6月15日下午,由中國光伏行業(yè)協(xié)會、中國電子技術(shù)標準化研究院、全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會(SAC/TC90)主辦,國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心承辦的光伏系統(tǒng)質(zhì)量安全提升論壇在云南昆明舉行。論壇由國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心副主任朱曉崗負責主持。多位政府部門、行業(yè)組織領(lǐng)導(dǎo)共集于此,針對當前光伏行業(yè)情況,分別講解了不同需求下光伏系統(tǒng)質(zhì)量安全提升的技術(shù)解決方案,互相分享其研究心得。
南方電網(wǎng)綜合能源股份有限公司系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)理肖文做演講
筆者關(guān)注到,本次論壇中,中國南方電網(wǎng)公司專注綜合能源業(yè)務(wù)公司——南方電網(wǎng)綜合能源股份有限公司系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)理肖文(下文稱:南網(wǎng)肖經(jīng)理)著重提出了雙玻組件在系統(tǒng)端的應(yīng)用及主要存在的問題。分別從組件選型對項目經(jīng)濟性對比、系統(tǒng)成本-背面增益-投資收益敏感性分析、雙面組件的應(yīng)用及設(shè)計影響因素等方面來進行詳細闡述。
雙面時代,光伏玻璃的風險與挑戰(zhàn)
南網(wǎng)肖經(jīng)理提到,光伏行業(yè)從2015年開始量產(chǎn)雙面電池,雙面電池組件成為行業(yè)的熱點,最初的三年里,雙面組件采用的是雙層玻璃封裝,也就是被稱為“雙面雙玻組件”,目前已被廣泛應(yīng)用,除普通地面電站外,亦可應(yīng)用于如光伏幕墻、陽光房、隔離墻、跑道等多種領(lǐng)域。根據(jù)不同應(yīng)用場景特點,合理的系統(tǒng)設(shè)計對雙面組件發(fā)電效率尤為關(guān)鍵。
但其應(yīng)用也存在著不容忽視也不可避免的風險。這其中包括了:
1)成本更高。雙玻組件尺寸更大、重量更重,運輸成本更高、邊框結(jié)構(gòu)及支架承載要求需更高;
2)電池隱裂。組件成本控制下,玻璃、邊框、POE等材料厚度精減,動態(tài)風載情況下電池存在隱裂風險。
3)雙玻爆裂則是更嚴重的問題。南網(wǎng)肖經(jīng)理指出,組件無論是外部應(yīng)力還是內(nèi)部應(yīng)力導(dǎo)致的玻璃爆裂問題,是光伏組件安裝及運行維護的困擾點。涂釉層在高溫鋼化過程中會吸收熱量,導(dǎo)致涂釉區(qū)域與非涂釉區(qū)域溫度不一致,兩個區(qū)域的溫度不一致導(dǎo)致鋼化程度不一致,應(yīng)力分布不均勻,涂釉區(qū)域為應(yīng)力集中點,一旦受到外力或較大的形變就會發(fā)生爆裂。(如下圖所示)
透明背板完美解決雙玻組件爆裂問題
針對組件爆裂問題,雙面單玻組件相對雙面雙玻組件發(fā)生爆裂風險更低,相對更具優(yōu)勢。通過實證基地大量的雙面單玻與雙面雙玻組件的對比發(fā)現(xiàn),首先,光伏玻璃不能透過3μm以上的紅外波段,而透明背板可透過紅外波段,因而能夠通過紅外輻射進行散熱,所以雙面單玻透明背板組件具有更低的運行溫度。其次,透明背板在發(fā)電方面有著更大的優(yōu)勢,雙面單玻透明背板組件因為中間區(qū)域積灰相對較少,臟污較少,這樣便大大增加了發(fā)電增益。最后,在一些惡劣環(huán)境下運行的雙面組件,雙面單玻比雙面雙玻具備更強應(yīng)力承受能力和抗沖擊性。(如下對比圖)
筆者通過檢索關(guān)注到,其實早在2018年底中來股份就推出了適用于雙面組件的透明背板產(chǎn)品,及提升雙面功率的透明網(wǎng)格背板。業(yè)內(nèi)面對雙面組件出現(xiàn)了兩個技術(shù)選擇:“雙玻封裝”和“透明背板封裝”。透明背板組件的出現(xiàn),也讓最初雙面發(fā)電組件的代名詞,由“雙玻組件”改成了“雙面組件”,足見異軍突起的透明背板組件,受到業(yè)內(nèi)關(guān)注。
根據(jù)中來新材官方數(shù)據(jù)顯示,其透明網(wǎng)格背板通過了PCT24&PCT48,高增益達1.29%,透光率達93%,平均工作溫度降低1-2℃,同時水蒸氣透過率<0.1g/㎡.day、自清潔能力可達到100%。
值得一提的是,據(jù)筆者的多渠道了解,2023年中來透明網(wǎng)格背板月度出貨量頻創(chuàng)新高,市場口碑非常好。合作廠家給出的普遍評價是表現(xiàn)不俗,不僅僅是安全和可靠,更多地是在對比雙玻組件情況下,中來透明背板的質(zhì)量更輕,內(nèi)部應(yīng)力更小,運輸及安裝更方便以及優(yōu)異的發(fā)電增益效果。也正因為透明背板產(chǎn)品的優(yōu)異性能,南網(wǎng)肖經(jīng)理才會在本次論壇上建議在安裝條件復(fù)雜、承載能力較薄弱的項目時優(yōu)選雙面單玻透明背板組件。
透明背板組件已經(jīng)走向國際化
2021年底美國豁免了雙面組件的201條款,美國雙面組件迎來爆發(fā)式增長。但是由于國際勞動法要求,單人搬運不得超過25KG/次,因此電站安裝運輸過程重人工成本極高。也就出現(xiàn)了大量的透明背板組件優(yōu)先發(fā)往歐美市場的熱潮。尤其是不受美國稅率限制的國家,其組件廠力推透明背板組件產(chǎn)品,與雙玻組件進行差異化競爭。尤其是東南亞、中國臺灣地區(qū)、韓國、印度的組件廠,已經(jīng)無暇顧及雙玻組件設(shè)備的改造,直接引入透明背板作為雙面組件的封裝方式,進軍國際市場。
最后筆者想說,根據(jù)WoodMac預(yù)測從2020年到2030年,雙面市場的還有十倍的增長空間。雙面組件的市占率將在2025年超過50%,單面組件每年約100-120GW的需求,所以普通背板市場將處于平穩(wěn)發(fā)展的階段。雙面組件中,預(yù)計透明背板的需求將呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長,比如晶科swan、tiger系列透明背板雙面組件均已突破GW級銷量,透明背板必將成為背板行業(yè)主要增長點。
原標題:雙玻組件爆裂引發(fā)光伏行業(yè)陷困境?透明背板有話要說