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Los grandes fabricantes fotovoltaicos chinos apuestan por las células de 182 mm

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La pasada semana se celebró en Shanghai (China) la conferencia ‘Tecnología fotovoltaica avanzada para mejorar el LCOE–Tecnología de módulos y sistemas de 182 mm’. Sus patrocinadores, LONGi Solar, JA Solar y Jinko Solar, creen que la capacidad de producción de módulos con células de 182 mm alcanzará los 54 GW en 2021. Los fabricantes de inversores y seguidores solares, institutos de energía, epecistas y empresas de certificación han hecho una declaración conjunta sobre diseño, coste de producción, infraestructura de soporte, aplicación del sistema y certificación de los módulos de 182 mm. Lo que puede impulsar aún más su desarrollo.
Los grandes fabricantes fotovoltaicos chinos apuestan por las células de 182 mm

Los tres fabricantes chinos de células y módulos fotovoltaicos reconocen los beneficios de los módulos de alta potencia y tamaño grande por su capacidad para reducir el coste de la energía (LCOE). Sin embargo, los tamaños más grandes también presentan desafíos tecnológicos.

Ji Zhenshuang, subdirector de Certificación General de China, dijo en la conferencia que “los tamaños más grandes brindan una mayor potencia de módulo, pero también hay que prestar atención a la cadena de suministro y a la seguridad del sistema. En particular, deben establecerse condiciones para mantener la seguridad y la fiabilidad en términos de parámetros eléctricos. En un momento de rápida transición, la estandarización gradual y la fabricación en serie contribuiría aún más al desarrollo de la industria solar”.

Zou Chicheng, vicepresidente de TUV Rheinland, cree que “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 el mantenimiento”. Zou sugirió que, desde la perspectiva de la certificación, las empresas deberían buscar una solución óptima entre tamaño y seguridad.

Por su parte, Li Shaotang, gerente senior de productos de LONGi Solar, recordó que “ya en 2018, la industria tuvo la idea de aumentar el tamaño del módulo para aumentar la potencia. Sin embargo, un tamaño más grande no significa necesariamente un mejor rendimiento. Hay condiciones límite que deben ser tenidas en cuenta en la 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 porque suponen un menor costo del sistema, una mejor capacidad de generación y una mayor fiabilidad. El primero es óptimo para plantas de energía a gran escala en terrenos planos”.

La industria se ha dado cuenta de los ahorros de costes que suponen los módulos grandes. Yu Hanbo, gerente senior de Productos Globales de Jinko Solar, piensa que “mejorar la generación de energía mediante la reducción de las pérdidas internas y de línea es una de las formas de reducir costes. En comparación con los módulos de 210 mm con la versión 55P, los 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 costo del epecista de más de 0,1 yuanes/vatio. En el lado del costo del balance del sistema (BOS), el módulo de 182 mm puede proporcionar aproximadamente 2,6 centavos/vatio de ahorro en comparación con 210 mm. Al comparar los costes de BOS y la TIR, los productos de 182 mm son la mejor opción”.

Los módulos con células de 182 mm han entrado gradualmente en fase de producción masiva. “La velocidad de producción de obleas de 182 mm es básicamente la misma que las de 158 mm, y todavía hay margen de mejora. La tasa de corte es ligeramente más baja, 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 supera el 21%. En términos de transporte, en comparación con los productos de 158/166 mm, cada contenedor con módulos de 182 mm puede cargar entre un 10% y un 20% más de potencia”, dijo Monsoon Wang, asistente de vicepresidente senior y técnico de productos senior de JA Solar. Los productos de 182 mm tienen proveedores cualificados en cada uno de los procesos, incluida la producción de obleas, el corte y la fabricación de células y módulos. Se estima que, en 2021, la capacidad de producción de obleas para fabricar productos de 182 mm representará más del 50% de la capacidad total de la industria, y la proporción de estas obleas será del 91,7%.

Qué dicen los fabricantes de inversores
Huawei y Sungrow, los mayores fabricantes de inversores, explican que sus productos pueden admitir módulos de 182 mm de forma integral. Según Gan Binbin, director de soluciones globales de Huawei, los módulos de alta potencia plantean el desafío de hacer coincidir la corriente máxima del inversor MPPT con la corriente de trabajo de los módulos. Además, también aumentan los riesgos de fiabilidad de grietas, puntos calientes y diodos. Sin embargo, Huawei es totalmente compatible con todos los módulos, utilizando los algoritmos y diagnósticos inteligentes de AI Boost para reducir los costos de manera efectiva y aumentar la eficiencia.

Zhang Yanhu, vicepresidente de Sungrow, explica que “el aumento de la corriente del módulo aumentará el diámetro de los cables de CC de bajo voltaje, lo que aumentará el coste del material. Al mismo tiempo, la variación excesiva de la corriente del módulo también afectará el rendimiento de inversores string y los cuadros eléctricos. Mientras que los inversores centralizados se pueden adaptar de forma flexible a varias versiones de módulo, los cuadros eléctricos de CC se pueden adaptar a módulos de 182 mm y 210 mm”. Zhang ha pedido 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.

En cuanto a los seguidores fotovoltaicos, Guo Zhikai, director senior de productos de NEXTracker, apunta que “los sistemas de seguimiento se han enfrentado a 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 en el seguidor”.

Esta operación coordinada de toda la cadena de la industria fotovoltaica acelerará la adopción de los módulos de 182 mm, pero la capacidad para reducir costes y aumentar la eficiencia requiere más esfuerzos. Huang Chunlin, secretario de la Academia de Ingeniería Energética en Huadong Engineering Corporation, opina que “con la publicación del límite de relación de capacidad, una mayor potencia del módulo requiere menos string y, al mismo tiempo, permite la relación de capacidad esperada. Los módulos de 585 W con células de 182 mm, con 14 string tendrán una relación de capacidad de 1,1. Cuando se adopte el terminal tipo Y, el ratio será aún mayor”.

Huang cree que “sin embargo, debido al problema de adaptación de alta corriente, los inversores con un solo MPPT conectado a un string de módulos son el único tipo de productos de inversores 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 el cableado, 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 ofrece confianza al mercado. Con un fuerte apoyo de las tres empresas, se espera que la producción de módulos de 182 mm suponga una contribución significativa al mercado fotovoltaico, y que contribuya a lograr la paridad de red.

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