Преди десет години стандартен модул носеше номинална мощност от 250 W до 280 W. Днес масовите продукти, които влизат в-мащабни централи, са с мощност от 600 W до 700 W. Първият инстинкт на повечето хора е да признаят ефективността на клетката, но ефективността обяснява само малка част от промяната. Истинският отговор е заровен в структурата на разходите на системата.
 

Изходната мощност на модула се свежда до сравнително просто уравнение:

Мощност=Светлина-приемаща площ × Ефективност на преобразуване × 1000 W/m² (стандартно излъчване)

През последните петнадесет години ефективността на преобразуване се покачи от около 15% до днешните 22% за PERC, 23%–24% за TOPCon и 24%–25%+ за BC и HJT. Това е приблизително 60% подобрение и наистина впечатляващо, но не може да обясни 2,5 × скок от 280 W на 700 W.

Останалите са от района. Дължината на ръба на пластината се премести от 156,75 mm през 166 mm, 182 mm и 210 mm (форматите M6, M10 и G12, за които се отнася индустрията), а броят на клетките премина от 60 на 72, след това до половин -изрязани оформления от 144, 132 и други. Площта на модула нарасна от приблизително 1,6 m² до над 3 m².

Така че правилният начин да го кажем е следният:площта на панела расте, ефективността се подобрява и табелата с наименование просто отчита продукта на двете.

Струва си да се подчертае една точка, тъй като толкова често се бърка:по-високата мощност не означава по-висока ефективност.Модул от 700 W и модул от 450 W може да генерира приблизително еднаква енергия на квадратен метър. Първият е просто по-голям.

 

Двигателят е изравнената цена на електроенергия (LCOE) - общи разходи през целия живот, разделени на общата произведена енергия.

Намаляването на разходите за фотоволтаични системи се постигаше на самия модул. Но тъй като цените на модулите се сринаха, делът на модула в първоначалните капиталови разходи на завода спадна от над половината до около 40% или по-малко. Останалото е BOS (баланс на системата): стелажи, основи, кабели за постоянен ток, комбиниращи кутии, инвертори, земя, пътища за достъп, монтажен труд и повдигащо оборудване. Значителен дял от тези разходи ена цена не на ват, а на единица и на квадратен метър.
 

Това е основната логика зад големите модули. Вземете 100 MW инсталация:

Какво на практика означава елиминирането на близо 80 000 модула? 80 000 по-малко повдигания и поставяния, 160 000 по-малко монтажни болтове, 80 000 по-малко операции по окабеляване и пропорционално намаляване на греди и скоби. Всичко това са разходи за труд и консумативи, които намаляват линейно.
 

Големите модули се предлагат и с по-висок работен ток (продуктите с формат 210- могат да достигнат токове на късо съединение в диапазона от 18 A) и системно напрежение от 1500 V, така че всеки низ носи повече капацитет. По-малко струни означава по-къси кабели за постоянен ток, по-малко комбиниращи модули и по-малко инверторни MPPT входове. Общата оценка на индустрията за преминаване от клас 540 W към клас 700 W е спестяване на BOS от няколко цента на ват, което означава 1%–3% намаление на общите капиталови разходи на системата. При комунален проект със стотици милиони инвестиции този марж е истински конкурентен лост в търг.
 

Производството се радва на същия дивидент. Колко вафли обработва една линия на час до голяма степен се определя от тактовото време на оборудването, а не от това колко големи са вафлите. Преминаването от 182 mm на 210 mm увеличава ватовете, произведени на час от същото оборудване с около 30%, така че амортизацията, фабричното пространство, трудът и опаковката падат на базата на-ват. Това е пряката причина надпреварата за размери да стане бяла-гореща след 2019 г.

 

Увеличете всичко пропорционално и ще се сблъскате с инженерна стена почти веднага. Големите формати работят само поради цял пакет от поддържащи промени в дизайна:

Текущият-проблем на квадрат.Удвоете площта на пластината и изходният ток приблизително се удвоява, но резистивните загуби се мащабират с квадрата на тока -, така че загубите се учетворяват. Поради това големите модули трябваше да приемат половин-срязани (и дори трети-срязани) клетки, много-дизайн на шини (MBB, преминаване от 5 шини към 12 или повече) и правоъгълни пластини (182×210, 210R и подобни), за да избутат тока на-клетка обратно в приемлив диапазон. Без тези мерки разширяването на формата би влошило, а не подобрило ефективността.
 

Механично натоварване.Огъващите моменти от натоварване от вятър и сняг нарастват не-линейно с обхвата. С увеличаването на площта напречното-сечение на рамката трябва да бъде преработено, стъклото да се удебели или да се превключи на двойно 2,0 mm, а позициите на-монтажните отвори да се преместят - в противен случай прекомерното отклонение в центъра причинява микропукнатини на клетките. Много от споровете за качеството около ранните-продукти с голям формат водят началото си точно до това.
 

Съвместимост на интерфейса.Ако токът на модула надхвърли лимита на входа на инвертора MPPT или напрежението на отворената{0}}верига на веригата достигне тавана от 1500 V, предимството на големия модул в цената се спира. Следователно пътните карти за форматиране трябва да вървят в крак с производителите на инвертори и тракери. Тракерите са особено чувствителни: по-големите модули повишават-предизвиканите от вятъра торсионни натоварвания, така че устойчивостта на усукване и дизайнът на амортисьорите трябва да са в крак.
 

Твърдите ограничения на логистиката и труда.След като модул достигне 2,4 m дължина и надвиши 30 kg, ръчното боравене е на предела си и стават необходими механични помощни средства за монтаж. Междувременно физическите ограничения, като вътрешните размери на контейнера и ограниченията на ширината на пътя, ефективно очертават линия, която форматът не може да пресече - ако даден размер не се опакова ефективно в стандартен контейнер, цената на товара на ват се покачва.
 

Съберете всичко заедно и картината е ясна:пределната полза от увеличаване на размера намалява, докато пределните разходи - зареждане, логистика, монтаж, риск от микропукнатини - нарастват.Там, където тези две криви се пресичат, е приблизително причината, поради която индустрията се е приближила до формат 210 на около 700 W. Така нареченият дебат „182 срещу 210“ никога не е бил за това кой е по-голям; става дума за това кой пасва по-добре на цялата екосистема от клетъчни технологии, инвертори, стелажи и транспортни контейнери.
 

Логиката-на мащаба на полезността губи голяма част от силата си върху жилищен покрив и на места се обръща. Жилищните системи имат различна структура на разходите и различни ограничения: ограничена покривна площ, неправилни форми, ръчен монтаж и експлоатационен живот над двадесет години. Модулът представлява по-малък дял от общата инвестиция, отколкото в завод за комунални услуги, докато трудът и след{3}}продажбената поддръжка представляват повече.

Предимствата на големите панели в ж.к

По-малко единици означава по-малко работни часове и по-малко точки на свързване.Система от 8 kW се нуждае от 20 модула при 400 W, но само от 16 при 500 W. Четири модула по-малко означават 8 по-малко свързващи двойки MC4, 8 по-малко комплекта скоби-и-болтове и няколко метра по-малко DC кабел. На пазарите с високи-работни-разходи - Европа, Северна Америка, Австралия - спестяванията тук често надхвърлят разликата в цената на самите модули. И тъй като конекторите MC4 са призната точка на повреда при висока-честота и водещ източник на DC дъгови повреди и пожари в жилищни системи, намаляването на броя на връзките само по себе си е печалба за надеждност.

Повече капацитет, когато пространството на покрива е малко.Когато използваемата площ е обвързващото ограничение - едноскатен покрив на градска терасовидна къща, например - по-високите ватове на квадратен метър означават повече инсталиран капацитет и по-висок-коефициент на потребление от същия покрив. Но за да бъдем точни: това, което работи тук, е W/m² (ефективност на модула), а не номиналната табела. Физически голям панел с обикновена ефективност няма предимство пред по-малък, по-ефективен панел на ограничен покрив.

По-чисти структурни работи и насочване на кабелите.По-малко единици означават по-опростено оформление, по-подредени релси и тръбопроводи, по-постоянно качество на монтажа и по-лесно локализиране на повредата по време на по-късно обслужване.

Основните формати имат най-гладката верига на доставки.Най-големите-размери на обеми имат най-ниски цени, най-задълбочен инвентар на канала, най-добри срокове за изпълнение и най-много място за преговори. Тази точка се появява отново по-долу в много различна форма.

Разходите за големи панели в жилищни

По-груба детайлност на оформлението и повече пропилени ръбове.Жилищните покриви се предлагат с комини, покривни прозорци, капандури, вентилационни стени, пътеки за достъп, зъбери и кръстовища. Колкото по-голям е модулът, толкова по-трудно е да се намери място между тези препятствия. Често срещан резултат е, че преминаването към по-големи панели всъщност намалява общия капацитет, който покривът може да побере. Загубата е особено изразена при европейски много-скатни покриви и при сложни селски покриви в Китай.
 

Загубите на засенчване се усилват.Сянката, хвърлена от стълб или дърво през зимния следобед, струва повече абсолютна мощност, когато падне върху голям панел, отколкото върху малък. Байпасните диоди обикновено разделят модула на три зони и колкото по-големи са тези зони, толкова повече площ се влачи надолу със защрихованите клетки.
 

По-висок риск при боравене и монтаж.Пренасянето на панел с дължина 2,3 m и над 30 kg по стълба върху 30-градусов керемиден покрив, с двама души, работещи при вятър, е фундаментално различен рисков профил от работата, монтирана на земята. Много инсталатори се противопоставят на големите панели точно поради тази неприятна причина.
 

Променено разпределение на структурното натоварване.При по-стари покриви капацитетът на гредите, опорните точки на плочките и хидроизолационните отвори бяха проектирани около фиксираното разстояние на по-малките модули. Големите панели изместват както местоположението на товарите, така и разстоянията между тях, което не винаги е удобно за съществуващите сгради. Понякога е необходимо укрепване и друга част от спестяванията изчезва.
 

Електрониката на ниво-модул може да се нуждае от надграждане.Оптимизаторите на мощността и микроинверторите имат тавани на входната мощност и тока. Ако токът на модула ги надвишава, е необходим по-скъп модел, компенсиращ спестяванията от инсталацията. Това трябва да бъде включено в изчислението за избор от самото начало.
 

Наличност на резервни-части: истинският дългосрочен-проблем.Това е факторът, който най-лесно се пренебрегва в жилищните помещения и най-трудно се коригира след факта.
 

Жилищната система е проектирана за двадесет-пет години експлоатация, но модулните формати се променят на всеки три до пет. По-старият 60-клетъчен пълен{10}}клетъчен формат (приблизително 1,65 m, 300–350 W) вече е излязъл от производство, а по-ранното поколение от 250 W е изчезнало напълно. Ако система, инсталирана през 2016 г., загуби модул днес, намирането на оригиналния модел - със същите размери, същото напрежение и параметри на тока - на практика е много трудно.
 

Каскада от последствия:

Несъответствие на размерите.Текущите продукти обикновено са по-дълги и по-широки. Те няма да паснат на съществуващото разстояние между релсите и позициите на скобите, така че или модифицирате стелажа, или живеете с постоянна празнина.
 

Електрическо несъответствие.Смесването на модули с различни напрежения на отворена{0}}верига и работни токове в една и съща поредица означава, че най-слабият задържа цялата поредица и реалната загуба може далеч да надхвърли мощността на единичния повреден панел. Избягването на това означава замяна на целия низ - един неуспешен модул се превръща в разход на ниво низ-.
 

Скъсана гаранционна верига.Когато първоначалният производител е напуснал пазара или е прекратил производството на модела, гаранциите за захранване и ангажиментите за подмяна често нямат практически начин да бъдат спазени.
 

Частите-втора употреба са ненадеждни.Това, което остава, обикновено са изтеглени модули или край-на-наличност, с неизвестен произход, степен на разграждане и състояние на микропукнатини - и не непременно евтини.
 

Така че инстинктът за „избиране на по-малки панели за по-лесно оформление“ се нуждае от отстъпка, приложена по времевата ос:съзнателното избиране на вече-маргинализиран малък формат днес създава проблем с-резервните части през следващото десетилетие или повече поддръжка.Но това също не е аргумент, че по-голямото е по-добро, тъй като най-големите и най-новите спецификации се сблъскват със същия бърз оборот и не са непременно по-дълготрайни-от масовите.
 

Истински разумният избор емасов формат с най-голям текущ обем на доставка, все още в производство и доставен от много производители- не е нито една от двете крайности на спектъра на размера. За жилищни сгради тази лента в момента включва около 54-клетъчни / 108 полуклетъчни продукта: приблизително 1,7 до 1,9 m дължина и оценени 420–470 W. Предимството е не само удобно оформление, но и вероятността близък заместител, както по форма, така и по параметри, все още да може да бъде закупен след години.
 

Когато условията позволяват, две решения на етапа на проектиране значително намаляват по-късния риск:

Посочете силова електроника-на ниво модул(оптимизатори или микроинвертори), така че всеки панел да работи независимо, а смесването на модули с различни параметри по-късно не дърпа надолу целия низ.

Съхранявайте един или два модула от една и съща производствена партида като резервни частипри предаване. Цената е малка и е близо до единствения начин да се гарантира замяна на подобен-за-подобен двадесет години по-късно.

Четири неща са по-важни от рейтинга на табелката:

Ватове на квадратен метър(ефективност на модула) - определя колко капацитет може да побере ограничен покрив.

Как физическите размери пасват на препятствията на вашия покрив- определя реалния постигнат коефициент на покритие.

Тегло и възможност за монтаж- определя безопасността на обекта и офертата за труд.

Дали форматът в момента е в масово производство със стабилни доставчици- определя дали системата все още подлежи на ремонт след двадесет години.

Панел от 450 W, който губи 15% от покрива, губи пред панел от 420 W, който го покрива напълно. А панел с атрактивни спецификации, който излиза от производство след три години, без да оставя източник на резервни части, може да загуби и двете през целия живот на системата.
 

Затваряне

Слънчевите панели продължават да стават все по-големи, защото това е пример от учебникасистема{0}}компонент за оптимизация на ниво-оптимизация на ниво.Двигателят не са рекордите за ефективност, поставени в лаборатории, а незабележимите детайли: стелажни болтове, кабелни трасета, работни часове на кран и вътрешната стена на транспортен контейнер.

И точно защото е отговор на-системно ниво, той има ясни граници на приложение:на открито пространство на пустинята, по-голямото е правилно; на покрив с комини и покривни прозорци правилното прилягане е правилно.