大家好！今天让小编来大家介绍下关于双面单晶光伏组件_光伏政策无补贴如何实现高收益呢？的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。
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1.PERC、N型双面、黑硅—主流高效电池技术对比简析2.光伏政策无补贴如何实现高收益呢？
PERC、N型双面、黑硅—主流高效电池技术对比简析
2015年光伏领跑者计划推出，国家通过此项计划引导光伏行业有序升级，行业积极响应并顺势加快高效电池技术从研发走向量产的步伐。经过市场大浪淘沙，光伏行业主要选择的主要高效电池技术有：多晶黑硅电池技术、N型单晶双面电池技术以及P型单晶PERC电池技术。下面就电池工艺、组件功率、光致衰减、隐裂等方面探讨上述几种技术的优劣。
一、PERC单晶电池
1、PERC单晶单面电池
常规单晶电池主要效率区间为19.8-20%，对应的组件功率为280W。为了进一步提升单晶电池效率，在电池背面增加了钝化层。通过背面钝化层的作用，电池的表面复合速率显著降低，电池的效率提升到20.8-21%，对应的组件功率由280W提升到290W。
和常规单晶电池工艺相比，PERC单晶电池主要增加了背面钝化、背面SiNx膜沉积和激光打孔三道工艺。其中激光打孔工艺是利用一定脉冲宽度的激光在去除部分覆盖在电池背面的钝化层和SiNx覆盖层，以使丝网印刷的铝浆可以与电池背面的硅片形成有效接触，从而使光生电流可以通过Al层导出。因Al浆无法穿透SiNx层，其余未被激光去除的钝化层被覆盖在其上方的SiNx覆盖层保护，发挥降低表面复合速率，提升效率的作用。
通常背面的激光开孔面积约占电池片表面积的5-10%，如激光开孔面积过低，则光生电流在传输过程中电阻较大，从而产生较大的热损失，导致电流效率降低。如激光开孔面积过大，则钝化层无法有效发挥降低表面复合速率的作用，导致电池的效率无法有效提升。激光开孔工艺在电池片表面产生了5-10%的损伤。作为整片单一晶体，PERC单晶由于背面的完整晶体结构被破坏，有很大的隐裂或破碎的风险，晶体损伤可能导致硅片沿着此损伤整片碎裂。PERC单晶电池由于正反面金属结构不同所造成的2-5mm的翘曲，翘曲应力和激光损伤的联合作用下，PERC单晶电池的隐裂或破碎的风险将显著提高。
组件应用在光伏电站后，在整个生命周期内，组件都需要持续经受机械载荷或风载荷等考验。为了保证组件在光伏电站使用的可靠性，组件都需通过5400Pa机械载荷测试，行业标准是测试后组件功率的衰减量小于5%，因为激光开孔工艺造成的损伤导致硅片破碎几率增大，因此PERC单晶组件经过机械载荷测试后的衰减普遍大于5%，而常规单多晶组件的机械载荷测试功率衰减量普遍小于3%。可以看出PERC单晶组件的机械载荷衰减率明显高于其他组件产品。对光伏电站来说，在雪载荷和风载荷等的持续用下，PERC单晶组件从激光开孔点开始逐渐出现隐裂和破片，伴随的是组件功率的持续下降。PERC电池的高机械载荷衰减率PERC单晶组件的这一缺陷给光伏电站发电量带来了极大不确定性。为了缓解PERC单晶在机械载荷和隐裂方面的缺陷，行业采取在组件背面添加加固横梁的方式，并进行了采用加厚硅片来缓解隐裂的尝试，但这些方法均提高了组件的单瓦成本，与降低度电成本的大方向背道而驰。
光致衰减方面，多晶黑硅光衰约为1.5%，N型单晶基本没有光衰，而PERC单晶的光衰在2-10%之间，从而导致PERC单晶组件应用在光伏电站后很可能光电转换效率大幅下降，光伏电站发电量和收益率而随之大幅下降。
2、PERC单晶双面电池
PERC单晶单面电池的背面为全Al层，背面入射光线无法穿透该全Al层，因此PERC单晶单面电池只有正面可以吸收入射光进行光电转换。为了使PERC电池均有双面光电转换功能，行业改变了PERC电池的印刷工艺，将背面全Al层印刷工艺修改为背面局部Al层印刷工艺。该工艺是尽量保证背面Al浆印刷在激光开孔点处，以使光生电流仍然可以通过激光开孔点的Al层导出。
PERC单晶双面电池背面由全Al层改为局部Al层，因此背面的入射光可由未被Al层遮挡的区域进入电池，实现双面光电转换功能。由于激光开孔点仍然需要Al浆来疏导光生电流，因此背面的大部分区域任然覆盖了Al浆，因此和电池正面超过20%的光电转换效率相比，PERC单晶双面电池背面可吸收光线的区域有限，背面的光电转换效率预计在10-15%。同时由于背面由全Al层改为局部Al层，电池的正面效率可能会下降0.2-0.5%。
由于PERC单晶双面电池的工艺与PERC单晶单面电池的工艺并无明显区别，因此PERC单晶双面电池任然面临隐裂率高、机械载荷衰减率高、光致衰减率高等问题。对光伏电站来说，使用PERC单晶双面组件仍然有明显的可靠性风险，对保证电站收益率也是巨大的考验。
二、N型单晶双面电池
N型单晶双面电池在近年也逐步释放产能，从相关资料来看，国内若干主要企业均具有一定技术储备。这种电池的特点也是双面皆可吸收入射光线，从而提升电池和组件的发电量。目前有企业宣传该款电池的正面效率大于21%，背面效率大于19%。封装成组件后，正面功率接近300W，背面功率接近270W。结合各种应用场景，组件发电功率较高。和常规电池相比，该款电池主要增加了双面浆料印刷和硼元素掺杂（如旋涂、印刷高温推进和固态源扩散等）等工艺。目前国内主要企业储备的该产品技术基本都没有用到激光等工艺，因此整个电池制作工艺不对硅片造成额外损伤，组件可在各种使用条件下保持稳定性。此外，还具有无光致衰减、弱光响应好等特点。
P型单多晶电池正面印刷Ag栅线，背面整面印刷Al浆，因此电池正面和背面的金属结构和成分不对称，在丝网印刷烧结后电池片会产生2-5mm的翘曲，从而在电池内部产生应力，由于翘曲和应力的作用，P型单多晶电池的破片率明显提升。由此包括电池生产、组件生产和光伏电站组件中的电池破裂率均提升。N型单晶双面电池正背面均印刷Ag栅线且图形相近，因此N型单晶双面电池结构均有对称性，电池在丝网烧结印刷后不产生翘曲。此外，N型单晶双面电池的工艺流程中无激光等损伤，保持完整晶体结构。综合以上因素，N型单晶双面电池破片率更低。
由于N型单晶双面电池正背面均印刷银浆，因此该款银浆的耗量高于P型单多晶电池。在产能方面，N型电池与P型电池的相比还有差距。
三、多晶黑硅电池
多晶硅片中具有若干不同晶向的晶体，因此单晶广泛应用NaOH溶液各向异性制绒工艺并不适用于多晶制绒。目前通行的多晶硅制绒工艺主要是HF/HNO3混合溶液的缺陷腐蚀制绒法，此方法制绒后的硅片反射率约为18%，高于常规单晶制绒后11%的反射率，不利于多晶电池对入射光线的有效吸收。为了进一步降低多晶硅片制绒后的反射率，采用特殊制绒工艺在多晶硅片表面形成纳米结构，增加有效多晶硅片对入射光线的吸收。采用这种制绒工艺生产的多晶电池有更低的反射率，此方法制绒的多晶电池从肉眼来看比普通多晶电池更黑，因此这种工艺被称为黑硅制绒。
多晶黑硅制绒工艺主要有干法制绒和湿法制绒两种。干法黑硅制绒工艺为反应离子刻蚀法（Reactive Ion Etching，RIE），该方法是等离子体在电场作用下加速撞击硅片，在硅片表面形成纳米结构，从而降低多晶硅片的反射率。湿法黑硅制绒工艺为金属催化化学腐蚀法（Metal Catalyzed Chemical Etching，MCCE），该方法是在硅片表面附着金属，利用HF与强氧化剂混合溶液腐蚀硅片表面，附着在硅片表面的金属随着腐蚀过程而向下沉积，从而在硅片表面形成纳米结构，有效降低硅片表面的反射率。无论干法或是湿法黑硅制绒工艺，都可将多晶电池效率提升0.6%以上，采用多晶黑硅电池封装的组件功率也可从265W提升到275W。多晶黑硅电池的整个制作工艺简单，不对硅片造成额外的损伤，使多晶组件可在各种使用条件下保持可靠性，保证了多晶组件在光伏电站整个生命周期发电量的稳定。此外，多晶电池还具有光致衰减低的特点，多晶电池的光致衰减普遍低于1.5%，而PERC单晶电池的光致衰减为2-10%。可以看出，与PERC单晶电池相比，多晶黑硅的光致衰减率具有很好的优势。
在全球的晶体硅光伏产品中，多晶产品仍然占有50%以上的市场需求。多晶产品具有单瓦价格低、工艺成熟、组件可靠性高的特点，有效降低光伏电站风险，为光伏电站收益提供可靠保障。
结语
多晶黑硅电池和N型单晶双面电池在光致衰减率、破片率和机械载荷衰减率等方面均明显好于PERC单晶电池。因此相比于PERC单晶电池，多晶黑硅电池和N型单晶电池将为光伏电站带来更为稳定的发电量，光伏电站业主的投资回报也可以得到更好的保障。光伏电站作为预期运营25年、30年乃至更长时间的投资项目，除了组件初始功率外，还需要关注组件功率在整个电站生命周期的稳定性和衰减率，以保证稳定的投资回报。
光伏政策无补贴如何实现高收益呢？
双玻组件的优势为高品质光伏电站提供了最好的解决方案。主要体现在：生命周期较长：普通组件质保是25年，双玻组件提出的质保是30年。生命周期内具有更高的发电量：双玻组件预期比普通组件高出25%左右，当然这里指的是双玻组件30年的发电量与普通组件25年发电量的对比。具有较高的发电效率：比普通组件高出4%左右。这里指的是相同时间内发电量的对比。衰减较低：传统组件的衰减大约在0.7%左右，双玻组件是0.5%。玻璃的透水率几乎为零，不需要考虑水汽进入组件诱发EVA胶膜水解的问题。传统晶体硅太阳能组件的背板有一定的透水率，导致组件内部发生电化学腐蚀，增加了出现PID衰减和蜗牛纹等问题发生的概念。双玻这一优势尤其适用于海边、水边和较高湿度地区的光伏电站。玻璃是无机物二氧化硅，与沙子属同种物质，耐候性、耐腐蚀性超过任何一种已知塑料。紫外线、氧气和水分导致背板逐渐降解，表面发生粉化和自身断裂。玻璃则一劳永逸地解决了组件的耐候问题，也随之结束了PVF和PVDF哪个更耐候的争端，更不用提其它PET背板、涂覆型背板。该特点使双玻组件适用于较多酸雨或者盐雾大的地区的光伏电站。玻璃的耐磨性非常好：有效解决了组件在野外的耐风沙问题，大风沙地区双玻组件的耐磨性优势明显。双玻组件不需要铝框：即使在玻璃表面有大量露珠的情况下，没有铝框使导致PID发生的电场无法建立，其大大降低了发生PID衰减的可能性。
?在电价较高、峰谷价差较大、经常停电的场所，合理设计，即使没有国家补贴，也能实现高收益。
案例分析
我们以深圳一个工业厂房为例，设计一个光伏储能项目，深圳工商业电价分为峰平谷3个阶段，如下图所示，峰值电价为1.08元/度，平值为0.73元，谷值为0.36元。工厂生产用电从早上8点到下午18：30分，功率为120kW左右，中午12：00-13：30休息，功率为20kW左右，18：30-21：00为办公用电，功率为40kW左右，每天用电的电费如下:
平段共6小时，消耗540度，电费394.2元;峰段共5小时，消耗680度电。电费734.4元，谷段没有消耗电能，夏天和冬天有10%左右的差别，周六会经常加班，一年无生产的假期大约80多天。每年的电费约300万。本项目业主自有厂房，注重环境保护，有闲置资金安装光伏电站，用于抵扣电费。
方案设计
根据工厂的用电情况，深圳当地的气候，光照最好的时候峰值约6小时，我们设计一个光伏并离网储能系统，组件选用400块300W单晶双面组件，共120kW，双面组件，背面也可以发电，通常发电量有10%以上的提升，预计平均每天可以发400多度电，在光照最好的时候可以发800度电左右，采用20块串联，10路汇成一个汇流箱，共2个汇流箱，逆变器选用HPS120kW并离网一体机，输出功率132kVA，蓄电池采用250节2V1000V的铅炭电池，可储能的电量400度左右。
储能逆变器各阶段工作状态如下：
1)在电价谷值23：00时，电网给蓄电池以100A的电流充电，充到80%为止，早上有光照时，光伏方阵给蓄电池组充电，直到9：00为止。如果蓄电池充满，电量大约400度。
2)在电价峰段9：00-11：30，蓄电池和组件通过逆变器，以恒功率100kW同时给负载供电，2.5小时消耗250度电;
3)在电价平段11：30-14：00分，光伏方阵给蓄电池组充电;
4)在电价峰段14：00-16：30，蓄电池和组件通过逆变器，以恒功率100kW同时给负载供电，2.5小时消耗250度电;
5)在电价平段16：30-19：00分，光伏方阵给蓄电池组充电;
6)在电价峰段19：00-21：00，如果蓄电池电量还有，以恒功率20kW同时给负载供电，直到蓄电池的电量30%为止。
先进技术
本系统采用了最新的技术，双面单晶组件、双向并离网储能逆变器、铅碳电池，技术先进、发展质量高，符合国家能源局对光伏的要求，国家会大力支持。
1)双面组件：双面组件使用的电池技术主要有基于p型硅片的PERC技术，基于n型硅片的PERT技术和异质结结构的HIT技术。除了正面接收太阳辐射外，双面组件背面也可以接收来自空气中的散射光、地面的反射光以及每天早晚来自背面的太阳直射光。因此双面组件的发电量与相同电站设计的单面组件相比有10-30%的增益。
2)双向并离网储能逆变器：古瑞瓦特HPS系列三相太阳能并离网逆变控制一体机，采用新一代的全数字控制技术，纯正弦波输出;太阳能控制器和逆变器集成于一体，方便使用。逆变器为充电放电双向控制，且充放电时间可以自由设定，并离网状态无缝切换，给负载提供不间断电源。
3)铅炭电池：将铅蓄电池和超级电容器两者技术相融合，是一种既具有电容特性又具有电池特性的双功能储能电池。充电电流可达0.2C，放电电流可达0.4C，完美适应光储系统，充电功率低时间长，放电功率大时间短的要求，循环寿命高，70%的放电深度循环次数超过4000次，使用寿命超过10年，性价比高，价格略高于普通胶体电池，是锂电池价格的三分之一。
投资收益
先计算成本，531新政策出台后，组件和逆变器等设备厂家下降了价格，120kW的光伏电站原材料和安装成本可降到4.8元每瓦，EPC利润也会下降，算0.5元每瓦，这样整个系统初装费用为63.6万元，铅炭蓄电池是系统最贵的一部分，也是寿命最短的设备，目前价格还没有大幅下调，250节2V1000AH的蓄电池约45万，总投资108.6万元。
再计算收益，平均每天发电400度，自用280天，按1.08元每度价格算，每年收益为12.1万元，节假日余量上网为85天，以脱硫电价0.45元卖给电网公司，总费用为1.53万元。还有峰谷价差的收益，假定蓄电池充放电效率为85%，电价峰段时充电280度，电费抵扣302.4元，电价谷段时充电330度，费用是118.8元，每年峰谷价差的利润是5.14万元。所有收入加起来为18.77万元。
该模式设定为厂房业主有闲余资金自己投资，光伏发电用于抵消电费开支，所以不计算资金的货款成本，以及税金和租金等各种开支。
综合计算，成本回收期为5.79年，不到6年就可以收回全部投资，还有近15年时间是纯收益。
总结
光伏发电结合储能系统，不仅拓展应用范围，对光伏产业的发展带来更多的机会，而且投资收益率还很高。
1)逆变器可以按要求以恒定功率输出，克服了光伏组件功率不稳定的特点，可以大幅度提高光伏发电在电网中的比例，逆变器还可以调节功率因素，提高了电网的品质;
2)通过波谷储存电能，波峰输出电能，电网峰值用电量可大幅削减，通过峰谷电价差价，为用户创造更大的价值;
3)在电网停电时，系统可以组成一个离网系统，为负载提供应急电源。
工商业屋顶情况复杂，工厂用电情况也千差万别，每一个项目都需要仔细分析，量身订做，才能获得更好的经济效率，古瑞瓦特精心打造适应于工商业储能专用的HPS系列30-150kW双向并离网储能逆变器，PCS系列250-630kW双向储能逆变器，在国内外多个地方成功应用，公司的技术支持工程师经验丰富，为客户设计最优方案，推进工商业分布式光伏平价上网时代的到来。
