Tíz évvel ezelőtt egy szabványos modul névleges teljesítménye 250 W és 280 W között volt. Ma a közüzemi-üzemekbe kerülő fő termékek 600 W és 700 W között vannak. A legtöbb ember első ösztöne a cella hatékonyságának elismerése, de a hatékonyság csak egy kis részét magyarázza a változásnak. Az igazi válasz a rendszer költségstruktúrájában van eltemetve.
 

Egy modul kimeneti teljesítménye egy meglehetősen egyszerű egyenletre redukálódik:

Teljesítmény=Fény-vételi terület × átalakítási hatékonyság × 1000 W/m² (normál besugárzás)

Az elmúlt tizenöt év során a konverziós hatékonyság körülbelül 15%-ról a mai 22%-ra nőtt a PERC esetében, 23–24%-ra a TOPCon esetében, és 24–25%+ a BC és HJT esetében. Ez nagyjából 60%-os javulás, és valóban lenyűgöző, de nem számol 2,5-szeres ugrással 280 W-ról 700 W-ra.

A többi a környékről jött. Az ostya élének hossza 156,75 mm-ről 166 mm-re, 182 mm-re és 210 mm-re változott (az M6, M10 és G12 formátumok, amelyekre az ipar hivatkozik), a cellák száma pedig 60-ról 72-re, majd a 144, 132 és egyebek felére{10}}vágott elrendezésekre. A modulok alapterülete nagyjából 1,6 m²-ről 3 m² fölé nőtt.

Tehát a pontos megfogalmazás a következő:A panelek területe növekszik, a hatékonyság javul, és a névtábla egyszerűen a kettő termékét jelzi.

Egy pontot érdemes hangsúlyozni, mert oly gyakran összekeverik:a nagyobb teljesítmény nem jelent nagyobb hatékonyságot.Egy 700 W-os és egy 450 W-os modul nagyjából ugyanannyi energiát termelhet négyzetméterenként. Az első csak nagyobb.

 

A hajtóerő a kiegyenlített villamosenergia-költség (LCOE) - teljes élettartamra fordított kiadás osztva a teljes megtermelt energiával.

A PV költségcsökkentését korábban magán a modulon harcolták ki. De ahogy a modulárak összeomlottak, a modul részesedése az üzem kezdeti beruházási kiadásából jóval több mint feléről körülbelül 40%-ra vagy még kevesebbre esett. A maradék BOS (rendszer egyensúlya): állványok, alapok, egyenáramú kábelezés, kombinálódobozok, inverterek, föld, bekötőutak, szerelési munkaerő és emelőberendezések. E költségek jelentős részenem wattonként, hanem egységenként és négyzetméterenként árazzák.
 

Ez az alapvető logika a nagy modulok mögött. Vegyünk egy 100 MW-os erőművet:

Mit jelent a gyakorlatban közel 80 000 modul megszüntetése? 80.000-rel kevesebb emelés és elhelyezés, 160.000-rel kevesebb rögzítőcsavar, 80.000-rel kevesebb vezetékezési művelet, valamint a szelemenek és bilincsek arányos csökkenése. Mindez munka- és fogyasztási költség, amely lineárisan csökken.
 

A nagy modulok nagyobb üzemi árammal (a 210-formátumú termékek 18 A-es rövidzárlati áramot is elérhetnek) és 1500 V-os rendszerfeszültséggel is rendelkeznek, így minden szál nagyobb kapacitással rendelkezik. A kevesebb húr rövidebb egyenáramú kábelt, kevesebb kombináló egységet és kevesebb inverter MPPT bemenetet jelent. Az általános iparági becslések szerint az 540 W-os osztályról a 700 W-os osztályra való áttérés néhány cent/watton BOS megtakarítást jelent, ami 1–3%-os teljes rendszerköltség-csökkenést jelent. Egy több százmilliós beruházással járó közműprojektnél ez az árrés igazi versenytámogató egy pályázaton.
 

A feldolgozóipar ugyanilyen osztalékban részesül. Azt, hogy egy sor óránként hány ostyát dolgoz fel, nagyrészt a berendezés ütemideje határozza meg, nem pedig a lapkák mérete. A 182 mm-ről 210 mm-re történő emelkedés körülbelül 30%-kal növeli az óránként ugyanazon berendezésen megtermelt watt mennyiségét, így az amortizáció, a gyári terület, a munkaerő és a csomagolás egyaránt wattra- esik. Ez a közvetlen oka annak, hogy a méretverseny 2019 után fehér{7}}forróvá vált.

 

Méretezze fel mindent arányosan, és szinte azonnal mérnöki falba ütközik. A nagy formátumok csak a támogató tervezési változtatások egész csomagja miatt működnek:

A jelenlegi -négyzetes probléma.Megduplázza a lapka területét, és a kimeneti áram nagyjából megduplázódik, de az ellenállási veszteség skálázódik az áram négyzetével -, így a veszteség megnégyszereződik. Ezért a nagy moduloknak félbe{2}}vágott (sőt harmadik-vágott) cellákat, több-gyűjtősín-kialakítást (MBB, 5 gyűjtősínről 12 vagy többre) és téglalap alakú szeleteket (182×210, 210R és hasonlók) kellett elfogadniuk ahhoz, hogy egy elfogadható cellaáramot{10}}visszanyomjanak. Ezen intézkedések nélkül a formátum bővítése rontotta volna a hatékonyságot, nem pedig javította volna.
 

Mechanikus terhelés.A szél- és hóterhelés hajlítási nyomatékai nem{0}}lineárisan nőnek a fesztávval. A terület növekedésével a keret keresztmetszetét-újra kell tervezni, az üveget vastagítani kell, vagy dupla 2,0 mm-re kell átállítani, és a szerelési-furatok helyzetét át kell helyezni -, különben a középen lévő túlzott elhajlás sejtmikrorepedéseket okoz. A korai nagy{7}}formátumú termékek körüli minőségi viták nagy része pontosan erre vezethető vissza.
 

Interfész kompatibilitás.Ha a modul árama meghaladja az inverter MPPT bemeneti korlátját, vagy a string nyitott{0}}áramkör feszültsége eléri az 1500 V-os mennyezetet, a nagy modul költségelőnye leáll. A formátumú ütemterveknek ezért lépést kell tartaniuk az inverter- és nyomkövető gyártókkal. A nyomkövetők különösen érzékenyek: a nagyobb modulok növelik a szél okozta torziós terhelést, ezért a torziós merevségnek és a csillapítási kialakításnak lépést kell tartania.
 

A logisztika és a munkaerő kemény korlátai.Amint egy modul eléri a 2,4 m hosszúságot és meghaladja a 30 kg-ot, a kézi mozgathatóság a végére ér, és mechanikus szerelési segédeszközökre van szükség. Mindeközben a fizikai korlátok, például a konténer belső méretei és az útszélesség korlátai hatékonyan meghúznak egy határt, amelyet a formátum nem tud átlépni -, ha a méretet nem lehet hatékonyan csomagolni egy szabványos konténerbe, a wattonkénti szállítási költség nő.
 

Tedd össze az egészet, és a kép tiszta:a méret növelésének határhaszna csökken, míg a határköltség - rakodás, logisztika, telepítés, mikrorepedés kockázata - nő.Ahol ez a két görbe keresztezi egymást, nagyjából ennek köszönhető, hogy az iparág a 210-es formátum közelébe telepedett 700 W körül. Az úgynevezett „182 vs 210” vita soha nem arról szólt, hogy melyik a nagyobb; arról volt szó, hogy melyik illik jobban a cellás technológia, az inverterek, az állványok és a szállítókonténerek ökoszisztémájához.
 

A közüzemi{0}}skála logikája sokat veszít erejéből egy lakóháztetőn, és helyenként megfordul. A lakossági rendszerek költségszerkezete és korlátai eltérőek: korlátozott a tetőfelület, szabálytalan formák, kézi beépítés és több mint húsz év élettartam. A modul a teljes beruházás kisebb hányadát teszi ki, mint egy közüzemben, míg a munkaerő és az -értékesítés utáni támogatás többet tesz ki.

A nagy panelek előnyei a lakossági környezetben

A kevesebb egység kevesebb munkaórát és kevesebb csatlakozási pontot jelent.Egy 8 kW-os rendszerhez 20 modulra van szükség 400 W-on, de csak 16-ra 500 W-on. Négy kevesebb modul 8-cal kevesebb MC4-párral, 8-cal kevesebb szorító-és-csavarkészlettel, valamint több méterrel kevesebb egyenáramú kábellel. A magas-munkaerő-piacokon - Európa, Észak-Amerika, Ausztrália - a megtakarítások gyakran meghaladják maguknak a moduloknak az árkülönbségét. És mivel az MC4 csatlakozók elismert nagy-frekvenciás meghibásodási pontok, valamint a lakossági rendszerekben az egyenáramú ívhibák és tüzek vezető forrása, a csatlakozások számának csökkentése önmagában is növeli a megbízhatóságot.

Nagyobb kapacitás, ha szűk a tetőtér.Ahol a használható terület a kötelező érvényű -, egy városi sorház egydőlésszögű tetője, például - nagyobb watt/négyzetméter nagyobb beépített kapacitást és magasabb önfogyasztási arányt{2}} jelent ugyanarról a tetőről. De hogy pontos legyek: itt a W/m² (modul hatásfok) a feladata, nem az adattábla besorolása. Egy fizikailag nagy, átlagos hatékonyságú panelnek nincs előnye egy kisebb, hatékonyabb panellel szemben egy szűk tetőn.

Tisztább szerkezeti munkák és kábelvezetés.A kevesebb egység egyszerűbb elrendezést, rendezettebb sín- és csővezetékeket, egyenletesebb telepítési minőséget és könnyebb hibahelyet jelent a későbbi szervizelés során.

A mainstream formátumok rendelkeznek a legsimább ellátási lánccal.A legmagasabb{0}}kötetméretek rendelkeznek a legalacsonyabb árakkal, a legmélyebb csatornakészlettel, a legjobb átfutási időkkel és a legtöbb tárgyalási helyiséggel. Ez a pont az alábbiakban egészen más köntösben jelenik meg.

A lakossági nagy panelek költségei

Durvább elrendezési részletesség és több elpazarolt él.A lakossági tetők kéményekkel, tetőablakkal, tetőablakkal, szellőzőkkel, bejárati utakkal, gerincekkel és csípős kereszteződésekkel rendelkeznek. Minél nagyobb a modul, annál nehezebb helyet találni ezen akadályok között. Gyakori eredmény, hogy a nagyobb panelekre való átállás ténylegesen csökkenti a tető teljes kapacitását. A veszteség különösen szembetűnő az európai több-dőlésszögű tetőkön és a kínai összetett vidéki háztetőkön.
 

Az árnyékolási veszteségek felerősödnek.Az árnyék, amelyet egy közműoszlop vagy egy fa vet egy téli délutánon, több energiába kerül, ha egy nagy panelre esik, mint egy kicsire. A bypass diódák általában három zónára osztják a modult, és minél nagyobbak ezek a zónák, annál több területet húznak le az árnyékolt cellák.
 

Magasabb kezelési és telepítési kockázat.Egy 2,3 m hosszú és 30 kg feletti panel létrán felhordása egy 30- fokos cseréptetőre, két emberrel szélben, alapvetően más kockázati profil, mint a talajra szerelt munkáknál. Rengeteg szerelő éppen ezért ellenáll a nagy paneleknek.
 

Megváltozott a szerkezeti terheléseloszlás.Régebbi tetőkön a szelemenkapacitást, a cserép felfekvési pontjait és a vízszigetelő átvezetéseket a kisebb modulok rögzített távolsága köré tervezték. A nagyméretű panelek mind a terhelések helyét, mind a köztük lévő fesztávokat eltolják, ami nem mindig barátságos a meglévő épületekkel. Néha megerősítésre van szükség, és a megtakarítások egy újabb szelete eltűnik.
 

A modul{0}}szintű elektronika frissítésre szorulhat.A teljesítményoptimalizálók és mikroinverterek bemeneti teljesítmény- és áramkorláttal rendelkeznek. Ha a moduláram meghaladja ezeket, akkor drágább modellre van szükség, ami ellensúlyozza a telepítési megtakarítást. Ezt kezdettől fogva bele kell számítani a kiválasztási számításba.
 

Pótalkatrészek-elérhetősége: az igazi hosszú távú-probléma.Ez a legkönnyebben figyelmen kívül hagyható tényező a lakossági környezetben, és utólag a legnehezebb helyrehozni.
 

A lakossági rendszert huszonöt évre tervezték, de a modulformátumok három-öt évenként változnak. A régebbi, 60-cellás teljes-cellás formátum (nagyjából 1,65 m, 300–350 W) mára nagyrészt kiesett, a korábbi 250 W-os generáció pedig teljesen eltűnt. Ha egy 2016-ban telepített rendszer ma elveszít egy modult, akkor a gyakorlatban nagyon nehéz megtalálni az eredeti modellt, - ugyanazok a méretek, azonos feszültség- és áramparaméterek.
 

A következmények kaszkádban:

Méretbeli eltérés.A jelenlegi termékek általában hosszabbak és szélesebbek. Nem illenek bele a meglévő síntávolságba és szorítóhelyzetbe, így vagy módosítja az állványt, vagy állandó hézaggal él.
 

Elektromos eltérés.Különböző nyitott{0}}áramköri feszültségekkel és üzemi áramokkal rendelkező modulok ugyanabba a húrba keverése azt jelenti, hogy a leggyengébb visszatartja az egész láncot, és a valódi veszteség messze meghaladhatja az egyetlen meghibásodott panel kimenetét. Ennek elkerülése azt jelenti, hogy a teljes - karakterlánc cseréje egy sikertelen modul string-szintű költséggé válik.
 

Elszakadt garanciális lánc.Ha az eredeti gyártó kilépett a piacról vagy megszüntette a modell gyártását, az energiagaranciáknak és a cserére vonatkozó kötelezettségvállalásoknak gyakran nincs gyakorlati útja a betartáshoz.
 

A használt{0}}alkatrészek megbízhatatlanok.Általában kihúzott modulok vagy -vége-készletek maradnak, amelyek eredete, lebomlási állapota és mikrorepedéses állapota ismeretlen -, és nem feltétlenül olcsó.
 

Tehát a „kisebb panelek kiválasztása a könnyebb elrendezés érdekében” ösztönhöz az időtengely mentén kell engedményt alkalmazni:egy már-marginalizált kis formátum szándékos kiválasztása ma pótalkatrész-problémát okoz a következő évtizedben vagy még több karbantartásban.De ez sem érv amellett, hogy a nagyobb jobb, mert a legnagyobb és legújabb specifikációk ugyanolyan gyors forgalommal szembesülnek, és nem feltétlenül élnek tovább,{0}}mint a mainstreamek.
 

Az igazán körültekintő választás amainstream formátum a jelenlegi legnagyobb szállítási mennyiséggel, még mindig gyártás alatt áll, és számos gyártó szállítja- a méretspektrum egyik széle sem. A lakossági területen ez a sáv jelenleg körülbelül 54-cellás / 108 félcellás termékek: nagyjából 1,7–1,9 m hosszúak és 420–470 W névleges teljesítményűek. Az előny nemcsak az elrendezésbarátság, hanem annak a valószínűsége is, hogy a közeli csere – forma és paraméterek tekintetében – még évek múlva is megvásárolható lesz.
 

Ahol a feltételek megengedik, a tervezési szakaszban két döntés jelentősen csökkenti a későbbi kockázatot:

Adja meg a modul{0}}szintű teljesítményelektronikát(optimalizálók vagy mikroinverterek), így az egyes panelek egymástól függetlenül működnek, és a különböző paraméterekkel rendelkező modulok későbbi keverése nem húzza le az egész sztringet.

Tartson meg egy vagy két modult ugyanabból a gyártási tételből tartalékkéntátadáskor. A költség csekély, és csaknem ez az egyetlen módja annak, hogy húsz év elteltével garantálható legyen a hasonló csere-a hasonlóra

Négy dolog fontosabb, mint az adattábla minősítése:

Watt négyzetméterenként(modul hatékonysága) - határozza meg, hogy egy korlátozott tető mekkora kapacitást tud elhelyezni.

Hogyan illeszkednek a fizikai méretek a tető akadályaihozA - határozza meg az elért valós lefedettségi arányt.

Súly és beépíthetőségA - határozza meg a webhely biztonságát és a munkaerő-ajánlatot.

Függetlenül attól, hogy a formátum jelenleg a mainstream gyártásban van-e stabil beszállítókkalA - meghatározza, hogy a rendszer húsz év múlva is javítható-e.

A tető 15%-át elpazarló 450 W-os panel veszít egy 420 W-os panellel szemben, amely teljesen lefedi. A vonzó specifikációkkal rendelkező panel pedig, amely három éven belül leáll a gyártásból, és nem hagy tartalékforrást, mindkettővel veszíthet a rendszer teljes élettartama alatt.
 

Záró

A napelemek egyre nagyobbak, mert ez egy tankönyves esetrendszer-szintű optimalizálás felülbíráló összetevő-szintű optimalizálás.A vezető nem a laboratóriumokban felállított hatékonysági rekordok, hanem a figyelemre méltó részletek: állványcsavarok, kábelfuttatások, daruórák és egy szállítókonténer belső fala.

És pontosan azért, mert rendszerszintű{0}}válaszról van szó, egyértelmű alkalmazási határai vannak:a nyílt sivatagban a nagyobbnak igaza van; kéményes és tetőablakos tetőn a megfelelő illeszkedés megfelelő.