Демалыс күндері былай оқылды: Үлкенірек модульдер иә, бірақ жақсырақ...?
Бұл қазір жақсы қалыптасқан үрдіс. 2019 жылы үлкенірек пластина өлшемдеріне көшкеннен кейін, биылғы жылы ең ірі фотоэлектрлік өндірушілердің барлығы дерлік 2 метрлік белгіден жоғары өлшемдердегі және 500 Вт-тан асатын, кейбір жағдайларда 800 Вт-қа дейінгі қуатты жаңа модульдерді енгізді. Бұл модульдер өндіріс желілерінен көп мөлшерде шығарыла бастаған кезде, олардың жүйені жобалауға, орнатуға және ұзақ мерзімді пайдалануға әкелетін қиындықтары мен мүмкіндіктерін қарастыру өте маңызды.
JA Solar компаниясы тамыз айында SNEC сауда көрмесінде өзінің 745-810 Вт Jumbo модульдерін көрсетті. Көрме алаңындағы модульдерден үлкенірек форматтарға деген үрдістің қазір жақсы қалыптасқаны айқын болды.
Сурет: JA Solar
Бастапқы pv журналы 11/2020
1-деңгейлі модуль өндірушілері үшін үлкенірек форматтарға көшудің шығындар құрылымы тұрғысынан айқын артықшылықтары бар – жабдықты бейімдеу арқылы олар 400 Вт модульді өндіруге кететін уақытпен бірдей уақытта 600 Вт модуль шығара алады, бұл олардың өндірістік қуатын тиімді түрде арттырады. Бұл қадам нарық үлесін арттыруға да қызмет етуі мүмкін, бұл қуат көрсеткіштеріне сәйкес келе алмайтындықтан, ірі пластиналарды өңдеуге жабдықты бейімдеуге алдын ала қаражаты жоқ шағын өндірушілерді артта қалдырады.
Қуат рейтингіндегі бұл үлкен секірістер қағаз жүзінде әсерлі көрінгенімен, олардың артында аз ғана инновация бар деп жиі айтылады - тек өлшемнің ұлғаюы ғана. Бұған біраз шындық бар - өлшемнің ұлғаюынсыз біз жүздеген емес, ондаған ватт диапазонының ұлғаюын қарастырар едік. Бірақ мұны шынымен мүмкін еткен жартылай кесілген ұяшықтардың алғашқы инновациясы болды. Жаңа өзара байланыс стратегияларына, сондай-ақ белсенді бет ауданын одан әрі арттыру үшін ұяшықтар арасындағы алшақтықты азайтуға бағытталған күш-жігерге де көп күш жұмсалды.
PERC ұяшықтары мен модульдері үшін орасан зор өндірістік қуаттарға инвестиция салған өндірушілер үшін басқа нұсқалар аз болуы мүмкін, себебі тиімділікті арттырудың жаңа жолдарын табу қиындай түседі және жаңа ұяшық технологиялары ваттқа шаққандағы құны бойынша PERC-ке жақындай бастайды. Ал бұл үлкен форматтарға көшу жоба деңгейінде энергия өнімділігін арттыруға және LCOE-ні төмендетуге уәде беретіндіктен, оның кез келген басқа инновация сияқты құнды екенін айтуға болады.
Уәделер, алаңдаушылықтар
Бұл модульдерді өндірушілер бұл тек олар үшін шығындарды оңтайландыру ғана емес екеніне уәде береді. Осы жыл бойы 182 мм немесе 210 мм ұяшықтары бар жаңа модульдердің іске қосылуы көптеген шумен қатар жүрді және бұл өзгеріс жүйені жобалаудың басқа жерлеріндегі шығындарды төмендететініне және сайып келгенде жоба деңгейінде электр энергиясының құнын төмендетуге әкелетініне уәде береді.
Олардың ішіндегі біріншісі - қуатты модульдер трекер немесе сөрелерге кететін шығындарды азайтады деген пікір. Модуль дұрыс бағытта болған кезде, көбірек модульдерді және әр үйіндіге көбірек ватт сыйдыру үшін сөре жүйесін сәл ұзағырақ ету керек.
Жаңа үлкен форматты модульдердің көпшілігіне ортақ тағы бір тұжырым - кесілген ұяшықтардың, көп шиналы өзара байланыстың және «қос» модульдік конструкциялардың үйлесімі модульдің кернеуін төмендетеді, бұл жүйе дизайнерлеріне бірдей кеңістікте көбірек энергия сыйымдылығын орналастыруға мүмкіндік береді.
«Біздің Tiger модуліміздің төмен ашық тізбек кернеуі мен температура коэффициенті тізбек деңгейіндегі модульдер санын көбейте алады», - деп түсіндіреді JinkoSolar компаниясының Еуропа бойынша техникалық қызмет көрсету бөлімінің басшысы Роберто Мургиони. «Егер жобаның тұрақты ток бүйірлік сыйымдылығы белгілі болса, жобадағы тізбектердің жалпы санын азайтуға болады, бұл шаршы метрге 214 ватт қуат тығыздығын қамтамасыз етеді». Бір тізбектегі модульдер санын көбейту өз кезегінде қажетті кабельдер мен біріктіргіш қораптарының мөлшерін азайтуға, BOS шығындарын одан әрі төмендетуге қызмет етуі керек.
Өткен айда жаңа 7 сериялы модульдерін іске қосқан Canadian Solar компаниясы 210 мм пластинаға негізделген жаңа модульдер инженерлерге бір тізбектегі модульдер санын 30-дан астамға дейін арттыруға мүмкіндік беретінін есептеді. Бұл ескі буын Canadian Solar моно-PERC модулінің шамамен 26 тізбегінен алынған қуатты 12,2 кВт-пен салыстырғанда бір тізбектегі қуатты 20,2 кВт-қа дейін арттырады.
Бұл модульдердің іске қосылуы өлшемнің күрт өсуіне байланысты бірқатар алаңдаушылықтарды тудырды. Кейбіреулер өлшемін ұлғайтқанымен, өндірушілер алдыңғы әйнекті қалыңдатпағанын, бұл модульді сәл нәзік еткенін атап өтті. Дегенмен, Trina Solar металл жақтауды нығайту арқылы кез келген мәселені шешкенін хабарлайды, ал басқа өндірушілер өз модульдерінің IEC стандарттарында көрсетілген 5400 паскальды механикалық жүктеме сынағына оңай төтеп бере алатынын хабарлайды. Төмен кернеумен бірге ток та жоғарылайды, бұл кейбіреулердің өнімділікті төмендететін ыстық нүктелерге қатысты алаңдаушылықтарын білдіреді. Осыған жауап ретінде өндірушілер токтың тым жоғары жұмыс істеуіне жол бермеу стратегияларының қатарында жартылай ұяшықты және қос модульді конструкцияларды, сондай-ақ ұяшықтар арасындағы кішірек саңылауларды атап өтеді. Ал ұяшықтар арасындағы кішірек саңылаулармен - кейбір модуль конструкцияларында ұяшықтар аздап қабаттасады - жылудың жақсы таралуы ыстық нүктелердің пайда болу ықтималдығын азайтуға көмектеседі.
Кейбіреулер бұл модульдердің үлкендігі мен салмағы тасымалдау кезінде және орнатушылар үшін қиындықтар тудырады деген алаңдаушылық білдірді. Өндірушілер модульдерді тасымалдау жәшіктеріне тігінен орау және басқа да оңтайландыруларды зерттеу арқылы үлкен көлемде проблемасыз жеткізе алатынын хабарлады. Ал орнату жағынан, жоба әзірлеушісі RES Group компаниясының жаһандық күн энергиясын сатып алу жөніндегі жетекшісі Томасо Чарлемонт pv журналына жаңа фотоэлектрлік модульдердің ең үлкенінің салмағы әдетте шамамен 35 кг болатынын айтты. Бұл First Solar компаниясының 6 сериялы модульдеріне ұқсас, олар бірнеше жыл бұрын енгізілгеннен бері орнатушылар үшін ешқандай үлкен мәселелер тудырмаған.
Инженерлер мен жоба әзірлеушілері үшін бұл модульдермен жұмыс істеудің алғашқы кезеңі. Өндірушілердің көптеген мәлімдемелері орынды болып көрінгенімен, нақты жобаларда модульдердің қолданылып жатқанын көргеннен кейін ғана айқын болатын басқа да факторлар бар. BayWa re Solar Projects компаниясының сатып алу бөлімінің басшысы Тино Вайсс кабель шығындарының азаюын көре алатынын айтады. Бақылау/тіреу жүйесіндегі шығындардың төмендеуі де мүмкін, бірақ құрылымның құнын арттырмай қанша ұзын/ені жүре алатыныңызға шектеу болады, дейді ол. Және ол токтың жоғарылауы жоғары номиналды сақтандырғыштарға қажеттілікке әкелуі мүмкін екенін, бұл комбайн қораптарының бағасын көтеретінін ескертеді. «Нақты сұрақ - бұл BOS үнемдеуінің қанша бөлігі модуль бағасымен жұтылады», - дейді Вайсс. «Сайып келгенде, сіз осы BOS үнемдеуіне сене аласыз ба, жоқ па, әрқашан сіздің жүйеңіздің дизайнына байланысты болады».
Үлкен, сосын үлкенірек
Үлкенірек пластиналардың, содан кейін үлкенірек модуль форматтарының пайда болуы саланың тез арада екі негізгі топқа бөлінуіне әкелді, олар 182 мм немесе 210 мм пластиналарды алға жылжытты. Өндірушілер жаңа ұяшықтар мен модуль желілерінің 210 мм-ге дейінгі және тіпті одан да үлкен өлшемдерді өңдей алатынына кепілдік беріп отыр, бірақ кейбіреулер мұны бірнеше жыл ішінде екінші рет қымбат жаңартулар жасау мүмкіндігінен сақтану ретінде қарастырады. Нақты өндіріс жоспарлары тұрғысынан сала 210 мм пластинаның қуат өнімділігінің үлкен секірісін дереу жүзеге асыруға тұрарлық мақсат деп санайтындар мен 182 мм-ге біртіндеп секіруді жоғары энергия өнімділігі мен төмен LCOE-ге жетудің аз қауіпті және бұзушы жолы ретінде бағалайтындар арасында бөлінген сияқты.
Жақында өткен pv журналындағы вебинарда Trina Solar компаниясы 100 МВт бекітілген еңкейтілген, 1500 В жүйесіне негізделген кейс-стади ұсынды, онда 210 мм ұяшықтарды пайдаланатын Vertex модулі бәсекелесінің 182 мм ұяшықтарды пайдаланатын модулімен салыстырылды. Бұл Trina модулі бір тізбекте 36 модульге дейін мүмкіндік беретінін, ал бәсекелесінде бұл көрсеткіш 27 болатынын және бір тізбектегі қуаттың 35,8%-ға артқанын көрсетті. Бұл одан әрі орнатылған бір мегаваттқа 62 қада, 3,5 кг болат және 1 километр кабельдің азаюына әкеледі.
Бірақ үлкен өзгерістер белгісіздік пен жоғары тәуекелдерді білдіреді. Осы жаңа күн модульдерінің ішіндегі ең үлкені және ең қуаттысы жоба әзірлеушілері мен инвесторлардың пайдасын көруі үшін трекер және инвертор жеткізушілерінде, сондай-ақ жалпы жүйенің орналасуында қайта жобалауды қажет етеді. Әлеуетті пайда кейбіреулер тәуекелге баратындай болғанымен, тәжірибенің дамуы және мұндай өзгерістердің көбірек инвесторлар тарапынан қабылдануы және түсінілуі үшін кем дегенде бірнеше жыл қажет болады.
Сонымен қатар, 182 мм пластиналарға негізделген модульдер әлі де 500 Вт-тан асатын қуатқа жетеді және салыстырмалы түрде, қолданыстағы компоненттер мен зауыт орналасуларын тек шағын оңтайландыруды қажет етеді. «182 мм модуль - ең жетілген және тиімді өнім», - дейді JinkoSolar компаниясының Мургиониі. «Және ол саладағы қолданыстағы ұяшықтар мен модульдерді өндіру процесі үшін кепілдендірілген өнімділік пен өндірістік қуаттылықты ұсынады».
Қысқа мерзімді перспективада, кем дегенде, толық жүйелермен жұмыс істейтіндер аз кедергі келтіретін жолды қалайды. Байваның айтуынша, 182 мм ұяшықтарды жартылай кесілген орналасуда орналастыратын модульдер оңтайлы шешім болып көрінеді.
RES Group компаниясының өкілі Томасо Чарлемонт та 210 мм технологиясы компания үшін бүгінгі таңда тым үлкен өзгеріс әкелетінін айтады, дегенмен ол болашақта мұны жоққа шығармайды. «Олар сізге 30-дан астам модульден тұратын тізбектер жасауға болатынын айтқанда, жобаның бүкіл дизайнына әсер етеді, мысалы, трекерлерді реттеу қажет, ал инверторларға басқаша балқытылған қорғаныс қажет», - деп түсіндіреді ол. «Бұл мүлдем басқа орналасуды қамтиды. Бұл бір түнде болмайды».
Дегенмен, Чарлемонт 182 мм модульдермен жұмыс істей отырып, RES бастапқыда M6 (166 мм) модульдерімен жоспарланған бар жобаны алып, үлкенірек 182 мм форматы үшін қайта есептеу мүмкіндігіне ие болғанын түсіндіреді. Ал жаңа есептеулер капиталдық шығындарды шамамен $0,01/W үнемдеуді көрсетті.
«Сіз әлі де инверторлар мен монтаждық құрылымдарды өндірушілермен қазіргі шешімдерді қолдана отырып, тез бағалай алатын шектеулер шеңберінде қаласыз. Біз 182 мм модульді инвесторға апарып, оларға «тәуелсіз инженер бекіткен расталған сан міне» деп айта аламыз. Бұл басқа модуль, бірақ оны жүзеге асыру оңай», - деп түсіндіреді Чарлемонт. «Өндірушілердің неге соншалықты сенімді екенін түсінуге болады, себебі олар біздің жасаған жұмысымыздың оңай және тиімді екенін біледі».
Дегенмен, 600 Вт және одан жоғары қуаттылықтағы 210 мм пластиналар мен модульдерге көшу жаңа салаға қадам болып табылады және инвесторларға осы модульдермен жасалған жүйелерді тиімді деп санау үшін белгілі бір өнімділік тәжірибесі қажет болады. Бірақ сала бұған қазірдің өзінде назар аударды, және кейбір ірі ойыншылар осы сияқты қолданыстағы және жақсы түсінілген технологиялардың жаңа нұсқасына тәуекел етуге дайын болуы мүмкін. Трекер және инвертор жеткізушілері де өз ұсыныстарын ең үлкен модульдерге сәйкестендіру үшін тез арада жұмыс істеп жатыр, ал өндірушілер қазірдің өзінде 182 мм және 210 мм модульдердің сатылымы туралы хабарлап жатыр және бұл қадамның сәтті болатынына сенімді сияқты.
Қазіргі уақытта, 182 мм немесе 210 мм болсын, үлкенірек пластиналар мен модуль форматтары сақталатын сияқты. Wood Mackenzie (34-беттегі кестені қараңыз) және PV InfoLink сияқты сарапшылар бұл екі өлшемнің 2025 жылға қарай нарықтың шамамен 90%-ын құрайтынын болжап отыр, ал 210 мм кейінгі жылдары артықшылыққа ие бола бастады – бұл жаңа қадамның өзін орнықтыруы және тиімділікке жетуі үшін қажетті уақытты көрсетеді.
Бұл жаңалық қайдан алынған pv-журнал
