Sepuluh tahun yang lalu, modul standard membawa penarafan papan nama 250 W hingga 280 W. Hari ini produk arus perdana yang masuk ke loji skala utiliti-berkedudukan pada 600 W hingga 700 W. Naluri pertama kebanyakan orang adalah untuk mengkreditkan kecekapan sel, tetapi kecekapan menerangkan hanya sebahagian kecil daripada perubahan itu. Jawapan sebenar terkubur dalam struktur kos sistem.
 

Output kuasa modul berkurangan kepada persamaan yang agak jelas:

Kuasa=Cahaya-kawasan penerimaan × Kecekapan penukaran × 1000 W/m² (sinar piawai)

Sepanjang lima belas tahun yang lalu, kecekapan penukaran telah meningkat daripada sekitar 15% kepada 22% hari ini untuk PERC, 23%–24% untuk TOPCon dan 24%–25%+ untuk BC dan HJT. Itu kira-kira peningkatan 60% dan benar-benar mengagumkan, tetapi ia tidak boleh menyumbang kepada lompatan 2.5× daripada 280 W kepada 700 W.

Selebihnya datang dari kawasan. Panjang tepi wafer dialihkan daripada 156.75 mm hingga 166 mm, 182 mm dan 210 mm (format M6, M10 dan G12 yang dirujuk oleh industri), dan kiraan sel berubah daripada 60 kepada 72, kemudian kepada separuh{10}}susun letak potong 144, 132 dan lain-lain. Jejak modul berkembang daripada kira-kira 1.6 m² kepada lebih 3 m².

Jadi cara yang tepat untuk meletakkannya adalah ini:kawasan panel berkembang, kecekapan bertambah baik, dan papan nama hanya melaporkan produk kedua-duanya.

Satu perkara patut ditekankan kerana ia sering keliru:kuasa yang lebih tinggi tidak bermakna kecekapan yang lebih tinggi.Modul 700 W dan modul 450 W mungkin menjana kira-kira tenaga yang sama bagi setiap meter persegi. Yang pertama hanya lebih besar.

 

Pemacu ialah kos tenaga elektrik yang diratakan (LCOE) - jumlah perbelanjaan seumur hidup dibahagikan dengan jumlah tenaga yang dihasilkan.

Pengurangan kos dalam PV pernah diperjuangkan pada modul itu sendiri. Tetapi apabila harga modul runtuh, bahagian modul bagi perbelanjaan modal permulaan kilang jatuh daripada lebih separuh kepada sekitar 40% atau kurang. Selebihnya ialah BOS (imbangan sistem): rak, asas, kabel DC, kotak penggabung, penyongsang, tanah, jalan masuk, buruh pemasangan dan peralatan mengangkat. Sebahagian besar daripada kos tersebut adalahberharga bukan per watt, tetapi per unit dan setiap meter persegi.
 

Itulah logik teras di sebalik modul besar. Ambil loji 100 MW:

Apakah maksud menghapuskan hampir 80,000 modul dalam amalan? 80,000 lebih sedikit lif dan penempatan, 160,000 lebih sedikit bolt pelekap, 80,000 lebih sedikit operasi pendawaian, dan pengurangan berkadar dalam purlin dan pengapit. Semua ini adalah kos buruh dan boleh guna yang menurun secara linear.
 

Modul besar turut disertakan dengan arus pengendalian yang lebih tinggi (produk format 210-boleh mencapai arus litar pintas dalam julat 18 A) dan voltan sistem 1500 V, jadi setiap rentetan membawa lebih banyak kapasiti. Rentetan yang lebih sedikit bermakna larian kabel DC yang lebih pendek, unit penggabung yang lebih sedikit dan input MPPT penyongsang yang lebih sedikit. Anggaran industri biasa untuk beralih daripada kelas 540 W kepada kelas 700 W ialah penjimatan BOS beberapa sen bagi setiap watt, diterjemahkan kepada pengurangan 1%–3% dalam jumlah belanjawan sistem. Pada projek utiliti dengan pelaburan ratusan juta, margin itu adalah tuil daya saing sebenar dalam tender.
 

Pembuatan menikmati dividen yang sama. Berapa banyak wafer yang diproses dalam talian sejam sebahagian besarnya ditetapkan oleh masa takt peralatan, bukan mengikut saiz wafer. Daripada 182 mm kepada 210 mm meningkatkan watt yang dihasilkan sejam pada peralatan yang sama sebanyak kira-kira 30%, jadi susut nilai, ruang kilang, buruh dan pembungkusan semuanya jatuh pada asas setiap-watt. Inilah sebab langsung perlumbaan saiz menjadi putih-panas selepas 2019.

 

Skalakan semuanya secara berkadar dan anda memukul dinding kejuruteraan dengan serta-merta. Format besar hanya berfungsi kerana keseluruhan pakej perubahan reka bentuk yang menyokong:

Masalah kuasa dua-semasa.Dua kali ganda kawasan wafer dan arus keluaran secara kasarnya berganda, tetapi skala kehilangan perintang dengan kuasa dua arus - jadi kehilangan empat kali ganda. Oleh itu, modul besar perlu menggunakan sel separuh-potongan (malah-potongan ketiga), berbilang-reka bentuk bar bas (MBB, bergerak daripada 5 bar bas kepada 12 atau lebih), dan wafer segi empat tepat (182×210, 210R dan yang serupa) untuk menolak setiap-arus julat sel yang boleh diterima kembali. Tanpa langkah-langkah ini, pembesaran format akan memburukkan kecekapan, bukan lebih baik.
 

Pemuatan mekanikal.Detik lentur daripada beban angin dan salji berkembang tidak-secara linear dengan rentang. Apabila keluasan bertambah, keratan rentas bingkai-mesti direka bentuk semula, menebal kaca atau ditukar kepada dwi 2.0 mm dan-kedudukan lubang pelekap dipindahkan - jika tidak, pesongan yang berlebihan di tengah menyebabkan keretakan mikro sel. Banyak pertikaian kualiti di sekitar produk-besar awal yang dikesan kembali kepada perkara ini.
 

Keserasian antara muka.Jika arus modul melebihi had input MPPT penyongsang atau rentetan terbuka-voltan litar mencecah siling 1500 V, kelebihan kos gerai modul yang besar. Oleh itu, format peta jalan perlu bergerak seiring dengan pengeluar penyongsang dan penjejak. Penjejak amat sensitif: modul yang lebih besar menaikkan beban kilasan-yang disebabkan oleh angin, jadi kekakuan kilasan dan reka bentuk redaman mesti mengikut rentak.
 

Had keras logistik dan buruh.Apabila modul menghampiri 2.4 m panjang dan melebihi 30 kg, pengendalian manual adalah pada hadnya dan bantuan pemasangan mekanikal menjadi perlu. Sementara itu, kekangan fizikal seperti dimensi kontena dalaman dan had lebar jalan dengan berkesan melukis garisan yang format tidak boleh melepasi - jika saiz tidak dimasukkan dengan cekap ke dalam bekas standard, kos pengangkutan setiap watt meningkat.
 

Letakkan semuanya bersama-sama dan gambarnya jelas:faedah marginal peningkatan saiz semakin berkurangan, manakala kos marginal - pemuatan, logistik, pemasangan, risiko mikrocrack - semakin meningkat.Apabila kedua-dua lengkung bersilang itu kira-kira mengapa industri telah menyelesaikan hampir format 210 pada kira-kira 700 W. Perdebatan yang-dipanggil "182 vs 210" tidak pernah mengenai mana yang lebih besar; ia adalah tentang yang lebih sesuai dengan keseluruhan ekosistem teknologi sel, penyongsang, rak dan bekas penghantaran.
 

Logik skala utiliti-kehilangan banyak dayanya pada bumbung kediaman dan di tempat ia terbalik. Sistem kediaman mempunyai struktur kos yang berbeza dan kekangan yang berbeza: kawasan bumbung yang terhad, bentuk yang tidak teratur, pemasangan manual, dan hayat perkhidmatan lebih daripada dua puluh tahun. Modul ini menyumbang bahagian yang lebih kecil daripada jumlah pelaburan berbanding loji utiliti, manakala buruh dan{3}}sokongan selepas jualan menyumbang lebih banyak.

Kelebihan panel besar di kediaman

Lebih sedikit unit bermakna lebih sedikit jam buruh dan lebih sedikit titik sambungan.Sistem 8 kW memerlukan 20 modul pada 400 W, tetapi hanya 16 pada 500 W. Empat modul yang lebih sedikit bermakna 8 pasangan pasangan MC4 yang lebih sedikit, 8 lebih sedikit set pengapit-dan-bolt dan beberapa meter kurang kabel DC. Dalam-buruh-pasaran kos tinggi - Eropah, Amerika Utara, Australia - penjimatan di sini selalunya melebihi perbezaan harga modul itu sendiri. Dan oleh kerana penyambung MC4 ialah titik kegagalan frekuensi tinggi{18}}yang diiktiraf dan punca utama kerosakan dan kebakaran arka DC dalam sistem kediaman, mengurangkan bilangan sambungan adalah keuntungan kebolehpercayaan yang tersendiri.

Lebih banyak kapasiti apabila ruang bumbung sempit.Di mana kawasan yang boleh digunakan ialah kekangan mengikat - bumbung nada tunggal rumah teres bandar, contohnya - watt yang lebih tinggi bagi setiap meter persegi bermakna lebih banyak kapasiti terpasang dan nisbah penggunaan sendiri-yang lebih tinggi daripada bumbung yang sama. Tetapi lebih tepatnya: apakah kerja di sini ialah W/m² (kecekapan modul), bukan penarafan papan nama. Panel yang besar secara fizikal dengan kecekapan biasa tidak mempunyai kelebihan berbanding panel yang lebih kecil dan lebih cekap pada bumbung yang dikekang.

Kerja struktur yang lebih bersih dan penghalaan kabel.Lebih sedikit unit bermakna susun atur yang lebih ringkas, larian rel dan saluran yang lebih kemas, kualiti pemasangan yang lebih konsisten dan lokasi kerosakan yang lebih mudah semasa diservis kemudian.

Format arus perdana mempunyai rantaian bekalan yang paling lancar.Saiz volum-tertinggi mempunyai harga terendah, inventori saluran terdalam, masa petunjuk terbaik dan ruang perundingan yang paling banyak. Perkara ini muncul semula di bawah dalam bentuk yang sangat berbeza.

Kos panel besar di kediaman

Butiran reka letak yang lebih kasar dan lebih banyak tepi terbuang.Bumbung kediaman dilengkapi dengan cerobong asap, skylight, dormer, timbunan bolong, laluan akses, rabung dan persimpangan pinggul. Semakin besar modul, semakin sukar untuk mencari penempatan di antara halangan tersebut. Hasil biasa ialah menukar kepada panel yang lebih besar sebenarnya mengurangkan jumlah kapasiti yang boleh dipegang oleh bumbung. Kerugian amat ketara pada bumbung berbilang-nada Eropah dan bumbung luar bandar yang kompleks di China.
 

Kehilangan teduhan dikuatkan.Bayang-bayang tiang utiliti atau sebatang pokok yang dilemparkan pada waktu petang musim sejuk memerlukan lebih banyak kuasa mutlak apabila ia jatuh pada panel besar berbanding panel kecil. Diod pintasan biasanya membahagikan modul kepada tiga zon, dan lebih besar zon tersebut, lebih banyak kawasan diseret ke bawah dengan sel berlorek.
 

Risiko pengendalian dan pemasangan yang lebih tinggi.Membawa panel sepanjang 2.3 m dan lebih 30 kg menaiki tangga ke atas bumbung berjubin 30-darjah, dengan dua orang bekerja dalam angin, merupakan profil risiko yang berbeza secara asasnya daripada kerja pemasangan tanah. Banyak pemasang menahan panel besar untuk alasan yang tidak menarik ini.
 

Pengagihan beban struktur berubah.Pada bumbung yang lebih lama, kapasiti purlin, titik galas jubin, dan penembusan kalis air semuanya direka bentuk di sekeliling jarak tetap modul yang lebih kecil. Panel besar mengalihkan kedua-dua lokasi beban dan jarak antara mereka, yang tidak selalu mesra dengan bangunan sedia ada. Kadangkala pengukuhan diperlukan, dan satu lagi penjimatan hilang.
 

Modul-elektronik peringkat mungkin memerlukan peningkatan.Pengoptimum kuasa dan mikroinverter mempunyai kuasa input dan siling semasa. Jika arus modul melebihi mereka, model yang lebih mahal diperlukan, mengimbangi penjimatan pemasangan. Ini perlu dimasukkan dalam pengiraan pemilihan dari mula.
 

Ketersediaan-alat ganti: masalah jangka panjang-sebenar.Ini adalah faktor yang paling mudah diabaikan di kediaman, dan yang paling sukar untuk diperbaiki selepas fakta itu.
 

Sistem kediaman direka untuk dua puluh-lima tahun perkhidmatan, tetapi format modul bertukar setiap tiga hingga lima. Format sel penuh 60-sel-yang lebih lama (kira-kira 1.65 m, 300–350 W) kini sebahagian besarnya tidak dapat dikeluarkan dan generasi 250 W yang terdahulu telah hilang sepenuhnya. Jika sistem yang dipasang pada tahun 2016 kehilangan modul hari ini, mencari model asal - dimensi, voltan dan parameter semasa yang sama - dalam praktiknya sangat sukar.
 

Akibatnya berlaku:

Ketakpadanan dimensi.Produk semasa biasanya lebih panjang dan lebih luas. Ia tidak sesuai dengan jarak rel dan kedudukan pengapit sedia ada, jadi anda sama ada mengubah suai rak atau hidup dengan jurang kekal.
 

Ketidakpadanan elektrik.Mencampurkan modul dengan voltan litar-buka dan arus kendalian yang berbeza ke dalam rentetan yang sama bermakna modul yang paling lemah menahan keseluruhan rentetan dan kerugian sebenar boleh jauh melebihi output panel tunggal yang gagal. Mengelakkan itu bermakna menggantikan keseluruhan rentetan - satu modul yang gagal menjadi perbelanjaan peringkat-rentetan.
 

Rantai jaminan rosak.Apabila pengeluar asal telah keluar dari pasaran atau menghentikan model, jaminan kuasa dan komitmen penggantian selalunya tidak mempunyai laluan praktikal untuk dihormati.
 

Bahagian terpakai-tidak boleh dipercayai.Apa yang tinggal biasanya modul yang ditarik atau hujung-dari-stok talian, dengan punca yang tidak diketahui, keadaan degradasi dan keadaan retakan mikro - dan tidak semestinya murah.
 

Jadi naluri untuk "memilih panel yang lebih kecil untuk susun atur yang lebih mudah" memerlukan diskaun yang digunakan sepanjang paksi masa:dengan sengaja memilih format kecil yang sudah-terpinggir hari ini menimbulkan masalah-alat ganti dalam dekad berikutnya atau lebih penyelenggaraan.Tetapi ini bukanlah hujah yang lebih besar adalah lebih baik sama ada, kerana spesifikasi terbesar dan terbaharu menghadapi pusing ganti pantas yang sama dan tidak semestinya lebih lama-hidup daripada yang arus perdana.
 

Pilihan yang benar-benar berhemat ialahformat arus perdana dengan jumlah penghantaran semasa tertinggi, masih dalam pengeluaran, dan dibekalkan oleh banyak pengeluar- bukan spektrum saiz yang melampau. Untuk kediaman, jalur itu pada masa ini mempunyai sekitar 54-sel / 108 produk separuh sel: kira-kira 1.7 hingga 1.9 m panjang dan dinilai 420–470 W. Faedahnya bukan sahaja kemesraan reka letak tetapi kemungkinan penggantian rapat, dalam kedua-dua bentuk dan parameter, masih boleh dibeli tahun dari sekarang.
 

Jika keadaan membenarkan, dua keputusan pada peringkat reka bentuk secara bermakna mengurangkan risiko kemudian:

Tentukan modul-elektronik kuasa tahap(pengoptimum atau mikroinverter) jadi setiap panel beroperasi secara bebas, dan mencampurkan modul dengan parameter berbeza kemudiannya tidak menyeret keseluruhan rentetan ke bawah.

Simpan satu atau dua modul daripada kumpulan pengeluaran yang sama sebagai alat gantisemasa penyerahan. Kosnya adalah kecil dan hampir dengan satu-satunya cara untuk menjamin penggantian seperti-untuk-seperti dua puluh tahun kemudian.

Empat perkara lebih penting daripada penarafan papan nama:

Watt setiap meter persegi(kecekapan modul) - menentukan berapa banyak kapasiti bumbung terhad boleh menampung.

Bagaimana dimensi fizikal sesuai dengan halangan bumbung anda- menentukan nisbah liputan sebenar yang dicapai.

Berat dan kebolehpasangan- menentukan keselamatan tapak dan sebut harga buruh.

Sama ada format itu sedang dalam pengeluaran arus perdana dengan pembekal yang stabil- menentukan sama ada sistem masih boleh dibaiki dalam dua puluh tahun.

Panel 450 W yang membazirkan 15% bumbung hilang kepada panel 420 W yang menutupinya sepenuhnya. Dan panel dengan spesifikasi menarik yang akan dihentikan pengeluaran dalam masa tiga tahun, tanpa meninggalkan sumber alat ganti, mungkin kalah kepada kedua-duanya sepanjang hayat penuh sistem.
 

Penutup

Panel solar terus menjadi lebih besar kerana ini adalah kes buku tekssistem-pengoptimuman peringkat mengatasi komponen-pengoptimuman peringkat.Pemandu bukanlah rekod kecekapan yang ditetapkan dalam makmal, tetapi butiran yang tidak biasa: bolt racking, larian kabel, jam kren, dan dinding bahagian dalam bekas penghantaran.

Dan kerana ia adalah jawapan peringkat-sistem, ia mempunyai sempadan aplikasi yang jelas:di padang pasir yang luas, lebih besar adalah betul; pada bumbung dengan cerobong dan lampu langit, kesesuaian yang betul adalah tepat.