10년 전 표준 모듈의 명판 정격은 250W ~ 280W였습니다. 오늘날 유틸리티 규모 공장에 들어가는 주류 제품은 600W ~ 700W입니다. 대부분의 사람들이 가장 먼저 본능적으로 셀 효율성을 인정하는 것이지만 효율성은 변화의 작은 부분만을 설명합니다. 진짜 답은 시스템의 비용 구조에 묻혀있습니다.
 

모듈의 전력 출력은 매우 간단한 방정식으로 줄어듭니다.

전력=수광-수광 면적 × 변환 효율 × 1000 W/m²(표준 조사량)

지난 15년 동안 변환 효율성은 약 15%에서 현재 PERC의 경우 22%, TOPCon의 경우 23%~24%, BC 및 HJT의 경우 24%~25%+로 증가했습니다. 이는 대략 60% 개선된 것이며 정말 인상적인 것이지만 280W에서 700W로 2.5배 증가한 것을 설명할 수는 없습니다.

나머지는 지역에서 왔습니다. 웨이퍼 가장자리 길이는 156.75mm에서 166mm, 182mm, 210mm(업계에서 말하는 M6, M10, G12 형식)로 늘어났으며, 셀 개수는 60개에서 72개로, 그 다음에는 144, 132 등의 절반{10}}컷 레이아웃으로 늘어났습니다. 모듈 설치 공간은 대략 1.6m²에서 3m² 이상으로 늘어났습니다.

따라서 이를 표현하는 정확한 방법은 다음과 같습니다.패널 면적이 늘어나고, 효율성이 향상되며, 명판에는 단순히 두 제품의 제품만 표시됩니다.

한 가지 점은 너무 자주 혼동되기 때문에 강조할 가치가 있습니다.더 높은 전력이 더 높은 효율성을 의미하지는 않습니다.700W 모듈과 450W 모듈은 평방미터당 거의 동일한 에너지를 생성할 수 있습니다. 첫 번째 것은 더 큽니다.

 

동인은 균등화 전기 비용(LCOE) - 총 평생 지출을 생산된 총 에너지로 나눈 값입니다.

PV의 비용 절감은 모듈 자체에서 해결되었습니다. 그러나 모듈 가격이 폭락하면서 공장의 초기 자본 지출에서 모듈이 차지하는 비중은 절반 이상에서 약 40% 이하로 떨어졌습니다. 나머지는 BOS(시스템 균형)입니다: 랙킹, 기초, DC 케이블링, 결합기 박스, 인버터, 토지, 진입로, 설치 인력 및 리프팅 장비. 그 비용의 상당 부분은가격은 와트당이 아니라 단위당, 평방미터당으로 책정됩니다.
 

이것이 대형 모듈의 핵심 논리입니다. 100MW 발전소를 예로 들어보겠습니다.

실제로 거의 80,000개의 모듈을 제거한다는 것은 무엇을 의미합니까? 리프트 및 배치 횟수가 80,000회 감소하고 장착 볼트가 160,000회 감소하며 배선 작업이 80,000회 감소하고 도리 및 클램프가 비례적으로 감소합니다. 이 모든 것이 선형적으로 축소되는 인건비와 소모품 비용입니다.
 

또한 대형 모듈은 더 높은 작동 전류(210-형식 제품은 18A 범위의 단락 전류에 도달할 수 있음)와 1500V 시스템 전압을 제공하므로 각 스트링은 더 많은 용량을 전달합니다. 스트링 수가 적다는 것은 DC 케이블 길이가 짧고 결합 장치 수가 적으며 인버터 MPPT 입력 수가 적다는 것을 의미합니다. 540W 등급에서 700W 등급으로 전환하는 데 대한 일반적인 업계 추정치는 와트당 몇 센트의 BOS 절감으로, 이는 전체 시스템 설비 투자의 1%~3% 감소를 의미합니다. 수억 달러가 투자된 유틸리티 프로젝트에서 그 마진은 입찰에서 실질적인 경쟁 수단이 됩니다.
 

제조업도 동일한 배당금을 누리고 있습니다. 한 라인이 시간당 처리하는 웨이퍼 수는 웨이퍼 크기가 아니라 장비 택트타임에 따라 결정된다. 182mm에서 210mm로 증가하면 동일한 장비에서 시간당 생산되는 와트가 약 30% 증가하므로 감가상각비, 공장 공간, 인건비 및 포장 비용은 모두-와트당 감소합니다. 이것이 2019년 이후 사이즈 경쟁이 뜨거워진-직접적인 이유입니다.

 

모든 것을 비례적으로 확장하면 거의 즉시 엔지니어링 벽에 부딪히게 됩니다. 대형 형식은 디자인 변경을 지원하는 전체 패키지 때문에만 작동합니다.

현재-제곱 문제입니다.웨이퍼 면적이 2배가 되고 출력 전류가 대략 2배가 되지만, 저항 손실은 전류 -의 제곱에 따라 증가하므로 손실은 4배가 됩니다. 따라서 대형 모듈은 하프-컷(심지어 세 번째-컷) 셀, 멀티-버스바 설계(MBB, 5개 버스바에서 12개 이상으로 이동), 직사각형 웨이퍼(182×210, 210R 등)를 채택하여 셀당 전류를 허용 가능한 범위로 되돌려야 했습니다. 이러한 조치가 없었다면 형식을 확대하면 효율성이 좋아지기는커녕 오히려 나빠졌을 것입니다.
 

기계적 로딩.바람과 눈 하중으로 인한 굽힘 모멘트는 스팬에 따라-비선형적으로 증가합니다. 면적이 증가함에 따라 프레임 단면적을 재설계하고 유리를 두껍게 하거나 이중 2.0mm로 전환해야 하며 장착-구멍 위치를 재배치해야 합니다. - 그렇지 않으면 중앙의 과도한 편향으로 인해 셀 미세 균열이 발생합니다. 초기 대형-제품과 관련된 품질 논쟁의 대부분은 바로 이것에서 유래합니다.
 

인터페이스 호환성.모듈 전류가 인버터 MPPT 입력 제한을 초과하거나 스트링 개방{0}}전압이 1,500V 상한선에 도달하면 대형 모듈의 비용 이점이 중단됩니다. 따라서 포맷 로드맵은 인버터 및 추적기 제조업체와 보조를 맞춰 움직여야 합니다. 추적기는 특히 민감합니다. 더 큰 모듈은 바람-으로 인한 비틀림 하중을 증가시키므로 비틀림 강성과 감쇠 설계가 이에 맞춰야 합니다.
 

물류와 노동의 엄격한 한계.모듈 길이가 2.4m에 도달하고 30kg을 초과하면 수동 처리가 한계에 도달하고 기계적 설치 보조 장치가 필요하게 됩니다. 한편, 내부 컨테이너 크기 및 도로 폭 제한과 같은 물리적 제약으로 인해 형식이 넘을 수 없는 선이 효과적으로 그려집니다. - 크기가 표준 컨테이너에 효율적으로 포장되지 않으면 와트당 화물 비용이 상승합니다.
 

모두 합치면 그림이 명확해집니다.크기 증가에 따른 한계 이익은 감소하는 반면, 한계 비용 - 적재, 물류, 설치, 미세 균열 위험 -은 증가하고 있습니다.이 두 곡선이 교차하는 지점이 대략적으로 업계가 약 700W의 210 형식에 가까운 이유입니다. 소위 '182 대 210' 논쟁은 결코 어느 쪽이 더 큰지에 관한 것이 아닙니다. 그것은 셀 기술, 인버터, 랙킹 및 선적 컨테이너의 전체 생태계에 어느 것이 더 잘 맞는지에 관한 것이었습니다.
 

유틸리티-규모 논리는 주거용 지붕에서 그 힘을 많이 잃고 장소에서는 반대가 됩니다. 주거용 시스템은 제한된 지붕 면적, 불규칙한 모양, 수동 설치, 20년 이상의 서비스 수명 등 다양한 비용 구조와 다양한 제약 조건을 가지고 있습니다. 모듈은 유틸리티 플랜트에 비해 총 투자에서 더 적은 비중을 차지하는 반면 인력 및{3}}애프터 서비스 지원은 더 많은 부분을 차지합니다.

주거용 대형 패널의 장점

단위 수가 적다는 것은 노동 시간이 적고 연결 지점이 적다는 것을 의미합니다.8kW 시스템에는 400W에서 20개의 모듈이 필요하지만 500W에서는 16개만 필요합니다. 모듈이 4개 적다는 것은 MC4 결합 쌍이 8개 적고, 클램프{9}}및{10}}볼트 세트가 8개 적고, DC 케이블이 몇 미터 적다는 것을 의미합니다. -인건비-비용이 높은 시장 - 유럽, 북미, 호주 - 여기서 절감되는 비용은 모듈 자체의 가격 차이를 초과하는 경우가 많습니다. MC4 커넥터는 고주파 오류 지점으로 인식되고-주거용 시스템에서 DC 아크 결함 및 화재의 주요 원인이므로 연결 수를 줄이는 것은 그 자체로 신뢰성을 향상시킵니다.

지붕 공간이 좁을 때 더 많은 용량을 확보할 수 있습니다.사용 가능한 영역이 바인딩 제약인 경우 - 도시 테라스 하우스의 단일 피치 지붕, 예를 들어 - 평방 미터당 더 높은 와트는 동일한 지붕에서 더 많은 설치 용량과 더 높은 자체 소비율을 의미합니다-. 그러나 정확하게 말하면 여기서 수행하는 작업은 명판 등급이 아니라 W/m²(모듈 효율)입니다. 일반적인 효율성을 지닌 물리적으로 큰 패널은 제한된 지붕에서 더 작고 효율적인 패널에 비해 이점이 없습니다.

보다 깔끔한 구조 작업 및 케이블 라우팅.장치 수가 적다는 것은 레이아웃이 더 간단하고, 레일과 도관이 더 깔끔하며, 설치 품질이 더 일관되고, 나중에 서비스할 때 오류 위치를 더 쉽게 찾을 수 있다는 것을 의미합니다.

주류 형식은 가장 원활한 공급망을 가지고 있습니다.가장 높은-볼륨 크기는 가장 낮은 가격, 가장 깊은 채널 재고, 가장 좋은 리드 타임 및 가장 많은 협상 공간을 갖습니다. 이 점은 아래에서 매우 다른 모습으로 다시 나타납니다.

주거용 대형 패널의 비용

레이아웃 세분성이 더 거칠고 가장자리 낭비가 더 많습니다.주거용 지붕에는 굴뚝, 채광창, 지붕창, 환기구 더미, 접근 경로, 능선 및 엉덩이 교차점이 있습니다. 모듈이 클수록 장애물 사이의 위치를 ​​찾는 것이 더 어려워집니다. 일반적인 결과는 더 큰 패널로 전환하면 실제로 지붕이 수용할 수 있는 총 용량이 감소한다는 것입니다. 손실은 특히 유럽의 다중{3}}피치 지붕과 중국의 복잡한 시골 옥상에서 두드러집니다.
 

음영 손실이 증폭됩니다.겨울 오후에 전주나 나무가 드리우는 그림자는 작은 패널보다 큰 패널에 떨어질 때 절대전력이 더 많이 든다. 바이패스 다이오드는 일반적으로 모듈을 세 개의 영역으로 나누며, 해당 영역이 클수록 음영 처리된 셀로 인해 더 많은 영역이 끌립니다.
 

취급 및 설치 위험이 더 높습니다.두 사람이 바람 속에서 작업하면서 길이가 2.3m이고 무게가 30kg이 넘는 패널을 30-도의 타일 지붕 위로 사다리 위로 운반하는 것은 지상 설치 작업과 근본적으로 다른 위험 프로필입니다. 많은 설치업체가 바로 이러한 매력 없는 이유로 대형 패널을 거부합니다.
 

구조적 하중 분포가 변경되었습니다.오래된 지붕에서는 도리 용량, 타일 지지점 및 방수 관통부가 모두 더 작은 모듈의 고정 간격을 중심으로 설계되었습니다. 대형 패널은 하중 위치와 하중 사이의 간격을 모두 이동하므로 기존 건물에 항상 친화적인 것은 아닙니다. 강화가 필요한 경우 비용 절감의 또 다른 부분이 사라지는 경우도 있습니다.
 

모듈-수준의 전자 장치를 업그레이드해야 할 수도 있습니다.전력 최적화 장치와 마이크로인버터에는 입력 전력과 전류 상한선이 있습니다. 모듈 전류가 이를 초과하는 경우 더 비싼 모델이 필요하므로 설치 비용이 상쇄됩니다. 이는 처음부터 선택 계산에 포함되어야 합니다.
 

예비{0}}부품 가용성: 실제 장기적인-문제입니다.이는 주택에서 가장 간과하기 쉬운 요소이자, 사후에 가장 고치기 어려운 요소이다.
 

주거용 시스템은 2-년 동안 사용할 수 있도록 설계되었지만 모듈 형식은 3~5년마다 교체됩니다. 이전 60-셀{10}}셀 형식(약 1.65m, 300~350W)은 현재 대부분 생산이 중단되었으며 이전 250W 세대는 완전히 사라졌습니다. 2016년에 설치된 시스템에서 현재 모듈이 손실된 경우 - 동일한 치수, 동일한 전압 및 전류 매개변수를 찾는 원래 모델을 찾는 것은 실제로 매우 어렵습니다.
 

결과는 다음과 같습니다.

차원 불일치.현재 제품은 일반적으로 더 길고 넓습니다. 기존 레일 간격과 클램프 위치에 맞지 않으므로 랙킹을 수정하거나 영구적인 간격을 유지해야 합니다.
 

전기적 불일치.개방 회로 전압과 작동 전류가 서로 다른 모듈을 동일한 스트링에 혼합하면 가장 약한 모듈이 전체 스트링을 억제하고 실제 손실은 실패한 단일 패널의 출력을 훨씬 초과할 수 있습니다. 이를 피한다는 것은 전체 문자열 - 하나의 실패한 모듈을 교체하는 것이 문자열- 수준의 비용이 된다는 것을 의미합니다.
 

보증 체인이 끊어졌습니다.원래 제조업체가 시장을 떠나거나 모델을 중단한 경우 전력 보증 및 교체 약속을 이행할 수 있는 실질적인 경로가 없는 경우가 많습니다.
 

중고{0}}부품은 신뢰할 수 없습니다.남은 것은 일반적으로 출처를 알 수 없고 성능 저하 상태 및 미세 균열 상태-가 있으며 반드시 저렴하지는 않은 풀링된 모듈 또는 -최종-라인 스톡입니다.
 

따라서 "더 쉬운 레이아웃을 위해 더 작은 패널을 선택"하려는 본능에는 시간 축을 따라 적용되는 할인이 필요합니다.현재 이미 -소외된 소형 형식을 의도적으로 선택하면 향후 10년 이상의 유지 관리 기간 동안 예비 부품 문제가 발생하게 됩니다.그러나 이것이 더 클수록 좋다는 주장은 아닙니다. 왜냐하면 가장 크고 최신 사양은 동일하게 빠른 회전율에 직면하고 반드시 주류 사양보다 수명이 길지는 않기 때문입니다-.
 

정말 신중한 선택은현재 출하량이 가장 많고 여전히 생산 중이며 많은 제조업체에서 공급하는 주류 형식입니다.- 크기 스펙트럼이 극단적이지 않습니다. 주거용의 경우 해당 대역은 현재 약 54-셀/108개의 하프 셀 제품에 위치합니다(약 1.7~1.9m 길이, 정격 420~470W). 이점은 레이아웃 친화성뿐만 아니라 형태와 매개변수 모두에서 가까운 대체 제품을 지금부터 몇 년 동안 계속 구매할 가능성이 있다는 점입니다.
 

조건이 허용하는 경우 설계 단계에서 두 가지 결정을 내리면 이후의 위험을 의미 있게 줄일 수 있습니다.

모듈-레벨 전력 전자 장치 지정(옵티마이저 또는 마이크로인버터) 각 패널은 독립적으로 작동하며 나중에 다른 매개변수를 가진 모듈을 혼합해도 전체 문자열이 저하되지 않습니다.

동일한 생산 배치에서 하나 또는 두 개의 모듈을 예비용으로 보관하십시오.핸드오버 시. 비용은 미미하며 20년 후에도 동일한-교체를-보장할 수 있는 유일한 방법에 가깝습니다.

명판 등급보다 중요한 네 가지 사항:

평방미터당 와트(모듈 효율성) -은 제한된 지붕이 수용할 수 있는 용량을 결정합니다.

지붕 장애물 주위의 물리적 치수가 어떻게 맞는지-는 달성된 실제 적용 비율을 결정합니다.

무게 및 설치성-은 현장 안전과 인건비 견적을 결정합니다.

해당 형식이 현재 안정적인 공급업체와 함께 주류 생산에 있는지 여부-은 시스템이 20년 후에도 수리 가능한지 여부를 결정합니다.

지붕의 15%를 낭비하는 450W 패널은 지붕을 완전히 덮는 420W 패널에게 패배합니다. 그리고 3년 안에 생산이 중단되고 예비 부품이 전혀 없는 매력적인 사양의 패널은 시스템의 전체 수명 동안 두 가지 모두를 잃을 수도 있습니다.
 

폐쇄

태양광 패널은 점점 더 커지고 있습니다. 왜냐하면 이것은 교과서적인 사례이기 때문입니다.시스템{0}}수준 최적화가 구성요소 수준 최적화보다 우선합니다.-동인은 실험실에서 설정된 효율성 기록이 아니라 랙킹 볼트, 케이블 길이, 크레인 시간 및 선적 컨테이너의 내부 벽과 같은 눈에 띄지 않는 세부 사항입니다.

그리고 정확하게는 시스템 수준의 답변이기 때문에-적용 범위가 명확합니다.광활한 사막에서는 더 큰 것이 옳습니다. 굴뚝과 채광창이 있는 지붕에는 딱 맞는 핏이 맞습니다.