从争论到共识，双面组件的背面功率该怎么算？

一、由“背面功率”引发的行业大争论

2018年2月8日，国家能源局综合司下发了《关于征求光伏前沿技术对标工作意见的函》(以下简称“意见函”)，第一次将双面组件的“背面功率”推向了风口浪尖!

“意见函”中，对双面组件转换效率和功率的计算，提出两种方案。方案一：只按正面功率计算双面组件转换效率和功率，电站安装容量也只计算正面功率;方案二：综合考虑不同环境下的背面增益率和所增加成本水平，折算背面增益计算原则上不超过5%，初步按3%左右考虑，电站安装容量计算正面、反面功率之和。

第三批领跑者包含5GW的应用领跑基地和1.5GW的技术领跑基地基地，在它们的《企业优选标准指南》中，光伏组件的转换效率一项分别占了15分和35分，转换效率提升0.3%则加1分。如果按照方案二，背面功率将给企业得分带来1~2分的增加。因此，双面组件的背面功率的计算方法，可能会影响企业开发权的获得。

上海电力设计院新能源部副总经理冯云岗认为：

1)受不同环境下的地面反射率差异影响，双面组件的背面发电量增益可以高达10-15%，也可能不到3%。目前行业内仍存在较大的争议，没有一定的定论。2)如果只计算正面功率，完全忽略背面增益，其实不利于推动双面技术的发展;3)若简单粗暴地以3%计算，则容易导致一些“钻漏子”的行为，例如部分企业可能会为了达到评分满分而去做双面组件，其实正面电池效率无法达到要求。

王斯成老师则给出更加合理、准确的计算方法：

(正面功率×(1+双面比×5%))/(组件正面面积×1000W/m2)×100%

(详见：双面组件背面功率建议按5%考虑及原因分析)

尽管如此，最终“意见函”的正式稿仍然采用了方案一，即不考虑背面功率;而影响“背面功率”计入最大一个障碍，就是：缺少“背面功率”的认证标准，背面增益率的计算方法无行业标准;背面功率甚至没有被准确标定，其功率折算自然就无从谈起。这是第一次，全行业针对双面组件“背面功率”展开的大讨论。行业深刻感受到，背面功率的标定及相关标准，已经严重制约了双面组件的推广。

二、双面组件，中美贸易战中的特例!

尽管双面组件的背面功率完全被忽略，并不能给企业带来额外加分，但背面的发电量增益、降低度电成本是实实在在的。因此，作为一种全新的技术，双面组件仍然在第三批领跑者中得到了广泛的使用。根据水规院的统计，第三批两跑者项目中，双面组件占比约45%，这完全是市场对双面组件的认可!

图：第三次领跑者中组件技术路线示意(来源：水规院)

2018年1月22日，美国特朗普总统确认通过201法案，将对光伏电池片组件在既有反倾销与反补贴税率基础上增加201关税，税率30%，未来4年每年递减5%。“双反税”叠加“ 201税”，基本宣告美国市场对中国组件关上了大门。而在2019年6月12日，美国贸易代表署公告，豁免双面光伏组件201关税(2019年为25%)。因此，自正式实施日开始，今年双面组件输往美国能够降低25%的税率成本。(详见：双面光伏组件，获得美国201法案25%关税豁免!)

2019年7月25日公布的美国第五次双反税的复审结果中，大多数中国企业获得4.06%的双反税率(详见：刚刚，美国对中国组件双反税率第五轮复审最终裁决出炉!)。如果双面组件没有201税的叠加，仅有4.06%的税率，那对美出口影响不大。

在中美贸易战硝烟四起之时，美国单单对中国的“双面组件”开了绿色通道，可见美国市场对于双面组件的认可。

领跑者是代表中国光伏最高水平竞技场，双面组件在完全不靠背面功率的情形下使用率仍然高达45%;美国是全球第二大光伏市场，在全面贸易战前提下，美国政府独独对双面组件网开一面。不得不说，双面组件作为一项有前景的新技术，得到的国内外市场的广泛认可，是未来的发展方向。

三、“背面功率”标定势在必行

如果双面组件是未来的发展方向，那“背面功率”的准确标定便成为当务之急!因为“背面功率”不标定会造成一系列的问题，严重影响双面组件的推广。造成的第一个问题就是：背面功率到底该如何考虑?试想，如果在2018年2月之前，“背面功率”的标定有成熟的方法，领跑者中双面组件的使用率无疑会大幅提高。

造成的第二个问题是，影响光伏组件的品质。一块光伏组件由60片或72片电池片组成，电池片正面功率会有偏差，必须分档保证同一块组件内电池片的一致性。不同功率档电池片封装在同一组件内，由于组件内部是串联结构，就会形成木桶效应，低效电池片影响高效电池片的性能发挥，从而使整个组件的功率降低。另一方面，低效电池片会近似成一个电阻，运行时更容易发热;在电站长期户外应用时，低效电池片更容易出现热斑现象。

双面组件的背面功率同样存在偏差。下图为某产线上双面组件正面功率相同时，背面功率的分布情况。

双面组件背面功率的不一致性，是造成背面的发电量增益不可预测的重要原因之一。目前，双面组件仅标定正面功率，背面功率一般采用“双面率”，即电池片的抽测结果的平均值，无法表征电池片间的功率偏差。如果“背面功率”不进行准确标定，将正面功率相同、但背面功率差异大的电池片串联成组件，同样会造成组件内失配、易形成热斑等问题。下图为采用未分档的双面组件做的实证试验。背面分别平铺、倾斜30°情况下，通过热成像仪可清楚看到不同电池片的表面温度差异!

在长期的运行条件下，上述热斑问题会影响到光伏组件寿命，严重时甚至会引发事故。

四、 “背面功率”测试标准工作进展

随着双面组件应用量的增加，“背面功率”测试工作引起了全球两大国际标准组织IEC、SEMI以及中国光伏行业协会CPIA的重视，都已经开展了相关测试方法及标准研究工作。7月25日，张光春(阿特斯的COO、兼任SEMI中国光标委联职主席、IECTC82委员、CPIA标委会副主任委员)，在CPIA举办的2019年上半年回顾与展望会上，详细介绍了“双面双测”工作的国内外进展情况。张总介绍了目前双面光伏组件背面功率的三种测试方法：等效光强法、等效光强法(又称：双面打光法)、公式法。他介绍，双面同步光照法即将被SEMI 和中国光伏行业协会标委会列为行业标准。然而，行业中也存在不同的声音。有专家认为，虽然等效光强法容易实现，但测量原理有争议，测试结果不够准确;而等效光强法由于正面、背面是独立参数，结果精度更高，是最理想的测试方法。无论最终采用哪种方法，双面、双测、双分档工作已经在世界范围内提上了日程!

国内的电池片企业中，爱旭最早开展了“双面、双测、双分档”，实现正面分档标准是0.1%为一档，背面分档标准是0.5%为一档。据介绍，自2019年7月1日起，爱旭已经正式向市场提供满足如上标准的双面电池。

经过双面双测双分档，单块组件内电池片正面及背面效率均保持一致，可有效减少系统失配、降低可靠性隐患。同时，更精准的测试数据可为直流端与交流端配比提供参考依据，可以精准的选择双面逆变器容量及规格。设计院、EPC等可根据不同使用环境和场景准确预估正背面发电量，精确分析电站IRR及规划设计合理性，以进一步促进度电成本下降!

五、 结语

对于双面组件的“背面功率”，行业从最早的争论，到进行标准和方法的研究，再到企业的主动推动相关工作，仅仅是一年半的时间。双面组件是未来的发展方向，已经成为国内外光伏行业的共识;““双面、双测、双分档”工作的重要性和必要性同样得到了国内外行业的认可。在国际组织、行业协会、企业的共同努力下，预计双面组件的“双面、双测、双分档”工作将在2020年全面开展，进一步保障双面组件的可靠性，并有利于提高电站设计精准度和背面发电量增益的预测。