JA Solar, Jinko y LONGi esperan que la producción de módulos fotovoltaicos de 182 mm alcance 54 GW en 2021

El pasado 12 de noviembre se celebró en Shanghai una conferencia centrada en el valor para el cliente titulada “Tecnología fotovoltaica avanzada para un mejor LCOE – Tecnología de módulos y sistemas de 182 mm”, copatrocinada por JA Solar, Jinko Solar y LONGi Green Energy. Durante la conferencia, fabricantes de inversores y seguidores solares, institutos de diseño de energía, empresas EPC e instituciones de certificación emitieron una amplia declaración sobre el diseño, el coste de producción, la infraestructura de soporte, la aplicación del sistema y la certificación de productos de los módulos de 182 mm.

Con la llegada de la era de la paridad de red, la industria ha reconocido los beneficios de implementar módulos de alta potencia y gran tamaño por su capacidad para reducir el LCOE. Sin embargo, los tamaños de módulo más grandes conllevan sus propios desafíos tecnológicos.

Ji Zhenshuang, subdirector de China General Certification, dijo en la conferencia: “Los tamaños más grandes brindan una mayor potencia de módulo, pero los actores de la industria también deben prestar atención a la cadena de suministro de la industria y la seguridad del sistema. En particular, debe establecerse una condición de restricción para mantener la seguridad y fiabilidad en términos de parámetros eléctricos. En la actualidad, dado que los módulos están en un período de transición rápido, la serialización y estandarización bajo un ajuste gradual contribuiría aún más al desarrollo de la industria solar«.

El aumento en el tamaño del módulo requiere la consideración de una serie de factores, que van desde el diseño y la fiabilidad del circuito del módulo y la coincidencia de componentes hasta la capacidad del proceso, el empaquetado y el transporte, el diseño del sistema y la posterior operación y mantenimiento”, dijo Zou Chicheng, vicepresidente de TUV Rheinland. Zou sugirió que las empresas deberían buscar una solución óptima entre tamaño y seguridad desde la perspectiva de la certificación.

Li Shaotang, gerente senior de productos de LONGi Solar, comentó: “Ya en 2018, la industria había tenido la idea de ir un tamaño de módulo más grande para aumentar la potencia. Sin embargo, un tamaño más grande no significa necesariamente un mejor rendimiento. Entre las condiciones límite para una consideración minuciosa se incluyen fabricación, transporte, fiabilidad e instalación manual. Los módulos de 182 mm son compatibles con las especificaciones industriales y los sistemas eléctricos existentes. Además, en términos de LCOE, los módulos de 182 mm son superiores a los de 210 mm debido al menor coste del sistema, a la mejor capacidad de generación y fiabilidad. El primero es óptimo para plantas de energía a gran escala en terrenos planos«.

Mientras tanto, la industria se ha dado cuenta cada vez más del ahorro de costes que suponen los módulos de mayor tamaño. Yu Hanbo, Gerente Senior de Productos Globales de Jinko Solar, dijo: “Mejorar la generación de energía reduciendo las pérdidas internas y de línea es una de las formas de reducir los costes. En comparación con los módulos de 210 mm con la versión 55P, los módulos de 182 mm pueden reducir la pérdida de línea en un 0,21% y la pérdida interna en un 2%, lo que representa una reducción en el coste del EPC de más de 0,1 yuanes/W. En el lado de los coestes de BOS, el módulo de 182 mm puede proporcionar aproximadamente 2,6 centavos/W de ahorro en comparación con lo sde 210 mm. Al comparar diferentes dimensiones del coste de la electricidad, los costes del BOS y la TIR, los productos de 182 mm son la mejor opción«.

Con el beneficio de la planificación avanzada de productos 182, los módulos han entrado gradualmente en la fase de producción en serie.

La velocidad de extracción de cristales de 182 mm es básicamente la misma que la de 158 mm, y todavía hay margen de mejora. La tasa de corte es ligeramente menor, pero pronto alcanzará la paridad con las obleas de 158 mm, y la eficiencia de la célula puede aumentar al 23,1% a través del proceso de optimización de cada enlace. En la actualidad, la eficiencia de la producción en serie ha alcanzado más del 21%. En términos de transporte, en comparación con los productos 158/166, cada contenedor de productos 182 puede cargar con aproximadamente un 10% ~ 20% W más”, dijo Monsoon Wang, asistente de vicepresidente senior y técnico de productos senior de JA Solar. Más importante aún, los productos de 182 mm tienen una serie de proveedores calificados en cada uno de los procesos, incluida la extracción de cristales, el corte y la fabricación de células y módulos. Se estima que, en 2021, la capacidad de producción de extracción de cristales, vidrio y película para los productos de 182 mm representará más del 50% de la capacidad total de la industria, y la proporción de extracción de cristales alcanzará el 91,7%.

En cuanto a los inversores, Huawei y Sungrow, los dos fabricantes líderes, indicaron que sus productos relacionados pueden admitir módulos de 182 mm de forma integral. Según Gan Binbin, Director de Soluciones Globales de Huawei, los módulos de alta potencia presentan el desafío de hacer coincidir la corriente máxima del MPPT del inversor con la corriente de trabajo de los módulos. Además, también aumentan los riesgos de fiabilidad de grietas, puntos calientes y diodos. Sin embargo, los productos de Huawei son totalmente compatibles con todos los módulos, utilizando los algoritmos y diagnósticos inteligentes de AI BOOST para reducir los costes de manera efectiva y aumentar la eficiencia.

Zhang Yanhu, vicepresidente de Sungrow, dijo: «El aumento de la corriente del módulo aumentará el diámetro de los cables de CC de baja tensión, lo que aumentará el coste del material. Al mismo tiempo, la variación excesiva de la corriente del módulo también afectará el rendimiento de los inversores string y las combiner boxes. Mientras que los inversores centrales se pueden adaptar de forma flexible a varias versiones de módulo, las combiner boxes de CC se pueden adaptar a módulos de 182 mm y 210 mm”. Como representante de un integrador de centrales eléctricas, Zhang pide a la industria que estandarice el tamaño de los módulos, mejore la compatibilidad del sistema y se concentre en mejorar la eficiencia de las células y los módulos como el siguiente paso para adoptar la era de la paridad de red.

En términos de seguidores fotovoltaicos, Guo Zhikai, director senior de productos de NEXTracker, dijo: “Los sistemas de seguimiento han superado un desafío tras otro a medida que los módulos solares se han actualizado. Para el módulo de 182 mm actual, nuestros productos 1P/NX Horizon y 2P/NX Gemini son totalmente compatibles con su versión de 72 células. Los módulos de la versión de 78 células pueden reducir aún más los costes, con los valores de carga del módulo confirmados, cubriendo el 100% de los requisitos del proyecto. En términos de fiabilidad, ha pasado la nueva prueba del túnel de viento, e incluso el tamaño de módulo más grande puede garantizar la estabilidad del seguidor«.

La operación coordinada de la cadena de la industria fotovoltaica acelerará la tasa de adopción de módulos de 182 mm, pero la capacidad de reducir costes y aumentar la eficiencia requiere más orientación por parte de los profesionales de los institutos de diseño.

Huang Chunlin, secretario del Comité del Partido de la nueva Academia de Ingeniería Energética en Huadong Engineering Corporation, dijo: “Con la publicación del límite de relación de capacidad, una mayor potencia del módulo requiere menos cadenas y al mismo tiempo permite la relación de capacidad esperada. Los módulos de 182 mm 585 W con 14 strings tendrán una relación de capacidad de 1,1. Cuando se adopte el terminal tipo Y, la relación será aún mayor«.

Huang continuó: “Sin embargo, debido al problema de adaptación de alta corriente, los inversores con un solo MPPT conectado a una cadena de módulos son el único tipo de inversores existentes que se pueden utilizar para evitar la pérdida de alta corriente, y la relación de capacidad solo puede alcanzar 0.9x como máximo. Además, una corriente más grande significa más pérdida de línea o un mayor coste de inversión en cables, mientras que los módulos más grandes también aumentan la capacidad del seguidor. Los módulos de 182 mm tienen una capacidad de coincidencia relativamente alta con el seguidor«.

En 2021, se espera que la capacidad de fabricación combinada de los tres fabricantes líderes alcance los 54 GW, lo que brinda confianza al mercado. Con un fuerte apoyo de las tres compañías, se espera que la rampa de producción de módulos de 182 mm haga una contribución significativa al mercado fotovoltaico, permitiendo que la industria logre la paridad de red general.