En tant que point central du système de production d’énergie photovolta?que, le module solaire est l’équipement le plus co?teux et a toujours été au centre des préoccupations de toute l’industrie photovolta?que. Parallèlement à la baisse rapide du co?t et du prix des modules photovolta?ques, la part du co?t des modules dans le co?t total du système photovolta?que a toujours été d’environ 50% (légère diminution). Pour la réduction des co?ts de l’équilibre des composants du système (BOS), d’une part, elle dépend de la réduction des co?ts de l’onduleur, du transformateur de bo?te et d’autres équipements, ainsi que de l’optimisation de la conception de la capacité du réseau; d’autre part, elle réside dans la dilution résultant de l’amélioration de l’efficacité des modules et de la modification des spécifications, qui seront analysées en détail dans la suite de l'article.

L’amélioration de l’efficacité du module réduit les co?ts du BOS (balance du système)

Il est bien connu que des modules efficaces peuvent réduire les co?ts du BOS. Depuis 2015, l’augmentation rapide de la part de marché des modules monocristallins et PERC monocristallins a été enregistré en raison de leurs avantages à la fois en termes d’économies de co?ts et de performances de production d’électricité. Le principe de base pour les économies de co?ts du BOS est d’augmenter la puissance totale des modules sur chaque tranche en utilisant des modules efficaces, ainsi, les éléments suivants impliqués dans la centrale électrique avec la même capacité effectue une diminution approximativement proportionnelle :

A.Tranche B.Combineur (ou onduleur de cha?ne) C.C?bles photovolta?ques et c?bles DC D.Construction de fondations de pieux E.Co?ts d’installation du module et du support F.Co?t initial du terrain

Par exemple, au deuxième semestre 2016, une comparaison entre le module polycristallin de 270Wp à 60 cellules et le module monocristallin PERC de 295Wp à 60 cellules avec la même taille de module montre que l’efficacité du module de 270Wp est inférieure de 8,5%. Si les co?ts BOS du module polycristallin affecté par l’efficacité du module sont considérés à 0,25 dollars US /Wp,les co?ts BOS correspondants du module 295Wp peuvent être calculés approximativement sur la base du rapport d’efficacité?: 0,25*270/295= 0,23 dollars US/Wp, le module à haut rendement apporte environ 0,02 dollars US/Wp, soit environ 8,5% en économies de co?ts BOS.

? l’heure actuelle, les co?ts du BOS liés à l’efficacité des modules sont inférieurs à ceux des années précédentes, mais compte tenu de la baisse plus importante du prix des modules, la proportion des économies de co?ts du BOS dans le prix des modules est augmentée, donc le produit à haut rendement est plus favorable sur le marché.

Le calcul ci-dessus prend en compte la même capacité d’installation et s’applique aux stations au sol disposant d’un terrain suffisant. Pour les toits industriels et commerciaux (de même pour les toits résidentiels), les modules à haut rendement peuvent atteindre une plus grande capacité d’installation, de cette fa?on, en plus des co?ts ci-dessus, les co?ts suivants peuvent également être dilués par une plus grande capacité d’installation, et l’utilisation de modules à haut rendement est plus rentable?:

A.Co?t de développement de la centrale B.Co?t d’accès au réseau C.Co?t de l’équipement d’automatisation intégrée

Les changements apportés à la disposition du module réduisent les co?ts BOS (balance du système).

1.Comparaison entre le premier module utilisant une cellule de 125 mm et le module utilisant une cellule de 156mm

En 2012, il y avait encore des modules en plaquettes de silicium monocristallin de 125 mm sur le marché. La taille des modules utilisant 72 cellules (6*12) était de 1580*808mm, et la puissance du module monocristallin était d’environ 205Wp; Au même moment, la puissance du module de 156mm à 60 cellules était d’environ 260W, et la taille était de 1650*991mm. Les tensions en circuit ouvert de ces deux modules étaient respectivement de 45,92V et 38,24V, de sorte que le nombre de modules cellulaires de 156mm dans une cha?ne était plus grand. Considérant que la puissance d’un module de cellule de 156mm est plus élevée, la puissance totale d’une cha?ne de module est significativement plus élevée que celle d’une cha?ne de module utilisant des plaquettes de 125mm. Ainsi, le support portant une cha?ne de modules peut être agrandi, les co?ts de support et de fondation par Wp peuvent être considérablement économisés, l’efficacité de travail sur l’installation du module et les supports peut être améliorée en raison de l’augmentation de la puissance des modules, la consommation de c?bles photovolta?ques peut être réduite, et l’occupation du sol peut être légèrement réduite.

Ces économies ne peuvent pas être calculées par simple conversion linéaire, mais nécessitent l’établissement d’un modèle de réseau pour une analyse spécifique. Les résultats de calcul simples basés sur le modèle de co?t de l’année 2012 sont les suivants (le projet se situe à Golmud et est le même dans le reste de ce document), l’augmentation de 30% de la puissance apporte environ?0.06 dollars US/Wp ou 16% d’économies dans les co?ts BOS liés à la puissance de module.

2.Comparaison entre les modules à 60 et celui à 72 cellules

Les cellules de 156(0,75) mm peuvent être emballées dans un module de 72 cellules (6*12) afin d’accro?tre davantage la puissance du module. L’augmentation du nombre de cellules augmente la tension en circuit ouvert et réduit le nombre de modules dans une cha?ne tout en maintenant le même niveau de puissance d’une seule cha?ne de modules.Toutefois, pour l’installation verticale ordinaire à deux rangées, une légère extension de la poutre oblique peut faire en sorte que la tranche porte des modules à 72 cellules et réduire légèrement les co?ts de la ferrure. Cet effet est plus important lorsque l’on utilise le suivi horizontal à axe unique plus co?teux. Par conséquent, le traqueur horizontal mono-axe est généralement utilisé avec des modules de 72 cellules; d’autre part, l’efficacité de travail sur l’installation de module et de support peut être réduite en raison de cette puissance de module accrue. La préférence pour les modules à 60 cellules sur le marché chinois est principalement une question d’habitude. Les marchés asiatiques émergents comme la Corée du Sud, l’Asie du Sud-Est et l’Inde utilisaient généralement des modules de 72 cellules dans les grandes centrales et les centrales industrielles et commerciales distribuées pour réduire les co?ts du système.

Le tableau suivant montre que le module à 72 cellules peut permettre des économies d’environ 0,001 dollars US/Wp dans les co?ts de support, de c?ble et de bo?te de mélangeur, des économies de 0,004 dollars US/Wp dans le co?t d’installation calculées simplement en suivant le nombre de modules, et des économies globales de 0,006 dollars US/Wp en co?ts BOS c?té système.

3.Comparaison entre un plus grand module de plaquettes de silicium (166mm) et un module existant

La taille du module a recommencé à augmenter en 2018 avec deux options : augmenter le nombre de cellules ou augmenter la taille des plaquettes. Le nombre de cellules peut être augmenté de 72 à 78 (+8,3%) et la taille de la plaquette peut être augmentée à M4 (longueur latérale 161,7 mm +5,7%) ou même 166mm (environ +12%). Le passage de la cellule 60 à la cellule 72 montre que l’augmentation du nombre de cellules peut réduire le nombre de cha?nes, mais a des limites sur les économies entre plaquettes et les fondations de pile, tandis que l’augmentation de la taille de la plaquette est plus bénéfique pour la réduction des co?ts du BOS. Ainsi, la taille de la plaquette doit être augmentée autant que possible tant que la production peut être réalisée et que l’installation du module n’a pas de difficultés évidentes. Le tableau suivant montre le calcul détaillé des co?ts du système à l’aide de plaquettes de 166mm?:

De toute évidence, lorsque la puissance est augmentée de 11,8?%, les co?ts du BOS peuvent être économisés de 0,008 dollars US/Wp, et les économies les plus importantes sont réalisées sur les fondations et les consoles. Le calcul ci-dessus est basé sur la structure de co?t plus faible en Chine, et les économies de co?t BOS serait encore plus élevé si le trackeur est utilisé ou dans la zone avec des co?ts de main-d’?uvre et de terre plus élevés.

Les économies de co?ts des centrales photovolta?ques résultant de l’amélioration de l’efficacité des modules sont bien connues dans l’industrie, et les économies peuvent être calculées de manière concise. L’augmentation de la taille des modules peut également entra?ner des économies de co?ts pour le BOS. Cet article passe en revue les économies de co?ts du BOS causées par le changement de la taille des cellules de 125mm à 156mm et le changement de la quantité de cellules de 60 à 72,?ce qui prouve encore une fois que les cellules peuvent être encore plus grandes afin d'économiser les co?ts du BOS. Le calcul des détails montre que l’utilisation d’une cellule monocristalline de 166 mm permet d’économiser 0,008?dollars US/Wp sur la cellule de 156 (0,75mm) et constitue un choix idéal dans le marché de la concurrence élevée d’aujourd’hui, avec une pression sur les co?ts qui augmente considérablement.