TOPcon与异质结为代表的N型电池技术是未来最有前景的新技术,有望成为决定资本流向的创新技术。

中银证券认为,光伏设备行业具备较强的技术导向,技术的迭代也代表着设备的替换。目前,TOPcon技术正在快速发展。同时,异质结、IBC等N型电池技术的研究也在持续推进,未来电池技术将不断迭代升级,相应设备替换需求将不断扩大。

谨防“二次污染”

近日,能源行业研究机构IMEC与EnergyVille联合发布最新报告指出,全球范围内于21世纪初安装的光伏组件正在分批进入“退役期”,预计到2030年,全球光伏组件的报废规模将超过500万吨。

然而,截至目前,全球尚未形成成熟的组件回收再利用市场,参与企业数量不过十余家,专业技术人才也尚待培养。

以报告中提出的光伏电站投运15年后开始出现组件更换需求计算,现阶段,全球光伏组件更换规模对应的是2005年左右的新增装机规模,当时,全球光伏新增装机量尚处于吉瓦级水平,且主要市场集中在欧洲地区。但2011年以后,全球光伏年新增装机规模呈指数级上升,近年来甚至一度超过100吉瓦,后续的更换压力可想而知。

报告指出,到2030年,全球光伏组件的报废规模将超过500万吨。在需求不断增长的情况下,组件回收和再利用对光伏产业的发展至关重要,是确保光伏行业在全生命周期中维持绿色、环保、可持续的关键。

据了解,光伏组件主要由玻璃、铝、塑料、半导体材料等组成,其中九成以上的材料都可以回收再利用。但需要注意的是,晶硅组件含氟,如不进行专业处理,有毒气体不仅危害工作人员,还将对周围地区造成二次污染。而目前晶硅组件在全球的市场占有率高达95%,是市场的绝对主流。因此,合理进行废气、废液和废物的收集与处理,是避免光伏组件产生有毒气体的有效途径。

“二手”组件利用待加强

报告强调,发展组件回收和再利用产业是为了促进光伏全产业形成循环经济发展的模式,但回收和再利用并不等于将老旧的光伏组件拆卸后直接“回炉重造”,“二手”组件实际上还可以继续使用。

根据IMEC和EnergyVille的报告,通常情况下,光伏组件的寿命在20年以上。在光伏产业发展成熟度较高的市场,投资者对组件功率要求更高,拆除老旧组件后会选择安装“新品”,但其实淘汰下来的“二手”光伏组件还有一定的利用价值,可以低廉的价格销往对组件性能要求较低的新兴光伏市场。

报告表示,目前来看,可以“二次销售”的组件一般来自于工商业光伏电站。虽然在多年使用后,这些光伏组件有一定的磨损,但经过维修后仍可以正常发电。“二次利用”能够极大地延长光伏组件的使用期限,从而实现更大的经济效益。

此外,报告还强调,不管是“二手”光伏组件修复和再销售市场,还是报废光伏组件的回收和再利用市场,都将增加劳动力需求,创造更多就业岗位。同时,在全球实施能源转型的发展大趋势下,开发“二手”光伏组件销售市场还将有助于低收入国家解决能源供给问题。

来源:中国能源报,中国能源报,全国能源信息平台

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