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梅耶博格将异质结太阳能电池效率目标设定为25%,2018年储能逆变器增长50% 成本和技术已成关键
2019年03月17日    阅读量:713     新闻来源:中国机械网 okmao.com    |  投稿

  本周,在马来西亚Penenag举行的PV CellTech大会上,光伏设备领军供应商梅耶博格概述了效率接近25%的异质结太阳能电池技术路线图。


  梅耶博格首席技术官Gunter Erfurt博士表示,最近,公司的异质结太阳能电池已在公司的标准化异质结设备中取得了逾24.2%的效率记录


  然而,Erfurt博士还强调称,异质结太阳能电池的技术路线图能够将电池效率提升至25%。


  Erfurt博士还指出,公司用于异质结生产的SWCT电池连接技术销量已突破1GW中国机械网okmao.com


  梅耶博格表示,目前的PERC太阳能电池效率水平能够达到21%至22%,但同时也存在着技术限制,这会影响进一步提升PERC电池效率的潜力。


  然而,Erfurt博士指出,钝化接触技术可以逐步升级现有PERC量产能力,将效率水平提升至约23%。


  Erfurt博士指出,钝化接触技术可以逐步升级现有PERC量产能力,将效率水平提升至约23%。


  过去两年,梅耶博格一直致力于开发用于n型和p型硅片的钝化接触技术太阳能电池工业化生产平台。


  梅耶博格表示,'CAiA'平台已经生产出效率略高于23%的电池,首台实验室机器已经出售给一家战略性客户兼技术合作伙伴,初始安装计划将于年中进行。


  CAiA设备平台可以与“MAiA”和“FABiA”电池涂层技术组合配合使用,MAiA或FABiA可以作为钝化接触电池制造的最佳解决方案。梅耶博格的组件技术也是钝化接触电池组件的一种经济高效的解决方案。


  梅耶博格还就最近晶科能源、REC和隆基乐叶的韩华Q Cells专利侵权案发表了看法。公司指出,MAiA和FABiA电池涂层平台采用了专有等离子体增强化学气相沉积钝化技术,这是一种领先的ALD替代技术,因此不属于韩华Q Cells提出的专利侵权索赔范围。


  光伏逆变器企业早已踏入“红海”之争,而“531事件”更是将光伏打至瘫痪,储能市场成为了众多企业的积极进入的领域,加之,储能逆变器增长50%,使得政策、成本和技术成为市场爆发的关键。


  如今,能源互联网作为一种互联网理念、技术与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,是未来能源系统的表现形式。


  对于磁件与电源行业而言,把握能源互联网的机遇,加大研发努力提升自己的实力,为光伏储能企业提高供技术支撑是他们打开局面,占据市场的不二选择。


  发展迅速


  IHS Markit预测,2018年储能逆变器出货量将增长50%以上,达到3吉瓦,而收入将近4亿美元。并网储能变流器出货量将以25%的复合年增长率增长,到2022年将达到近7吉瓦,而收入将达到约6亿美元。


  2017年储能市场就成为了美国太阳能市场增长最快的部分,GTM预计,未来5年美国电池存储部署量将增长近十倍。而Navigant Research预测,亚太地区储能逆变器(PCS)累计占整个全球市场的43.2%。


  阳光电源高级副总裁赵为表示,新能源发电,尤其是光伏、风电,储能的应用很重要,很多场景都会用到储能逆变器,如限电区域、分布式以及集中的“领跑者”项目等。


  北京能高副总经理李岩预测,随着储能技术的快速发展,储能装备性能不断提升、成本不断下降,在电网中的安装容量将大幅增加。预计到2030年,参与电网大规模可再生能源消纳、削峰填谷、调频调峰、电能实时交易等辅助服务功能的各层级储能存量资源将到达20-30亿千瓦。


  中国化学与物流电源行业协会秘书长刘彦龙介绍,在国际方面,英国、美国、韩国、德国调频市场、东南亚及非洲微电网市场,日本用户侧市场、澳大利亚及欧美户用储能市场正不断延伸,更多细分市场如岸电改造、分布式光伏加储能、综合能源服务、工业节能、数据中心、通信基站、应急电源等领域不断涌现储能商机。


  根据统计,国外的光储也就占了储能应用份额的20-30%,70-80%还是在电网,在发电、紧急备用电源、调峰调频等应用场景,储能服务更能产生价值。


  随着用电需求的日益高涨,储能技术在智能电网应用越来越广泛,作为一项高科技含量高工程要求的新兴技术,储能还面临着三大的挑战。


  政策


  作为光伏行业的全球最大的生产基地之一,中国光伏企业众多。在“531事件”后,企业更是着急上火,纷纷寻找出路,并将储能作为救命稻草之一,这就够成立推动中国储能市场的一股核心力量。


  与此同时,由于大规模太阳光电与风力发电并入电力系统,其间歇性会对电网造成不稳定,需要锂电池储能系统来稳定电力电压与频率。同时,在分布式光伏、海上风电等多样性发电模式的兴起之下,市场上对电力储存的需求正越来越大。这都刺激了储能技术的发展,使得储能成为了新能源市场未来发展的关键。


  为了解决新能源电力评价入网,中国政府也从政策层面来推动储能市场的发展。


  2017年10月,业界翘首期待的储能行业指导性文件——《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》出台。指明了“十三五”、“十四五”期间储能的发展目标:第一阶段实现储能由研发示范向商业化初期过渡,第二阶段实现商业化初期向规模化发展转变。


  据了解,国家发改委2017年5月发布的28个“首批新能源微电网示范项目名单”中,有25个项目增加了电储能或储能单元,这也预示储能将成为能源互联网新型能源利用模式的关键支撑技术。


  根据《可再生能源“十三五”规划》的目标,到2020年,我国光伏发电装机将达到105GW(目前已经提前完成任务),风电达到210GW。根据预测,按照平均10%左右的储能配套来估计,在“十三五”期间我国仅风光电站配套储能的市场空间就有30GW以上;加上更大规模的用户侧及调频市场,储能市场规模有望超过60GW。


  根据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会的统计,截至2017年底,中国储能产业尚处于初级阶段,已经投运储能项目累计32.8GW,同比增长5.2%,新增投运项目装机规模217.9MW。


  而中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇曾表示,2018年有望成为中国储能产业爆发的“元年”,预计到2025年市场规模将超过1000亿。其中,基于电池技术的电化学储能发展最为迅猛,2017年增长率达52%。


  事实上,在政策之前,部分市场也具备了储能的商业模式,如峰谷价差较多的城市。据不完全统计,全国34个省份中,已有北京、上海、天津、河北、广东、江苏、浙江、山西等16个省份发布了峰谷电价表。


  科陆集团董事长饶陆华表示,在国家政策的指导下,储能应用领域更加明晰,储能项目的规划量大增,储能市场的爆发点已经点燃,未来能源革命、大规模的可再生能源的接入和电力体制改革的进一步深化,都将为储能产业创造极大市场商机。


  12月4日,内蒙古自治区人民政府印发自治区《内蒙古自治区新兴产业高质量发展实施方案(2018—2020年)》,明确紧盯国际国内储能技术革新,引进大容量储能技术产业化应用项目,培育新产业。


  12月26日,上海电气国轩储能系统南通基地项目进行奠基仪式,该项目总投资超50亿元,规划年产8GWh锂离子电池储能系统,项目建成后将成为沪通地区最先进的、规模最大的锂离子电池储能系统产业基地。


  近日,全国第一个电池储能试验示范项目获国家能源局批复同意。据了解,该项目建设规模720兆瓦时,电站储能时间4小时,预计2019年建成,后续将根据电网调峰需要及市场情况继续扩建。


  尽管储能建设火热进行中,但是中国科学院电工研究所储能技术研究组组长陈永翀教授提醒道:“储能的春天已经到来,产业开始萌芽、开花,但是初春的天气乍暖还寒,储能还没有进入蓬勃发展的夏季。”


  英威腾市场总监潘勇强则认为:“目前,更多的储能项目是示范性项目。”


  阳光电源董事长曹仁贤深表同感,他认为目前中国储能产业尚处于初级阶段,且光储结合只是储能市场的一小部分领域。光储业务需要从“功率”向“能量”进行转变,要在发、输、配、用等四个环节进一步挖掘潜力,才能拓宽光储结合的边界。


  谈及政策对储能产业的影响,天合储能总经理祁富俊则表示:“现在储能缺少相应的政策,政策不一定是需要补贴,只要给予储能公平的待遇,让储能公平平等地参与到调峰调频、输配电辅助服务等领域中来,我认为储能很快就可以实现爆发性的增长。”


  成本与商业模式


  但是,储能市场爆发仍依赖于成本的快速下降。赵为表示,受制于成本问题,储能市场还不具备大规模应用的条件。大型储能项目主要还是在西北等离网地区,因为在这些地方储能方案往往是唯一的选择,且成本要求相对较低。随着电池成本的下降,到2018年储能或将具备大面积应用的基础。


  可见,随着电池成本的下降和产业配套的逐渐成熟,未来光伏储能的需求也会越来越大。


  深圳市首航新能源有限公司高管仲其正认为,储能就是一个很有潜力的市场,但目前来看,如果峰谷差电价不超过0.8元的话,成本方面就很难控制。


  据业内人士测算,若峰谷价差超过0.8元,储能光伏电站的盈利模式可观,特别是用电量大的工商业企业。


  潘勇强表示:“储能‘蓝海’开闸的最大难点在于商业模式,即电差价盖住成本,形成合理的价格机制。”他认为,我国居民用电普遍较低,在储能成本绝对平民化之前,市场空间有限。相反,澳大利亚、德国等国家居民用电费用较高,户用侧储能商业模式已经成型。


  不过,李岩对此分析,“储能电池的价格已经在逐年下调了。未来,随着技术进步及应用案例的更多实施,我们相信储能系统的成本肯定会降低。”


  近年来,无论是光伏亦或储能电池价格均处于极速下降通道,从2007年~2017年,光伏系统价格从每瓦60元降至6元,降幅达90%,近4年储能电池成本下降了56%~60%。储能成本再降50%,业内人士预测不会超过三四年时间。


  目前,我国储能产业正处于从示范应用向商业化发展的过渡期。深圳市铭昱达电子有限公司技术经理马永真表示,虽然技术成熟度不断提高,系统成本不断下降,但缺乏合理的储能价格政策以及市场环境,这两方面仍然是制约其发展的重要瓶颈,需要有效的市场环境和价格政策来实现其多重应用的商业价值。


  广州德珑磁电科技有限公司新能源事业部副总翁亮告诉记者,价格来说并不是太大的问题。因为国内企业都很强调成本优势,因此会不断降低成本。同时做的企业太多了,市场会相对更加透明,价格将会更低。


  5月31日,国家发改委、财政部、能源局正式联合印发《2018年光伏发电有关事项的通知》,暂停普通光伏项目、控制分布式规模并再降补贴,着实给狂奔中的光伏行业浇了一盆冷水。


  为此,许多企业纷纷涌入储能市场。调研机构Navigant Research公司表示,储能项目使用的储能逆变器(PCS)市场竞争将会越来越激烈,而各种各样的参与者将有助于其快速的技术创新并降低价格。


  技术


  由于设计进步、规模经济和流程简化,到2025年,储能系统的总成本将下降50%至70%。储能市场的未来越来越低的成本将构成一个充满激烈竞争的环境,技术难题成为成本下降的首要关键。


  随着未来越来越多大型电化学储能电站的实际投用,将对国家电网系统的稳定性、新能源不稳定而产生的“弃风”“弃光”、特殊场景下的电力峰谷调度等问题提供解决方案与技术支撑。


  双向储能是目前的技术热点,许多企业都推出了相关的产品。2018年5月17日,山东博奥斯发布全新一代30kW双向储能逆变、5kW双向储能控制逆变一体机。而中能智慧能源科技有限公司则推出了10MW级别的单机储能双向逆变器。


  中能智慧能总经理朱强认为,对于电网来说,需要的是百兆瓦级以上的大型储能系统,这就意味着大概需要200台500KW的双向逆变器才能达到大型储能电站的建设要求。但随着单机10MW级储能双向逆变器的问世,100MW级储能系统只需要协调10台逆变器就可以完成系统建设。


  北京能高副总经理李岩说:“这一点与项目经验的积累有很大的关系,因为储能不是一种固定的模式,只有通过对多种应用场景多种系统解决方案做过验证,才能定制出成本低、收益高的系统集成服务。”


  翁亮指出,关键因素是普及力度还不够大。他说:“储能产品要普及到普及成消费类产品,毕竟市场还没做开,特别是电源/磁件类的企业的参与度较少。消费品数量可能越来越大,并网问题、家庭使用问题、安全问题等尚未解决,需要技术的支持。”


  正因如此,储能技术的需求也带给磁件电源企业极大的发展空间。


  据了解,2018年不少磁件企业根据光伏/储能的用电需求,通过对磁芯材料创新/PFC电感/高频变压器技术研发和产品进行升级,重新确立了公司在光伏储能市场中的竞争地位。


  “通过去年苦练内功,加强技术和产品的升级,公司成本大幅降低,市场空间完全打开。”据某磁件企业高管透露,目前光伏行业已逐渐回暖,一月份下游企业接近满产,公司出货量也快速增加,春节期间都在加班生产。


  中国力量


  逆变器、电池等关键设备构成了系统的核心单元,在政策与商业化的双重作用下,中国光伏、电源甚至是磁件厂商在这发展过程中一步步崛起。


  2018年特变电工从光伏电站发电量的“痛点”出发,针对复杂地况和双面组件电站推出了TS80KTL_PLUS和TS75KTL_BF型逆变器,其技术突破点在于将MPPT渗透率提升至100%,彻底解决了组串间并联失配损失问题。


  为促进IGBT在光伏逆变器中的完美应用,古瑞瓦特与全球知名的IC及半导体制造商安森美半导体举行“古瑞瓦特新能源及安森美半导体联合实验室”揭牌仪式。该联合实验室的成立,旨在更精准推动IGBT实际应用,推进技术交流,实现IGBT等前沿技术的突破,更高效实现光伏产品开发。


  5月17日,山东博奥斯“双向储能逆变器新产品发布会”隆重召开,山东博奥斯全新一代30kW双向储能逆变、5kW双向储能控制逆变一体机盛装亮相。


  在百花齐放的储能应用落地过程中,能源互联网粉墨登场。


  据了解,能源互联网是汇聚微电网、虚拟电厂、储能、多能互补、可再生能源并网、余热余压利用多种应用的技术。在能源生产端,储能能够很好地解决大规模可再生能源给电网带来的影响;而在消费端,越来越多元化的需求也需要储能的配合。


  国家发改委去年5月发布的28个“首批新能源微电网示范项目名单”中,有25个项目增加了电储能或储能单元,这也预示储能将成为能源互联网新型能源利用模式的关键支撑技术。


  能源互联网实施带来的可行性与多样化,展现出比传统能源业务更具有竞争优势。如今,全国各地都在纷纷推行,加紧储能项目的落地,实现能源互联。


  近日,全国第一个电池储能试验示范项目获国家能源局批复同意。这一项目的建成,将促进可再生能源的消纳,很大程度上解决甘肃地区突出的弃风、弃光等顽疾,提高电网安全运行水平,促进当地新能源经济的再度腾飞。


  12月26日,上海电气国轩储能系统南通基地项目进行奠基仪式,该项目总投资超50亿元,规划年产8GWh锂离子电池储能系统,项目建成后将成为沪通地区最先进的、规模最大的锂离子电池储能系统产业基地。


  此外,磁件与电源企业加速研发,新技术新产品也为储能项目的落地贡献了力量。


  储能技术的发展不会独立于应用之外,因此更适合市场需求,能够更好地解决电力用户、可再生能源业主单位以及工商业用户的能源利用问题。马永真表示:“如何配合方案厂商去完善我们的产品是我们当前正在做的事。”


  作为专业的光伏逆变器磁性元件供应厂商,雅玛西在储能应用技术上,有着自己的见解。据该公司销售经理成伟介绍:“根据客户需要,提高磁件产品的负载运用和安全保障,解决新能源发电的随机性、波动性问题,实现新能源发电的平滑输出,能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化,使大规模风电及光伏发电方便可靠地并入常规电网。此外,我们将更注重光伏领域发展,聘请更多的行业资深人士,投入更大研发资金,进一步提升我们的研发水平的。”


  乐清是瑞德线圈有限公司目前为多种光伏逆变器供应线圈产品,据该市场部经理林金乐透露,“瑞德目前已实现光伏用线圈产品量产,并大批供应。随着光伏储能技术的要求不断提升,我们在线圈上的改造也不断加深,通过绕线工艺改进,线材方面选择,以我们特有的技术去帮助自己在光伏市场中占据一席之位。”


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