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碲化镉薄膜组件加速产能布局

如果说晶硅电池仍是目前光伏行业的主流技术,钙钛矿太阳电池还处于产业化初期,那么碲化镉薄膜组件企业已进入产能加速布局阶段。

成都中建材光电材料有限公司(以下简称成都中建材)相关负责人向《中国建材报》记者表示,未来随着中国建材凯盛集团“3+1”战略的推进,碲化镉作为其中的重要板块,近十个生产基地的陆续投产,产能将迅速提升。

不断增加的生产基地

对于晶硅电池来说,硅料价格的上涨已成为影响其产能继续释放的一大掣肘。在接受《中国建材报》记者采访时,成都中建材总经理助理赵雷表示,由于硅料价格的不断上涨,最新硅料价格已涨至31万元/吨,相比2021年年初的8万元/吨,价格大涨近4倍,导致中下游的中小型光伏组件厂商生产成本大幅提升。为此,各大光伏厂商都在努力研制下一代光伏电池,即薄膜电池。其中,被公认为第二代的碲化镉薄膜组件成为光伏领域技术高峰。

它解决了晶硅太阳能电池无法弱光发电的弱点,能用于建筑立面,延伸了光伏发电的应用场景。有业内人士因此预测,未来玻璃幕墙大概率会变成碲化镉薄膜组件的主要市场。

据了解,目前全球薄膜电池市场占有率为4%左右,其中碲化镉发电玻璃占比达到了97%以上,国外碲化镉发电玻璃代表企业是第一太阳能,国内典型的代表企业则是成都中建材。

据《中国建材报》记者了解,目前国内能量产碲化镉薄膜组件的企业仅4家,分别是成都中建材、邯郸中建材、龙焱能源科技(杭州)有限公司(以下简称龙焱能源)、中山瑞科新能源有限公司(以下简称中山瑞科)。

成都中建材由归国博士潘锦功创立,致力于碲化镉发电玻璃的研发与产业化及BIPV光电系统的设计、安装和运营。2017年,该公司下线全球首片大面积碲化镉发电玻璃(1.92m2),目前年产能为100MW。

除四川成都、河北邯郸两个生产基地已投产外,中建材系的碲化镉发电玻璃生产基地正在不断增加:湖南株洲、江西瑞昌、黑龙江佳木斯、四川雅安、安徽蚌埠……

布局新一代生产线

龙焱能源近日宣布,其自主研发的新一代高效碲化镉薄膜标准光伏组件(0.72m2,1200mm×600mm)实现批量化生产。经测试,高效碲化镉光伏组件最高输出功率达到123.73W,即全面积光电转换效率17.19%。

该公司目前多条生产线相加的总产能为130MW,相关负责人表示明年产能将提升到330MW,2024年将达到630MW。

除了持续提高电池组件转换效率工作,龙焱能源正在布局新一代生产线的研发。该生产线将充分体现龙焱能源近几年在“高、快、大”方面的研发成果,提供“实现GW级生产”的有效手段,还可能大幅度降低碲化镉光伏组件的生产成本。此次取得碲化镉组件转换效率的重大突破,进一步夯实了新线研制成功的基础。

与中建材系及龙焱能源的踌躇满志相比,中山瑞科显得谨慎、低调。截至记者发稿时,该公司相关负责人未回复有关公司生产经营及未来扩产计划的问题。

应用广泛的碲化镉组件

“从全球各个国家的政策和市场来看,BIPV已然成为主流的应用方式,建筑节能已在各个国家全面推进,国内‘双碳’战略的提出,使得BIPV受到更多的关注。”赵雷认为,目前应用于BIPV比较好的组件是薄膜发电玻璃,其中比较具有代表性的组件有碲化镉发电玻璃和钙钛矿,但钙钛矿目前仍以实验室研发为主。

赵雷表示,为了使钙钛矿光伏技术具有商业竞争力,其平准化度电成本(LCOE)必须在准备部署时与现有技术的平准化度电成本具有竞争力。“这将是困难的,因为硅和碲化镉光伏组件的成本逐年下降预计将持续到未来十年甚至更久。”

此外,金融机构必须愿意为使用商业钙钛矿光伏组件的项目提供资金,并且需要系统可靠性的证据。换句话说,钙钛矿技术需要变得可行,仍面临很多挑战。相反,碲化镉发电玻璃已完全实现量产并开始广泛的应用。

比如成都中建材改造的云南丽江古城水泥厂,其水泥储库采用碲化镉发电玻璃幕墙,建设分布式光伏发电系统,把高耗能、高污染的工厂改造成了七彩的、绿色节能的典型网红低碳企业。

采用彩色碲化镉发电玻璃改造后的云南丽江古城水泥厂

比如江西瑞昌的全封闭矿山运输廊道。江西瑞昌码头镇的矿山开采、矿石加工产业较为发达,为保护长江生态,2021年年初,瑞昌市启动各矿山通往长江码头的空中运输廊道建设。在靠近长江码头边的一段运输廊道上,还安装了长约300m的碲化镉发电玻璃。

江西瑞昌一装有碲化镉发电玻璃的全封闭矿山运输廊道

这些彩色的碲化镉发电玻璃像一道彩虹,飞架在长江之滨,不仅成为江边一景,而且还可以发电。一条廊道,双重收益,打造出高效、节能、绿色、环保的现代化港口。

薄膜太阳能电池更大规模和更多场景的应用,以及更低的度电成本将使其成为未来太阳电池发电的主要技术之一,为胜利完成‘双碳’目标作出贡献。”受访企业均对薄膜太阳能电池的市场前景充满信心。

更多碲化镉发电玻璃应用项目欣赏

黑龙江佳木斯屋顶项目

福建莆田湄洲岛风雨廊

彩色发电玻璃电子商务楼

河北张家口市民中心

图片均由成都中建材提供

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