光伏組件的概念
光伏組件,也叫太陽(yáng)電池組件,由于單片太陽(yáng)電池輸出電壓較低,加之未封裝的電池由于環(huán)境的影響電極容易脫落,因此必須將一定數(shù)量的單片電池采用串、并聯(lián)的方式密封成太陽(yáng)電池組件,以避免電池電極和互連線受到腐蝕,另外封裝也避免了電池碎裂,方便了戶外安裝,封裝質(zhì)量的好壞決定了太陽(yáng)電池組件的使用壽命及可靠性。
太陽(yáng)電池組件是由高效晶體硅太陽(yáng)能電池片、超白布紋鋼化玻璃、EVA、透明TPT背板以及鋁合金邊框組成。具有使用壽命長(zhǎng),機(jī)械抗壓外力強(qiáng)等特點(diǎn)。太陽(yáng)電池常規(guī)組件的結(jié)構(gòu)形式有下列幾種,玻璃殼體式結(jié)構(gòu)、底盒式組件、平板式組件、無(wú)蓋板的全膠密封組件。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國(guó)光伏組件行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及投資策略預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示:
單體太陽(yáng)電池不能直接做電源使用。作電源必須將若干單體電池串、并聯(lián)連接和嚴(yán)密封裝成組件。太陽(yáng)能電池組件(也叫太陽(yáng)能電池板)是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分。其作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái),或推動(dòng)負(fù)載工作。
隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,尤其是新興經(jīng)濟(jì)體工業(yè)的快速增長(zhǎng),能源危機(jī)和環(huán)境污染正在日益引起人們的關(guān)注。因此,對(duì)于如中國(guó)、印度等新興經(jīng)濟(jì)體,其能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型與節(jié)能減排的工作推動(dòng)迫在眉睫。光伏發(fā)電技術(shù)可以追溯到1839年法國(guó)科學(xué)家E.Becquerel發(fā)現(xiàn)液體的光生伏特效應(yīng)。2004年德國(guó)率先推出可再生能源法案后,西班牙、意大利、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電進(jìn)行大力扶持和推廣,光伏發(fā)電行業(yè)展現(xiàn)強(qiáng)勁發(fā)展的態(tài)勢(shì),眾多光伏廠商進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張,全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。
光伏組件行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2021年全年光伏發(fā)電量為 3259 億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)25.1%,約占全國(guó)全年總發(fā)電量的4.0%。全國(guó)新增光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量 54.88GW,同比上升13.9%。累計(jì)光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到 308GW,新增和累計(jì)裝機(jī)容量均為全球第一。國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2022年一季度光伏新增裝機(jī)容量13.2GW,同比增長(zhǎng)148%。我國(guó)光伏新增和累計(jì)裝機(jī)量連續(xù)多年保持全球第一。截至2021年底,我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)306GW。
由于單體太陽(yáng)電池本身易破碎,易被腐蝕,若直接暴露在大氣中,光電轉(zhuǎn)化效率會(huì)由于潮濕、灰塵、酸雨等的影響而下降,以致?lián)p壞失效。因此,太陽(yáng)電池一般都必須通過(guò)膠封、層壓等方式封裝成平板式構(gòu)造再投人使用。太陽(yáng)電池組件要求:①有一定的標(biāo)稱工作電流輸出功率。②工作壽命長(zhǎng),要求組件能正常工作20~30年,因此要求組件所使用的材料,零部件及結(jié)構(gòu),在使用壽命上互相一致,避免因一處損壞而使整個(gè)組件失效。③有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,能經(jīng)受在運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中發(fā)生的沖突,振動(dòng)及其他應(yīng)力。④組合引起的電性能損失小,組合成本低。
數(shù)據(jù)顯示,2021年中國(guó)光伏組件產(chǎn)量為182GW,同比2020年增漲46.07%;2020年中國(guó)光伏組件產(chǎn)量為124.6GW,同比2019年增漲26.37%。2021年中國(guó)光伏組件產(chǎn)能為350 GW/年,同比增漲59.09%;2020年中國(guó)光伏組件產(chǎn)能為220GW/年,同比增漲29.41%。
目前,生產(chǎn)晶體硅太陽(yáng)電池組件所使用的玻璃通常用壓延法生產(chǎn),典型的厚度為3.2mm±0.3mm,在太陽(yáng)電池光譜響應(yīng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)(350~1100nm)折合3mm標(biāo)準(zhǔn)厚度的太陽(yáng)光直接透射比應(yīng)大于91%對(duì)于大于1200nm的紅外光有較高的反射率。
光伏組件競(jìng)爭(zhēng)格局:市場(chǎng)由分散向頭部企業(yè)集中趨勢(shì)明顯。據(jù)CPIA數(shù)據(jù),2017 年光伏組件環(huán)節(jié)CR5 市占率達(dá) 38%,而2020 年已提升至 55%,產(chǎn)能超過(guò) 5GW 以上的企業(yè)達(dá) 6 家,集中度持續(xù)提升。據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)預(yù)測(cè),從2025年起,我國(guó)開(kāi)始產(chǎn)生大批量的退役光伏組件。至2030年,廢棄光伏組件將達(dá)到150萬(wàn)噸左右,在2050年將達(dá)到2000萬(wàn)噸。
綜上所述,我國(guó)太陽(yáng)能光伏組件市場(chǎng)規(guī)模逐年增長(zhǎng),預(yù)計(jì)到2030年太陽(yáng)能光伏組件將占太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的百分之三十九,我國(guó)太陽(yáng)能光伏組件在全球競(jìng)爭(zhēng)地位中進(jìn)一步鞏固了。以上是太陽(yáng)能光伏組件市場(chǎng)規(guī)模分析。