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“大基地”时代,这家组件公司穿越“无人区”,最终打通“最后一公里”

时间:2021-10-19 11:51:40 来源:

“对于现在的600W+超功率至尊组件,我打70分,剩下的30分交给客户。”天合光能全球产品战略、市场负责人张映斌说。

10月15日,在第六届新能源电站设计、工程与设备选型研讨会上,天合光能对外发布了《600W+至尊组件一体化交付解决方案》。

该方案被业内认为是打通了超高功率组件应用的“最后一公里”,扫清了这类组件产品从出厂到包装、运输、存放、二次转运、拆包及交付过程中所遇到的诸多障碍。

事实上,天合光能此时交付的这份成绩单有着特殊意义。打通“最后一公里”后,600W+超高功率组件产品或将迎来高光时刻。

仅仅3天前的10月12日,国家主席习近平以视频方式出席《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)领导人峰会发表主旨讲话时指出:“中国将持续推进产业结构和能源结构调整,大力发展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目,第一期装机容量约1亿千瓦的项目已于近期有序开工。”

这则短短的表述吹响了中国新能源产业向“大基地”大步迈进的号角,预示着那些动辄投资数百亿元、吉瓦级的风光大基地将肩负起中国能源转型的重任。

它同时考验着中国组件生产商的创新智慧。“大基地”对光伏组件的综合品质提出了更高要求,更大功率组件被认为有着更强的“生命力”。

“大基地”时代,这家组件公司穿越“无人区”,最终打通“最后一公里”

▲青海大柴旦112MW光伏电站项目

从创新的维度来看,以天合光能为代表的210阵营无疑是“破局者”。它们打破企业之间的藩篱,通过共建开放创新生态联盟,上下游通力合作,共闯“无人区”。

“最后一公里”

每次演讲,张映斌都自信满满。他有着和其他嘉宾不一样的演讲风格——西装笔挺,喜欢站在舞台正中央,微微抬头,正面对台下听众。

“大基地”时代,这家组件公司穿越“无人区”,最终打通“最后一公里”

这一次,他带来的600W+组件一体化交付解决方案系天合光能首创。方案显示,在组件集装箱运输上,该公司创新采用立式包装。

在光伏行业内,功率超过600瓦的组件,被认为是超高功率组件。

但组件功率和尺寸的变化不仅考验生产商的技术研发能力,更考验的是产业链的整合能力,及组件从生产出厂后抵达项目安装现场中间各个环节的打通能力。

光伏组件出口主要以集装箱运输为主,但受集装箱2.58米的门高所限,业内不少组件厂家认为组件宽度将被限制在1.135米以内,并认为这不可逾越。

如果按照上述运输方案,摆在天合210组件面前的将是一本怎么算都不划算的经济账。

若想突围,张映斌和他的同事们必须另找出路。“因为这个行业里以前从来没有过。”张映斌说。

2020年下半年,天合光能组件新产品开发总监张舒接过了这个重任。为了集装箱运输难题,技术团队不断跟不同领域的团队沟通。

经过调研,他们发现,210组件集装箱运输可借鉴家电行业的冰箱运输方式。经过近一年的摸索,今年7月,技术团队终于开发出立式包装解决方案。

“大基地”时代,这家组件公司穿越“无人区”,最终打通“最后一公里”

张映斌介绍称,和传统横式包装相比,立式包装解决方案可以增加装载量10%,集装箱空间利用率提高5%,最大化利用集装箱空间。

而在运费不断攀升的海运市场,集装箱空间的利用率关乎整体成本。经天合测算,假如从中国到欧洲,以现在主流价格1万美元每箱的运费计算,创新包装可节约运费2分钱/瓦。

光伏组件产品的国内运输则仍沿用平板车运输为主。尽管包装方式仍采用传统的横式包装,但得益于超高功率,物流运输的成本也因此得以下降。

与540W组件相比,在13.75米运输车型上,运输600W+组件可以提高装载量24%;而在17.5米车型上,则可以提高装载量最少5%。

以把组件从江苏运至青海为例,运费一般为5~6分钱每瓦。如果使用600W+组件,则最多可节省1分钱每瓦的运费。

张映斌介绍称,立式包装方式已全面通过国际安全运输协会(ISTA)3E国际包装标准测试,并且联合第三方权威机构鉴衡认证进行了专业的风洞测试。

测试结果现实,在极端情况下,立式包装在项目地存放和拆箱等环节和传统横式包装一样安全可靠。

据了解,ISTA是国际包装运输的权威组织,致力于对运输包装的开发、设计和效益评估。当包装设计通过测试后,可以确保在连续的运输环境下,产品得到有效地保护,并将不会受到可预见的因素危害。

更值得称道的是,一体化交付解决方案还提前考虑到了包括物流、存放、装运等所有环节,升级标准化拆箱工具和作业流程。

其中,升级完成的标准化拆箱工具预先成型、组装简易,2分钟即可完成,优选钢材使其牢固可靠,还能循环使用。

事实上,《600W+至尊组件一体化交付解决方案》仅是张映斌过去一年多来路演的多个白皮书之一。今年7月21日,该公司还发布《670W至尊组件机械可靠性白皮书》。

这份《白皮书》涵盖“一标五严”六项测试结果,即一项标准静态载荷测试以及不均匀雪载、极限低温载荷、冰雹冲击、多倍动态机械载荷、风洞极限风速试验等五项加严测试。

不过,不论是解决集装箱运输难题,还是通过“一标五严”测试,组件功率和尺寸(210)的简单增加背后,实际上是荆棘丛生。

从某种程度上来说,荆棘丛中,等待天合组件团队的更是一个个“无人区”。

穿越“无人区”

对于“无人区”,张映斌有着比常人更为深刻的理解。他认为600W+组件研发过程中遇到的最大挑战来自逆变器厂商。

时至今日,这位“急先锋”依然记得两年多前推广210组件的情形。

由于功率的增加,210组件需要适配电流更大的逆变器产品。光伏电站中,逆变器犹如人的“心脏”,是其核心设备。

以天合光能、东方日升为代表的210组件厂商若想将它们的产品推广到下游客户手中,就必须解决新型逆变器设备的供应问题。

这意味着,逆变器厂商的态度至关重要。但当张映斌去跟逆变器厂商商谈此事宜时,却遭到后者的婉拒。

彼时,组件的功率普遍小于500W,小功率组件已是成熟市场,而与之适配的逆变器产品同样非常成熟。

逆变器厂商拒绝合作的理由其实很简单。210当年刚刚起步,且遭到182阵营组件厂商们的围堵,未来前景难言可期。它们没有必要“冒险”。

另一个令逆变器厂畏难的是芯片。600W+组件需要适配大电流逆变器,而这种新品需要用到不同的芯片。在国内芯片供应被欧美国家“封杀”的大环境下,逆变器厂的策略需更谨慎。

不过,210阵营实力不容小觑。除了天合光能、东方日升等组件厂外,上游硅片巨头中环股份亦奉210为圭臬。更为关键的是,作为光伏同行,大尺寸、大功率组件的趋势不可逆。

另一个加快推进600W+高功率组件创新的事件是“600W+光伏开放创新生态联盟”的成立。

该联盟是由硅片、电池、组件、跟踪支架、逆变器、材料及设备制造商等光伏产业链上、下游39家企业于去年7月9日发起成立,从而打破了超大功率组件研发的产业链协同障碍。

联盟成员企业一致认同600W+超高功率组件和系统集成新技术平台是光伏行业未来发展的重要方向,并将通过开放共赢的合作模式协同产业链优势资源,彻底打通研发、制造及应用等核心环节,营造开放协同创新的新生态。

截至目前,600W+光伏开放创新生态联盟成员企业已达89家。

事实上,去年一季度,逆变器厂商就已“松口”,愿意研发适配的大电流逆变器。600W+前行路上所遇到的最重要的一个“无人区”迎来了越来越多的“开荒者”。

除了上下游产业链协同的外在因素,技术研发的挑战对天合光能组件开发技术团队提出了更高的要求。这一点,天合光能组件新产品开发总监张舒感同身受。

为了解决600W+组件的技术难题,张舒和她的技术团队同事们不得不走出实验室,深入到项目的一线,与其它不同分工的同事一起研究解决各种突发状况。

很长一段时间,为了尽快打通“最后一公里”,张舒都不得不每天驱车300公里到项目地。这期间,她们必须每天6点从常州出发,到晚上七八点才能结束一天的工作,然后再驱车3个小时回到常州。

组件的风洞实验也是一个无人区。

“大基地”时代,这家组件公司穿越“无人区”,最终打通“最后一公里”

为了验证产品的可靠性,天合的技术团队进行了两个风洞测试。一个是将立式包装放置在与地面夹角5°的平面上,在风洞中测试稳定性,可通过12级强风测试。

另一个风洞测试则模拟了极端条件下进行拆箱作业的可靠性:靠架放置在迎风一侧,将10片组件分别横向及竖向置于靠架上,然后风从靠架侧吹向组件背面。

这项实验的结果显示,无论是横放还是竖放的零散组件都可顺利通过6级大风考验。为了确保组件及施工人员安全,目前行业普遍要求在6级风速以下作业。

如今,天合至尊组件的最高功率已突破670W。

“大基地”时代下,那些习惯追求“大”的能源央企电站开发商们,又会给600W+组件打出多高的分数?


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