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| 光伏走在“十字路口” |
| 來源：能源嚴究院 作者：嚴凱 時間：2023/5/5 |
不久前，中國組件廠商TOP10中的7家同框出席了一場研討會，同時與會的還有來自產業鏈相關產業的其它8家企業。
此次研討會由中國光伏行業協會指導，意在摸清目前矩形硅片及對應組件尺寸的現狀和發展趨勢，探討矩形硅片對應的組件產品的核心價值及其尺寸標準化的可能性，以期共同推動晶體硅光伏組件尺寸標準化，從而引導行業上下游協同發展。
自去年開始，部分光伏頭部制造企業推出“矩形硅片”以來，從硅片到電池片，再到組件，光伏產品的尺寸再度陷入亂戰，使得原本已趨于一致的組件尺寸生態又一次面臨挑戰。
與過往不同的是，這個正迸發出強勁活力的新興產業正處于新的發展階段，成為全球碳中和藍圖中最為重要的一塊拼圖。若按照《新工業革命》一書中對制造業五階段(少量定制階段、少量標準化階段、大批量標準化生產階段、大批量定制化階段、個性化量產階段)劃分標準來衡量，光伏產業或許正處于從“大批量標準化生產”向“大批量定制化”演進。
這意味著，與汽車、造船等傳統制造產業一樣，光伏當前正走在“十字路口”。身處激烈市場競爭漩渦中的企業必然會面臨標準化還是多元化的選擇。
在此背景下，光伏產業的一舉一動不僅會影響光伏產業自身的高質量發展，還會對“雙碳”目標的實現帶來影響。而從微觀層面來看，尺寸混亂的弊病牽一發而動全身，除了造成整個產業鏈上下游原材料環節制造成本上升，還會大大增加終端電站設計成本和供貨風險。
目前，從主要制造企業，到設計機構、輔材設備供應商，再到終端電站運營商，產業鏈上幾乎所有企業都對統一標準形成共識。
不過，哪個尺寸才是矩形硅片的“最優解”?組件龍頭天合光能或許是尋找上述答案的“排頭兵”。該公司一年前就創先推出基于210R矩形硅片電池技術的組件。
前不久，在2023光伏產業鏈生態大會上，協會、設計院，以及硅片、電池、組件、設備等專家經過對產業鏈各環節的充分探討，認為210R即2384*1134mm這一尺寸組件將以其顯著的系統價值，激發產業鏈價值最大化，并帶動新生態圈的建立。
這或許會成為當前光伏產品尺寸的“最優解”。
01 尋找“最優解”
尺寸亂局之所以引起行業各界的高度重視，或許與光伏行業目前在國家戰略中所處的地位，以及這個新興產業所處的新的發展階段有關。
2022年，中國光伏產業生產制造、技術創新、推廣應用保持快速發展，行業總產值高達1.4萬億。隨著尺寸和技術的發展，組件功率快速達到600W+。
行業機構預計，到2060年，我國新能源裝機容量將達到60-70億千瓦，其中光伏在45億千瓦以上。
在4月11日的研討會上，與會龍頭企業對于尺寸標準化趨勢達成廣泛認識，但對于何種尺寸是“標準尺寸”并未達成一致。有代表提出，要從客戶價值出發，落實尺寸標準體系建設。
作為矩形硅片的“先行者”，天合光能在探尋尺寸“最優解”上走在前列，并為此付出了不菲的人力、物力和財力。
今年3月3日，該公司首度向行業全面公開210R產品解決方案及產業化可行性路徑，倡議硅片電池組件尺寸標準化。
據據天合光能全球產品戰略與市場負責人張映斌介紹，210R產品的功率相對而言提高了20-30W，而它的低電壓設計則能夠為客戶節省系統成本2-3分錢。
在方案中，天合光能公布了中小板型組件設計方案，包括組件長、寬、邊框、安裝孔、電流、電壓等。根據方案，中小版型組件寬度均為1134mm，與行業一般組件寬度一致，中版型組件高度與210組件一致。
此外，該公司還對外公布了支架適配方案和包裝運輸方案。
在跟蹤支架方案中，天合光能認為，使用210R中版型組件，每根跟蹤支架可以串3串組件，每串30-32片組件，組串功率更高。
而在包裝運輸方案中，天合光能針對常用的40HC(高柜)集裝箱進行組件尺寸設計，由此得出了210R組件尺寸的“最優解”。
據了解，40HC集裝箱的長、寬、高分別為12000mm、2350mm、2580mm，而一托210R組件(含托盤)包裝的長、寬、高分別是2396mm，1125mm，1259mm。
與傳統組件包裝相比，210R-580W組件可提高裝載量5.4%，相對應的BOS成本可以節省2-3分錢。
為了印證上述包裝運輸方案，雙良硅材料對天合光能的210R產品進行了實測。該公司銷售總監王秋文坦言，經過嚴密測算和充分調研，驗證了210R這款產品后續的生存能力。
事實上，210R的推廣并非易事。由于210R硅片打破了主流的方形硅片的物理形態，因而矩形硅片從產品設計、行業認證、生態圈建設等方面均得“從頭開始”。
張映斌透露，為了評測210R組件的各項指標，天合光能與多家硅片供應商進行了溝通，但由于擔心矩形硅片不會成為主流產品，因而硅片廠商顧慮頗多。
不過，有了此前210光伏產品價值在先，天合光能的執著很快得到上游硅片企業的認可， 五六家公司開始布局生產210R硅片。
去年四季度，該公司將210R產品引入國內市場，并應用到分布式領域，很快在三個月時間拿到數百兆瓦訂單量。
據天合光能透露，2384*1134mm(含上一代2384*1096mm)尺寸組件全球累計出貨量已達到30GW，預計到今年第四季度，出貨量將達到50GW。
如此龐大的出貨量，從應用端印證了這一尺寸產品的價值。同時當行業還在爭論統一尺寸的方向時，210R引領的矩形生態圈已悄然成型。
02 尺寸亂局
上述研討會的召開背后折射出光伏行業當前光伏產品尺寸不一，頗為混亂的現狀。
2022年4月15日，當天合光能推出新的組件產品時，這家老牌光伏巨頭或許也未曾料想，這款新品將引領光伏產業邁向新的征程。
與其它組件產品不同的是，上述產品首次應用了尺寸為210*182的210矩形硅片(G12R)，由此打破了光伏行業數十年來對”硅片是正方形“的思維定勢。
天合光能的“210R”系列產品由此橫空出世。
據該公司介紹，相較同類組件尺寸和功率范圍的產品，天合光能至尊小金剛430W和至尊580W產品分別有20-30W的功率提升優勢。
由于矩形硅片在提高效率上的獨特優勢，繼天合光能之后，包括隆基綠能、晶科能源、晶澳科技在內的其它組件龍頭先后殺入到矩形硅片領域。
但在產品尺寸上，各大廠商卻又有著自己的標準。以182R為例，據不完全統計，當前尺寸包括183.75×182mm、185×182mm、186×182mm等多種。
由于受制于集裝箱尺寸限制等客觀原因，矩形硅片的組件產品在寬度上統一為182mm。
但在組件長度上，182陣營的廠商之間也出現“分歧”，出現了2256mm、2278mm、2333mm、2335mm、2465mm等多個尺寸。
光伏產業近年來的尺寸亂局源于2017-2018年。在此之前，光伏產業長期處于嗷嗷待哺的“補貼期”，產品尺寸也因此長時間維持在M0、M2(156.75mm)的水平。
2018年5月31日，國家發改委、財政部、國家能源局聯合發布了一份《關于2018年光伏發電有關事項的通知》，史稱“531新政”。
新政中“暫停普通地面電站指標發放”、“分布式光伏規模受限”、“調低上網電價”等嚴苛內容徹底改變了光伏行業的命運。
盡管“531新政”曾將光伏產業打入谷底，卻加速了去補貼化的進程。平價上網的到來倒逼光伏產業加速降本增效。
“大尺寸產品的出現，促使2018年之后組件基本功率進入到了400W的階段。”天津環歐國際硅材料有限公司副總經理王凱說。
在他看來，硅片尺寸的發展主要分為三個階段：2008年的156mm時代;2018年158、166mm時代，光伏組件功率因此進入400W階段。
第三個階段是到2019年，中環基于在半導體行業60年的積淀，推出了210尺寸產品，天合光能推出210尺寸600W+產品引領行業進入6.0時代。
此背景下，中國光伏產業也很快分化為182陣營和210陣營。王凱所在的硅片巨頭TCL中環便是210陣營的代表企業。該陣營的成員還包括天合光能、東方日升等龍頭。
通過硅片尺寸的增大和功率的提升，光伏發電的度電成本大幅下降。數據顯示，從2010年到2020年，光伏發電的成本下降超過80%。
事實上，對于晶體硅光伏組件尺寸標準化，中國光伏行業協會和光伏龍頭企業此前曾作出努力，多次嘗試統一尺寸。
近兩年，182mm、210mm 規格的方形硅片占比超過75%，成為行業主流。在標準化機構和制造企業的共同推動下，182mm和210mm方形硅片對應的組件外觀尺寸逐漸統一。
2022年12月，中國光伏行業協會發布T/CPIA 0003-2022《地面用晶體硅光伏組件外形尺寸及安裝孔技術要求》,進一步規范了組件外形尺寸、促進產業鏈上下游協同發展。
不過，光伏市場依然充斥著不同尺寸的產品，由182毫米、183.75毫米、186毫米、192毫米、210毫米等多種尺寸的電池片所派生出來的組件產品更是令人眼花繚亂。
如今，在矩形硅片出世后，光伏產品尺寸的亂局似乎愈演愈烈，不同廠商都有著自己的“標準尺寸”。
“這對上游硅片生產企業、下游組件制造商，包括設計院、電站運營商都帶來較大困擾。對整個生態來說，統一尺寸標準是有必要的。”王凱說。
03 亂局“弊病”
尺寸混亂所帶來的弊病已經深深困擾著上下游企業。
具體而言，對于上游企業，組件尺寸的不統一將給硅片、電池、光伏玻璃等生產制造商帶來產能切換和不兼容損失，以及庫存成本增加。
而對于下游企業，為了適配不同尺寸的組件電氣、載荷性能參數，支架、逆變器廠商要匹配及研發不同產品。
對客戶端的影響也顯而易見，針對不同的組件要進行單獨設計，增加設計成本;其次，當供應企業無法滿足供貨需求，將無法切換其它企業產品，增加供貨風險。
雙良硅材料(包頭)有限公司銷售總監王秋文認為，由于目前尺寸繁雜，以硅片端為例，從熱場、基架，到下游的切片、到電池網板，到組件的玻璃、背板，都深受其害。
尤為關鍵的是，尺寸之亂所帶來的弊病有時候頗為隱蔽。
這體現在不同廠商尺寸不一，但毫米級的差異因無法肉眼可見，易導致在生產過程中，工人因缺乏相關經驗，操作過程中極易產生失誤，從而造成損失。
與此同時，對雙良節能來說，由于下游客戶需求不一，上游環節在生產管控上也不得不對設備進行經常性地調節，“每一次調節，都是對產能的一次浪費”。
作為光伏電站項目的關鍵環節，光伏產品尺寸混亂也讓設計單位困擾不已。
華北電力設計院新能源工程公司資源規劃處副處長陳建宏稱，項目從規劃設計到可研到初步設計，再到施工圖，在尺寸不統一的情況下，造成可研時在組件選型上障礙重重。
“比如我們選擇某一個組件尺寸，因業主招標或其他因素采用不同尺寸，可研的布置方案，包括支架的方案設計，后期電纜、電氣設備的配置，都要產生變化，導致整個設計工作的延續性非常差。”陳建宏說。
此外，由于光伏電站項目工期往往較為緊張，設計院的設計時間被大量重復工作所占據，相應地就缺乏深入設計的時間。
而對以“五大四小”為代表的央國企運營商來說，它們所操盤的光伏電站項目多、體量大，由于施工周期緊張，不同項目往往招標不同廠商的組件產品，甚至于同一項目亦采購多家組件廠的組件產品。
這意味著，同一個主體公司的光伏電站項目，甚至同一個項目中，混裝成為普遍現象。這對后期評估，后期運維均帶來困擾。
天合光能采購總監韓厚金稱，倘若組件尺寸不統一，客戶在規劃電站時將不得不準備3-5種不同的支架，甚至需要準備不同的逆變器。此外，由于尺寸太多，倘若選擇其中一個尺寸，客戶亦擔憂產品供不上的情況出現。
另外，尺寸不一致，在生產端上也有成本增加，不同尺寸需配備不同材料，背板、玻璃、邊框等輔材，從規模經濟的角度來說，這是對資源的浪費。
尺寸之亂還給第三方評測機構帶來了困惑，中國計量科學研究院首席計量師、中國計量學會光伏專委會秘書長、光伏行業協會標委會電池組組長熊利民深有體會。
作為檢測機構，它們需要采購并升級檢測設備，但當市場上出現新尺寸產品時，則意味著其檢測設備可能因為達不到檢測要求而“落伍”，導致不必要的浪費。
“組件的電流不同、電壓不同，所配套的電纜、匯流箱功率都是1.5倍。產品尺寸的變化直接導致配套輔助材料的變化，對行業來說當然是非常頭痛的一件事。”熊利民說。
張映斌介紹，尺寸不統一亦深深困擾電池廠商，它們往往要準備5種規格不同尺寸的網板、玻璃、邊框、型材等物料。
“這帶來的后果就非常嚴重。首先體現在庫存成本及價格波動帶來的減值;第二體現在經營管理上也會帶來困擾和管理成本。”張映斌說。
倘若全行業企業庫存1000億元，月均200億元，5種尺寸的物料準備按照5%的減值計算，月度減值費用就高達10億元。
事實上，過去兩年，光伏產業上下游產業鏈，以及輔材價格波動變幻莫測，因價格波動所帶來的減值損失或許更加難以估量。
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