光伏领跑者计划与组件综合发电效率的真正内涵

日前，个别省发布“光伏领跑者计划”，组件转换效率要求为24.2%，额度为2GW，占光伏风电保障性整体指标的20%。在过去十数年间，国家能源局数次下发领跑者计划，促进了光伏产业有序发展并加快了先进技术的批量化落地，为最终实现平价上网提供了强力支撑。

然而，这次个别省的领跑者计划，却造成一些负性影响。甚至被人戏谑为“定制化扶持政策”，引来了许多讨论，担忧这项政策可能加剧产业内卷，有违国家对光伏行业高质量发展的要求，甚至致使中国整个光伏产业丧失优势！

01

回归本质，“领跑者”需要什么样的组件？

当前关于BC技术的效率讨论需要回归科学本质。该技术相比TOPCon、HJT技术提效的本质，是将正面栅线转移至背面的设计，理论上可减少约2-3%的正面遮光面积，带来0.48-0.72%左右的正面效率增益；但同时牺牲了双面率带来的优势，也即组件背面效率带来的发电增益。

再看TOPCon技术，一位从事电池技术研发的专家对笔者表示：

首先，由于大基地项目通常具有较高的地表反射率(25%～30%)优势，TOPCon双面率比BC高 15%，合计带来背面效率发电量增益贡献大约1.08%（理论高值，24%×30%×15%）。高双面率TOPCon组件在实际应用中，在高反射率大型集中式场景下，项目发电量增益测算可达0.8%；在高反射率的屋顶场景下，发电量增益也达到了0.558%——均超过或者接近BC技术栅线背移带来的0.48%-0.72%正面效率增益。

再者，考虑低辐照性能，TOPCon发电量较BC还有1%左右的优势（在辐照较低的二类三类地区，低辐照优势更大，甚至超过1%）。 因BC技术的软击穿点结构设计导致其弱光响应显著弱势也成为其一大软肋。行业数据显示，在低辐照环境下，BC组件弱光响应较TOPCon低2到5个百分点（辐照度200W/m2）。

第三，BC的紫外衰减高于TOPCon大约1.5%-2%，这个意味着首年衰减大，换算成发电量比TOPCon低1.5—2%。BC技术虽宣称拥有更好的温度系数和抗功率衰减能力，但BC技术将栅线置于背面，面临更直接的紫外线首年衰减和损伤长期可靠性的不利影响

这些劣势都显著降低其实际发电能力。归一化后的单瓦发电能力（以单瓦为分母），TOPCon发电量比BC高约2—3%，这有非常扎实的依据。  随着行业金属化技术的进步，例如0BB技术、超细栅线的引入，TOPCon/HJT等正背结构电池的正面金属遮光率进一步缩小，进一步弱化了BC栅线背移的技术优势。

在2月26日，中国光伏行业协会年度会议上，国家电投集团黄河公司、大庆黄和光储实证研究有限公司党总支书记、执行董事汪洋也肯定了TOPCon组件在某大型地面电站的综合表现。在全年实证数据对比下，TOPCon组件单瓦发电量最高，较IBC高1.16%。众所周知，大基地领跑者甚至所有地面电站都常以国电投实证数据作为为投资测算输入依据。这比各家企业自己提供的Panfile模拟结果更可靠，是重要的参考。

从技术延展性角度看，BC技术作为平台型技术确实具备与TOPCon和HJT等技术融合的潜力，实现更高的正面效率。但需注意下一代技术钙钛矿叠层技术产业化显示：BC技术受制于电极结构，在叠层技术上的应用将削弱其正面优势，且需应对三端子结构带来的更大的工程难题。

以前，光伏电池技术路径大体一致，围绕着正面效率展开，所以就有了以往只针对正面组件效率的领跑者计划。而如今BC、TOPCon、HJT三大技术发展早已不能同日而语；当今全球光伏组件需求场景也多元化，不同组件甚至同等技术的组件不同配置有其适配的地方，不可再论“一家之天下”了。

综上所述，单纯强调高效电池的正面效率，并不符合当前三大技术形成的各自特点和差异，也完全没有考虑不同场景，如双面率、地面反射率、温度、辐照等对组件类型需求的差异。陕西省这次的“领跑者计划”，仅仅把正面效率纳入先进性指标，会造成对现有主流技术的误解，进而造成先进产能的非理性浪费，更将误导新的企业继续不明就里而投入过量资金新建新技术下的先进产能，加剧新一轮投资扩产的泥潭。这也将与国家设定先进性指标和电力市场化原则下强调的综合发电能力高的目标相背离，更无法体现国家能源局多次实施的“领跑者计划”的初心。

 

02

背面效率是提升

综合发电能力的重要因素

当前，光伏组件转换效率是指正面转换效率，故而无法准确反映背面发电增益及综合发电量。当前双面组件早已成为主流，市占率超过70%。背面发电能力，特别是在大基地项目中，对提高综合发电量有重要作用。

在5%-30%反射率的场景，在15%双面率差异下，TOPCon组件的背面效率能提供0.4%-1.08%的效率增益。如上所述，由于大基地项目高地表反射率，背面发电贡献效率最高值约为1.08%。换言之，TOPCon组件相当于其正面效率从24%提高到了理论高值25.08%。差异惊人！

   实际如何呢？参照一个具体的案例（数据来源光伏盒子，2022）：

在这一案例中，双面率按照65%左右计算，发电增益为10%，那么双面率差异为15%，对应的发电增益就是2.3%，换算成正面组件效率（正面效率24%）则为0.552%。也就是说高反射率情况下（如大基地项目），TOPCon的双面率相对优势转化为正面效率，就从24%提高到24.552%。

根据青海地区大基地测算数据显示：

综合30%反射率和15%的双面率优势，TOPCon可以贡献效率增益约0.8%。

综上，背面贡献还是非常明显的，又如何能够不考虑背面发电优势带来的综合效率优势呢？这算是一个浅显的道理。

了解上述原理后，就非常容易理解只规定24.2%的正面效率的片面性了，特别是冠以“领跑者计划”这个响亮的称呼。

当前，BC组件正面功率刚好达到或接近24.2%的效率，约等于功率655W（2382×1134尺寸），这等于就是一次量身定制。

而在特定场合，暂不考虑其他增益差异，只考虑双面率差异，假设二三季度TOPCon 2.0主流出货组件功率位于640W，对应组件效率23.7%，两者相差仅为0.5%。也就是说，在大基地项目（反射率在25%-30%的地面）中，TOPCon实质上的效率符合并超过这个“领跑者计划”所规定。但却因为只针对单面效率的规定，将TOPCon 2.0拒之门外，显然与“领跑者”的宗旨背道而驰。

 

03

不同技术路线的商业选择

百花齐放、百家争鸣

 

天下之大，应用之广，早已不再是一种组件打天下了！而有些企业动不动就宣传“碾压”，是不科学和草率的。

我们再来比较几个案例（取材于光伏盒子双面率专题研究）：

以上三个案例分别是高反射率场景、中低反射场景及不同斜度安装导致的双面率增益完全不同。显示一个浅显的道理，不同应用场景甚至摆放方式不同，组件综合发电量就不一样。

此外，综合发电量也要考虑单W价格，综合对比，才能得到最优的产品选型，也包括了气候、光照甚至温度、遮挡等因素。

这也是当前TOPCon仍是主流和BC二代在集中式地面市场相对于TOPCon 1.0溢价率只有区区5分钱的原因所在，而大型集中式客户通常更加理性和专业。BC技术的正面效率优异，决定了其在土地成本昂贵或者部分分布式市场具有主导优势。而在双面率场景应用更广泛的区域， TOPCon仍是主流。BC若要与之争锋，还有优化双面率、成本与综合发电的优势。未来，双方甚至三方都需要在更多综合成本上角逐，而不仅仅是正面组件效率。

一直以来，发电企业并不在意选择哪种技术，更在意的是综合成本谁更优。纵使实现了25%的正面效率，但综合成本核算不占优，也毫无意义。反之，即便是P型技术，但是综合收益率最高，那么也会成为最终选项。未来，三大技术路线长期并存，百花齐放的状态是大概率事件。

 

04

几点建议：

 

1、 片面强调正面效率不符合国家的电力市场化改革大政方针，鼓励综合发电能力高（正面+背面）的技术路线更加契合。

2、应引导当前主流的技术路线进行先进性指标应用。目前行业内高达90%的新建产能都以综合效率为目标进行配置的先进产能。

3、避免先进性指标中技术路线单一化，需考虑兼容下一代技术路线

如果我国在指标设定方面偏向某一技术，会促使我国研发过早走上单一化的路线，大大增加了中国光伏行业发展押错路线、选错赛道的风险。BC电池难与钙钛矿叠层兼容，需要非常复杂的三端子电路结构，工业化应用难度可能更大。

全球光伏产业竞争进入"技术制空权"争夺阶段，面向未来，要时刻警惕"技术锁定"风险。唯有保持技术路线的多样性和前瞻性，方能在保障现有产业优势的同时，抢占下一代光伏技术的战略高地。

光伏因可持续而生，也要用可持续的思维、政策和方法去发展和呵护，这才是中国光伏破卷而生的底色，也是继续引领全球的前提和基础。