作者 |田思
編輯 |蔣波
能源民企迎來重磅政策支持!
4月23日,國家能源局發布《關于促進能源領域民營經濟發展若干舉措的通知》(以下簡稱“《通知》”),引導民營經濟在推進能源綠色低碳轉型和建設新型能源體系中做大做優做強,并就鼓勵民營經濟創新發展列出多個方向。
《通知》提到,積極支持民營企業深度參與能源領域重大科技創新,鼓勵民營科技領軍企業參與研究制定能源科技發展重大戰略、規劃、標準和政策;鼓勵國家實驗室等國家科技創新平臺與民營企業協同攻關,實現成果開放共享等。
針對光伏行業的創新,《通知》也給予民營企業實實在在的政策鼓勵,文件明確:支持“沙戈荒”大基地根據市場需要自主應用一定規模的前沿技術光伏組件,助力民營企業技術創新。
這些有針對性的政策意見,對于促進能源領域民營經濟加快發展、進一步激發能源民企的創新活力有現實的意義。關于鼓勵能源民企科技創新的政策,為當前行業主流的TOPCon電池組件及掌握相關技術的光伏民企帶來頂層設計利好。
憑借高效率、高雙面率、低衰減率、高穩定性、優異的低輻照性能、場地適用性較強等六大優勢,TOPCon電池組件已成為5年內光伏行業主流技術,并被視為當前政策所鼓勵應用的前沿技術代表。TOPCon不僅完美匹配“沙戈荒”大基地場景,還適用于海光、農光等多元化的場景發電需求。另外,TOPCon作為光伏行業主流技術,創新增效潛力巨大,始終保持著長久旺盛的生命力,是光伏民企科技創新的良田沃土。
穩居行業主流,創新潛力巨大
當前的光伏行業技術格局,呈現出明顯的“一主兩輔”局面,即以TOPCon為主,BC和HJT技術為輔。TOPCon是當前光伏領域公認最具成本優勢、最成熟的N型太陽能電池技術,也是光伏前沿技術創新的主陣地之一。
TOPCon的理論轉換效率極限為28.7%,雖略低于異質結電池的29.2%和IBC電池的29.1%,卻以成本優勢甩開后兩條技術路線一大截。
TOPCon在投資成本和穩定性方面表現更優。目前BC電池裝備投資成本約為2.5-2.6億/GW,異質結電池裝備投資成本為3-3.5億/GW,遠超TOPCon電池裝備投資成本1-1.2億/GW。行業數據顯示,紫外衰減同等測試條件下,BC組件衰減率較TOPCon高1到2個百分點。
正是憑著低成本和穩定性優勢,TOPCon在2024年以超7成的市占率成為行業主流。各家龍頭企業持續發力,在TOPCon技術創新上百花齊放,呈現出欣欣向榮、春色滿園的繁華景象。
放眼未來,TOPCon仍有巨大的創新潛力。
根據中國光伏行業協會(CPIA)數據,2024年TOPCon電池平均轉換效率已達到25.4%。而行業龍頭仍在不斷創新突破,進一步釋放出TOPCon巨大的發展空間。
就在去年11月份,天合光能光伏科學與技術全國重點實驗室自主研發的高效N型雙面i-TOPCon電池,經德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)下屬的檢測實驗室認證,最高電池效率達到26.58%,再次刷新TOPCon太陽電池效率世界紀錄。這距離上一次創造25.9%的N型單晶硅TOPCon世界紀錄僅間隔一個月。
值得注意的是,如今各TOPCon龍頭都在加快TOPCon技術應用的升級迭代。比如,天合光能近日就表示,TOPCon 2.0將在2025年6月投產,同時TOPCon 3.0已經具備技術能力,后續將在市場需求合適的情況下投產。
天合光能副總裁、光伏科學與技術全國重點實驗室副主任陳奕峰預計,TOPCon還具備超過1個百分點的量產效率提升空間,“隨著雙面全鈍化接觸技術、光陷阱技術、超細柵線技術等的導入應用,天合光能i-TOPCon技術每年將實現0.3-0.4%的電池效率提升,量產效率將突破27%,組件功率再提升15-20W。”
而據一道新能CTO宋登元博士此前判斷,TOPCon的量產效率未來能做到28%。
“五年后,TOPCon可以跟鈣鈦礦疊層形成轉換效率超過30%的疊層電池,進一步鞏固它的產能及產品領先性。”陳奕峰表示。
六大優勢明顯,適配多元應用場景
行業內卷加劇下,能否適應多元化場景發電需求成為衡量一項光伏產品或技術生命力的重要指標。這也是國家在鼓勵光伏技術創新時重要的考慮因素之一,很顯然,那些只能在實驗室刷數據的技術,并沒有多大的實際應用價值。
以國家能源局《通知》中提到的“沙戈荒”大基地場景為例,這里安裝的光伏電站不僅需要具有高效的發電性能,還必須適應高溫、紫外線強烈照射、強風等環境。
TOPCon電池組件擁有高效率、高雙面率、低衰減率、高穩定性、優異的低輻照性能、場地適用性較強六大優勢,可謂“沙戈荒”應用場景的最佳選擇。
以高雙面率來說,這是TOPCon的核心優勢之一。其雙面率較XBC高出15%,在5%—30%的地面反射率下,單瓦發電能力增益0.4%-1.09%。據天合光能全球戰略、產品與市場負責人張映斌介紹,未來五年,根據權威機構InfoLink的數據,2025年-2028年,全球雙面場景占比會達到86-88%,接近90%。這意味著,TOPCon的用武之地非常廣闊。
TOPCon不僅完美適配沙戈荒發電場景,還適用于海光、農光等雙面場景。根據在山東威海模擬項目顯示,在相同的容配比下,天合光能210N-66版型TOPCon產品組串功率比TBC產品高約20%,組串數量減少20%,因此使得210N-66版型相比XBC 182R-72有2.5分/W的BOS成本優勢。
此外,TOPCon還憑著更優的低輻照性能,拉長了光伏發電在早晚的工作時長,進而將光伏發電推廣到更多日照不足的地區。實證數據顯示,江蘇常州的早上7—8點鐘,TOPCon組件相比TBC單瓦發電能力高了6.9%;晚上18—19時,TOPCon相對增益更是高達8.3%—8.4%。
據統計,全球典型地區低輻照時長占比超90%。這意味著在這類地區TOPCon組件也可以高效發電。
值得一提的是,當前,光伏適宜用地正逐漸減少,大量光伏電站將不得不大量進入條件較差的用地環境或極端氣候區域。據張映斌預測,未來將有超百GW光伏電站面臨包括強風、冰雹、積雪等極端氣候的考驗。
為此,天合光能近期相繼發布了面向沙戈荒大基地的高價值產品解決方案和極端氣候解決方案。這兩款方案都是依托天合i-TOPCon組件和天合跟蹤系統組成。其中,天合光能的大基地解決方案相比BC產品+行業1P跟蹤組合可提升系統價值0.126元/W,降低度電成本4.37%,百MW電站年增益可高達239.6萬元。
極端氣候解決方案除了抵御冰雹、強風、積雪等災害,同時綜合考慮天氣、散射光、陰影遮擋等復雜因素提升發電收益。以位于澳大利亞昆士蘭州的光伏電站項目為例,使用該解決方案可提升項目綜合客戶價值0.1652元/W,使度電成本降低2.84%。
“場景化解決方案是TOPCon技術創新的重要方向。‘TOPCon+’可針對不同的客戶的不同應用場景提供精準性、差異化解決方案,還有利于將先進的TOPCon產品優勢放到最大,為客戶帶來滿意的投資回報。”張映斌表示。
當前,我國正處于加快建設新型能源體系、全面推進綠色低碳轉型的關鍵階段。本輪政策的出臺為新能源民營企業提供了清晰的發展方向和強有力的制度保障。以TOPCon為代表的前沿光伏技術,契合國家戰略發展方向,具備廣闊的應用前景和技術潛力。在政策支持與市場驅動的雙重助力下,民營能源企業將更好地融入國家能源發展大局,推動形成更多具有自主知識產權的創新成果,為實現“雙碳”目標和構建安全、高效、清潔的能源體系貢獻堅實力量。
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