如何提升光伏系統發電量降低LCOE(度電成本)，總的來講我認為有三個方向需要努力：高效組件、高可靠性組件和智能化組件。我的報告簡單從三個方面來跟大家分享一下。

高(gao)效(xiao)組件，包(bao)括了高(gao)效(xiao)電池(chi)(chi)的(de)研發和應用，這是技(ji)術(shu)上(shang)最(zui)核心的(de)部分。這里匯總了各(ge)種太陽電池(chi)(chi)技(ji)術(shu)的(de)世(shi)界最(zui)高(gao)電池(chi)(chi)效(xiao)率紀錄(lu)。這些結果，大家已經很(hen)清楚了，我就不再一一細(xi)講了，這些紀錄(lu)，反(fan)映了各(ge)種電池(chi)(chi)技(ji)術(shu)的(de)潛(qian)力。

目前(qian)PERC電(dian)池(chi)(chi)(chi)已經(jing)開(kai)始進入了(le)(le)產業化(hua)的(de)階段(duan)。我們(men)來(lai)看一下PERC電(dian)池(chi)(chi)(chi)技術的(de)研究(jiu)歷程，從2010年到(dao)2014年，包括歐洲(zhou)(zhou)和亞洲(zhou)(zhou)的(de)一些研究(jiu)機(ji)構和企(qi)業研發團(tuan)隊，對PERC電(dian)池(chi)(chi)(chi)做了(le)(le)一系(xi)列的(de)實(shi)驗室研究(jiu)，早在2012年時，多個機(ji)構已經(jing)實(shi)驗了(le)(le)大面積PERC電(dian)池(chi)(chi)(chi)效(xiao)率達到(dao)20%以上的(de)實(shi)驗室效(xiao)率。為實(shi)現產業化(hua)轉移打下了(le)(le)基礎。

在(zai)2014年，天合光能(neng)的國家重點實驗室研發的可量產單晶156的PERC電池效率達到21.4%的紀(ji)錄(lu)，2015年SolarWorld宣(xuan)布其PERC電池效率達到21.7%。這是一個新(xin)的紀(ji)錄(lu)。信恒節能(neng)承建的光伏發電項目(mu)一(yi)般(ban)都(dou)采用天合品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)光伏(fu)組(zu)件。PERC電池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)產業化已經在(zai)(zai)臺灣和中(zhong)國大(da)陸的(de)(de)(de)(de)一(yi)線(xian)企業得到(dao)規(gui)(gui)模化生產。PERC電池(chi)(chi)效率(lv)的(de)(de)(de)(de)產線(xian)水平在(zai)(zai)平均20.4%左右，電池(chi)(chi)效率(lv)還在(zai)(zai)持續優(you)化提(ti)升中(zhong)，規(gui)(gui)模也在(zai)(zai)快速增加。在(zai)(zai)今年5，6月份美國NREL公布的(de)(de)(de)(de)最權威的(de)(de)(de)(de)世界最高(gao)電池(chi)(chi)效率(lv)圖的(de)(de)(de)(de)更新(xin)(xin)版里(li)面(mian)(mian)，首次(ci)紀(ji)錄了天合光能在(zai)(zai)2014年研制的(de)(de)(de)(de)多晶(jing)PERC電池(chi)(chi)效率(lv)的(de)(de)(de)(de)世界紀(ji)錄20.8%，更新(xin)(xin)了2004年德國Fraunhofer ISE研制的(de)(de)(de)(de)小面(mian)(mian)積多晶(jing)PERC電池(chi)(chi)20.4%的(de)(de)(de)(de)紀(ji)錄。

除了(le)PERC電(dian)(dian)(dian)池(chi)外，天合光(guang)能(neng)(neng)也在(zai)致(zhi)力(li)于更高效的(de)太陽電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)技術工藝(yi)(yi)研發，例如IBC，HJT電(dian)(dian)(dian)池(chi)等(deng)。提升組(zu)件(jian)系(xi)(xi)統的(de)發電(dian)(dian)(dian)功率(lv)，可以(yi)從電(dian)(dian)(dian)池(chi)，組(zu)件(jian)，系(xi)(xi)統三(san)個方面的(de)光(guang)學(xue)(xue)性能(neng)(neng)及(ji)電(dian)(dian)(dian)學(xue)(xue)性能(neng)(neng)考量。這里我列(lie)舉了(le)幾個方向。例如，在(zai)組(zu)件(jian)端，光(guang)學(xue)(xue)優化的(de)方案有聚(ju)光(guang)焊帶的(de)開發，電(dian)(dian)(dian)學(xue)(xue)優化有低(di)電(dian)(dian)(dian)阻焊接技術工藝(yi)(yi)的(de)開發等(deng)。系(xi)(xi)統的(de)溫(wen)(wen)度系(xi)(xi)數(shu)，工作溫(wen)(wen)度等(deng)都是影響實際(ji)發電(dian)(dian)(dian)量的(de)要素。下(xia)面我會舉例說明各主要因素對高效發電(dian)(dian)(dian)的(de)影響和(he)解決方案。

低(di)的(de)(de)(de)LCOE主(zhu)要有三個(ge)因素(su)決定：高效(xiao)率(lv)，高發(fa)(fa)電(dian)(dian)量，低(di)成本(ben)。這里我舉(ju)一(yi)個(ge)例子，對(dui)(dui)于(yu)(yu)一(yi)個(ge)10MW的(de)(de)(de)項目來說，效(xiao)率(lv)每提升0.25%，相當于(yu)(yu)功(gong)率(lv)提升約5W，可使BOS成本(ben)下降約0.8%，大約是2-3分人民(min)幣(bi)。效(xiao)率(lv)的(de)(de)(de)提升，一(yi)個(ge)重要的(de)(de)(de)因素(su)是溫(wen)(wen)度系(xi)數(shu)，電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)開(kai)(kai)(kai)壓(ya)高，溫(wen)(wen)度系(xi)數(shu)就(jiu)低(di)，這里比較了普通電(dian)(dian)池(chi)，PERC電(dian)(dian)池(chi)，IBC電(dian)(dian)池(chi)由于(yu)(yu)開(kai)(kai)(kai)壓(ya)的(de)(de)(de)不同對(dui)(dui)溫(wen)(wen)度系(xi)數(shu)的(de)(de)(de)影響以及最終(zhong)對(dui)(dui)發(fa)(fa)電(dian)(dian)量的(de)(de)(de)影響。所以說，高效(xiao)電(dian)(dian)池(chi)開(kai)(kai)(kai)發(fa)(fa)，提升電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)開(kai)(kai)(kai)壓(ya)，對(dui)(dui)降低(di)溫(wen)(wen)度系(xi)數(shu)有益(yi)，如何有效(xiao)散熱降低(di)系(xi)統工作溫(wen)(wen)度也是需要考量的(de)(de)(de)因數(shu)。

這里我們做了(le)一(yi)個(ge)組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)溫度分(fen)布模型(xing)的(de)(de)(de)模擬。另外，在(zai)低輻(fu)照(zhao)的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)(jian)下，我們統計(ji)了(le)各種電(dian)池的(de)(de)(de)發電(dian)量的(de)(de)(de)實際(ji)情況，發現(xian)IBC電(dian)池在(zai)200W每平(ping)方米的(de)(de)(de)低輻(fu)照(zhao)條(tiao)件(jian)(jian)下發電(dian)量最高。剛(gang)才許(xu)博士(shi)也介紹了(le)，高質(zhi)量單晶電(dian)池，低輻(fu)照(zhao)表現(xian)更好一(yi)些。我們可以(yi)看到(dao)，以(yi)常州地區的(de)(de)(de)氣候條(tiao)件(jian)(jian)為例，我們對普通(tong)多晶組(zu)件(jian)(jian)和高效(xiao)組(zu)件(jian)(jian)，在(zai)溫度系數，工(gong)作(zuo)溫度，低輻(fu)照(zhao)，LID等幾個(ge)方面(mian)做了(le)比較，高效(xiao)組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)發電(dian)量有大約2%的(de)(de)(de)優勢。

光伏組件和系統的可靠性問題

光(guang)(guang)伏組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)可靠性問(wen)(wen)(wen)題(ti)，很多(duo)是(shi)(shi)(shi)關鍵材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)(wen)(wen)題(ti)。例如，EVA黃(huang)變和脫層(ceng)、背(bei)板(ban)(ban)開裂問(wen)(wen)(wen)題(ti)、焊帶發黃(huang)問(wen)(wen)(wen)題(ti)等(deng)(deng)，組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)(jian)長期(qi)(qi)使用后的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)(liao)老(lao)化(hua)問(wen)(wen)(wen)題(ti)。關于組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)(jian)功(gong)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)常年(nian)衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)問(wen)(wen)(wen)題(ti)，美國(guo)NREL有(you)一個統計，大約每(mei)年(nian)衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)0.7%，這已經是(shi)(shi)(shi)共識。天(tian)合光(guang)(guang)能(neng)對自身的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)(jian)也(ye)做(zuo)了(le)功(gong)率(lv)衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)檢測，從2008年(nian)來時的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)(jian)數據看，在(zai)(zai)(zai)0.7%的(de)(de)(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)率(lv)之內。功(gong)率(lv)衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)內部(bu)原(yuan)因，短期(qi)(qi)衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)主(zhu)要跟電池(chi)相(xiang)關，主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)PID，LID衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)。而長期(qi)(qi)衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)主(zhu)要來自于封裝材料(liao)(liao)，造成(cheng)黑斑(ban)，黑線，背(bei)板(ban)(ban)開裂等(deng)(deng)可靠性問(wen)(wen)(wen)題(ti)。材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)老(lao)化(hua)以(yi)(yi)及引(yin)(yin)起EVA脫層(ceng)以(yi)(yi)后，背(bei)板(ban)(ban)開裂等(deng)(deng)引(yin)(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)水透(tou)會發生。短期(qi)(qi)和長期(qi)(qi)失(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)式(shi)是(shi)(shi)(shi)不一樣的(de)(de)(de)(de)(de)。比(bi)如說，PID衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)可以(yi)(yi)在(zai)(zai)(zai)30%以(yi)(yi)上(shang)，有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)甚至高達70%的(de)(de)(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)。常見的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)(jian)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)，我們做(zuo)了(le)一個歸類和發生率(lv)。熱(re)斑(ban)，濕凍，濕熱(re)是(shi)(shi)(shi)造成(cheng)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)(jian)失(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原(yuan)因。這個在(zai)(zai)(zai)TUV中(zhong)國(guo)認證(zheng)組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)(jian)有(you)數據分析，在(zai)(zai)(zai)美國(guo)NREL也(ye)有(you)分析數據。熱(re)斑(ban)問(wen)(wen)(wen)題(ti)，這里(li)做(zuo)了(le)一個失(shi)效(xiao)機理的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)程(cheng)圖，遮擋(dang)引(yin)(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)電池(chi)局(ju)部(bu)高溫，反向偏(pian)壓和漏電流(liu)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)旁路(lu)二極管升(sheng)溫，是(shi)(shi)(shi)兩個關鍵失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)，最后可能(neng)把組(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)(jian)燒毀。

在組(zu)件(jian)(jian)系(xi)統可(ke)(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)(xing)研(yan)究方(fang)面，國際上已經有美國NREL，日本AIST，德(de)國Fraunhofer等機(ji)構在積極開(kai)展，中國也正在積極參(can)與(yu)這(zhe)方(fang)面的(de)(de)研(yan)究。例如(ru)，PID機(ji)理的(de)(de)研(yan)究，已經作為國家(jia)863項目立項，由英利(li)和天合共(gong)同承擔研(yan)究。對(dui)于耐(nai)濕(shi)熱的(de)(de)高(gao)可(ke)(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)(xing)組(zu)件(jian)(jian)產品，我們(men)提出了雙(shuang)玻組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)解決方(fang)案(an)。因(yin)為無機(ji)材料玻璃的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)遠優于高(gao)分子(zi)背板(ban);玻璃不透水，高(gao)溫高(gao)濕(shi)下(xia)更好地保(bao)護(hu)電池片(pian);組(zu)件(jian)(jian)不接地，對(dui)抗PID性(xing)(xing)(xing)能(neng)更加優異(yi)等優點(dian)。而耐(nai)熱沖擊(ji)的(de)(de)組(zu)件(jian)(jian)，我們(men)認為采用導(dao)(dao)電膜(mo)材料，能(neng)改善(shan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。以(yi)前(qian)由于導(dao)(dao)電膜(mo)成本高(gao)沒法推廣。剛才我們(men)上午聽專家(jia)報告了，導(dao)(dao)電膜(mo)的(de)(de)國產化(hua)已經有前(qian)景。如(ru)果(guo)能(neng)夠普遍(bian)的(de)(de)采用，將對(dui)組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)耐(nai)熱沖擊(ji)可(ke)(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)(xing)是有益的(de)(de)。

智能化組件

第三個(ge)方面，我想簡要(yao)談一下(xia)智能化(hua)(hua)(hua)組(zu)(zu)件(jian)，我們關注(zhu)到(dao)，組(zu)(zu)件(jian)失配的(de)短板效(xiao)應(ying)，其(qi)實只發生(sheng)在失配很嚴重的(de)情況下(xia)，這個(ge)圖說明(ming)了只有(you)在填(tian)充因子FF越大，其(qi)失效(xiao)的(de)短板效(xiao)應(ying)月明(ming)顯。智能組(zu)(zu)件(jian)，需要(yao)一步(bu)一步(bu)優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)，主要(yao)有(you)組(zu)(zu)串(chuan)或集中(zhong)式(shi)優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)，組(zu)(zu)件(jian)級功(gong)率(lv)優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)，子串(chuan)級功(gong)率(lv)優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)幾個(ge)階(jie)段的(de)產(chan)品(pin)，由于成本(ben)因素，需要(yao)分(fen)別(bie)(bie)開發和應(ying)用推廣。這里做了一個(ge)在50%輻(fu)照遮擋的(de)情況下(xia)，有(you)優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)器(qi)和普通不帶(dai)優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)器(qi)的(de)組(zu)(zu)件(jian)功(gong)率(lv)的(de)IV曲線，其(qi)最(zui)大輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)的(de)區(qu)別(bie)(bie)是很大的(de)。最(zui)大可以達到(dao)20%的(de)差(cha)別(bie)(bie)。

還有一個(ge)易(yi)安裝(zhuang)組(zu)(zu)(zu)件(jian)結(jie)構設計，是一個(ge)降低(di)度(du)電成本的方案之一。我們(men)(men)可以(yi)(yi)看到這(zhe)個(ge)是我們(men)(men)傳統的組(zu)(zu)(zu)件(jian)，大家(jia)可以(yi)(yi)看到會面(mian)臨很多問題。那(nei)么如果我們(men)(men)把安裝(zhuang)支架跟組(zu)(zu)(zu)件(jian)一體化，那(nei)就很方便(bian)，可以(yi)(yi)快(kuai)速安裝(zhuang)，降低(di)安裝(zhuang)成本，對屋頂的載荷也可以(yi)(yi)降低(di)。并不破壞屋頂防水。這(zhe)是易(yi)安裝(zhuang)組(zu)(zu)(zu)件(jian)的設計，也是天合(he)的產品之一。

有(you)專(zhuan)家(jia)研究了組件的(de)最(zui)佳(jia)(jia)傾(qing)角問題。值得重視和需(xu)要(yao)系統(tong)計算的(de)。分布式(shi)系統(tong)的(de)組件安裝的(de)最(zui)佳(jia)(jia)傾(qing)角設計，需(xu)要(yao)考慮屋頂成(cheng)本，例如(ru)單位(wei)面積租金，面積，等參數(shu)。這里(li)給出(chu)一(yi)個模(mo)擬和公(gong)式(shi)，可以(yi)對具體的(de)情況計算出(chu)最(zui)佳(jia)(jia)的(de)傾(qing)角設計，甚至允許有(you)一(yi)點遮(zhe)擋(dang)，找到最(zui)大(da)發(fa)電(dian)量，找到最(zui)低度電(dian)成(cheng)本的(de)設計。