一、研究背景
? ? ? ? 隨著光伏電池及組件封裝技術的發(fā)展，晶體硅電池的轉換效率逐年提升，以HJT、TOPCon為代表的N型技術路線陸續(xù)取得重大突破，逐漸成為光伏市場上主流的產(chǎn)品技術。由于N型電池素有“高效”之稱，與PERC電池相比，N型電池制作的組件量產(chǎn)轉換效率可達到22%以上，在電站端應用后，對土地、支架、電纜等非組件成本產(chǎn)生了巨大的影響，對整個系統(tǒng)端的BOS成本將帶來大幅降低。
? ? ? ?以下分析以AC容量100MW 的地面電站作為研究對象，通過技術方案審核與財務收益對比，分別對N型182TOPCon、P型210PERC組件、P型182PERC組件進行技術及經(jīng)濟性分析，主要內容有：
①基于特定應用場景，比較項目初始投資成本，尤其是 BOS成本的差別，并從支架、樁基、電纜等進行精細化分析。
②在電站25年運行周期內，比較損耗、發(fā)電小時數(shù)、度電成本。
? ? ? ?在本項目所有方案的設計和測算中所使用的軟件有：Candela3D光伏電站三維設計軟件、光伏電站發(fā)電量仿真軟件PVsyst7.2版本、PKPM結構計算軟件。
二、項目地及光資源簡介
? ? ? ?為了客觀評估不同類型光伏組件應用于項目的表現(xiàn)，分析時選取同一個項目場地，作為研究對象，旨在體現(xiàn)在相同地理位置及氣象條件下，不同組件產(chǎn)品的性能表現(xiàn)。
? ? ? ?海南為典型的濕熱氣候特征，場址經(jīng)度為110.1956°，緯度為20.0462°，海拔為15m，根據(jù)氣象軟件數(shù)據(jù)，全年水平面總輻射量為1408.1kWh/m2，散射輻射量為890.42kWh/m2。
三、系統(tǒng)端設計
? ? ? ?系統(tǒng)設計假定光伏電站地面平坦，適合大型電站建設（忽略電站環(huán)境和生態(tài)影響），且場地附近有高壓電網(wǎng)便于并網(wǎng)。同一項目地的不同方案，均假定容配比一致，系統(tǒng)端的設計信息如下：
四、初始投資成本估值對比
? ? ? ?根據(jù)設備和配置信息，結合對于市場上現(xiàn)有項目的類比分析，考慮相同地理位置、電站類型、氣象條件、地面覆蓋率、電站設計原則，可預估推導出不同組件方案對應的初期投資成本。
4.1 支架成本分析
? ? ? ?使用專業(yè)的PKPM結構分析軟件對支架用鋼量進行評估，進而對成本進行計算。具體支架的用鋼量與當?shù)氐娘L壓、雪壓、支架安裝角度、單個支架單元的組件串聯(lián)數(shù)、組串數(shù)、支架立柱類型、立柱東西間距、立柱南北間距、立柱長度、檁條規(guī)格等因素有關，組件串聯(lián)數(shù)越多，支架橫梁的長度越長，單套支架的重量將有一定增加。成本如下表所示。
-
182-TOPCon570W與182-PERC550W相比，支架樁基總成本下降0.0222元/W。 -
210-PERC-665W與182-TOPCon-570W相比，支架樁基總成本下降0.028元/W。
4.2?電纜用量、損耗和成本分析
? ? ? ? 光伏電纜使用量需要根據(jù)電站的設計排布圖進行精細化計算。在本案例中使用專業(yè)的三維設計軟件Candela3D進行方案排布，并統(tǒng)計出每一串電纜的長度、每個匯流箱到逆變器的電纜長度。
圖 單個3125kW逆變器單元-DC容量4029.9kW（210-PERC-66-665W）
-
182TOPcon-570W與182PERC-550W相比，后者組件串聯(lián)數(shù)增加，單串電流下降，因此電纜的損耗下降約0.1%；而由于光伏及直流電纜長度增加，成本增加0.0096元/W。 -
根據(jù)電纜成本大小，由低到高分別為：210PERC-665W＜182-PERC-550W＜182TOPCon-570W。
4.3?可變BOS成本分析
? ? ? ? BOS成本包括可變成本和不可變成本，前者主要由支架樁基、土地、逆變器、電纜、安裝費用等組成。而箱變、高壓電纜、升壓站等為不可變成本，故暫未列出，僅對可變的部分進行比較。在所有可變BOS里面支架樁基的占比最高，其次為組件支架安裝、電纜、土地成本等。
TOPCon組件由于組件串聯(lián)數(shù)略少，組串數(shù)量增加。在電纜、匯流箱成本上有所增加。
-
210-PERC-665W與與182-TOPCon-570W相比，下降0.0427元/W。 -
182-TOPCon-570W與182-PERC-550W相比，下降0.0155元/W。
五、?發(fā)電量分析
? ? ? ? 將上述組件方案的參數(shù)帶入到 PVsyst軟件中，可仿真模擬計算出每個方案的首年發(fā)電量。其中TOPCon組件雙面率設置85%，PERC雙面率70%。
? ? ? ? 根據(jù)首年模擬仿真結果，由于TOPCon低溫度系數(shù)，全年溫升損失為4.48%，比210PERC下降0.67%。
? ? ? ?基于上述條件，在不考慮首年LID的影響下，182-TOPCon系統(tǒng)效率為87.37%，比210-PERC-665W增加1.75%。182-PERC全年直流線損為0.44%，182-TOPCon組件全年直流線損為0.49%，210-PERC組件直流線損為0.6%。
-
182-TOPCon-570W與210-PERC-665W相比，下降0.0035元/度。 -
182-TOPCon-570W與182-PERC-550W相比，下降0.0074元/度。
