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解析:光伏双玻组件特点及发展趋势

  双玻光伏组件,是指由两片玻璃和太阳能电池片组成复合层,电池片之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏电池组件。业内人士认为,双玻组件为高品质光伏电站提供了最好的解决方案。据EnergyTrend统计,2015年我国双玻组件的发货量成长至800——900兆瓦左右,预计今年的发货量将有明显成长。那么,当前双玻组件的应用形式有哪些,未来的发展趋势又如何?青岛瑞元鼎泰新能源科技有限公司技术总监四建方对此给出了相关解答。

 

  记者:请简要介绍一下双玻组件的应用形式和当前的发展情况。

 

  四建方:众所周知,根据光伏组件和建筑结合的一个紧密程度,双玻光伏建筑可以分为BIPV、BAPV两种形式。BIPV(光伏建筑一体化)是说,光伏组件作为建筑的构件,是建筑的一部分。它的特点是,除了要满足组件的性能要求以外,还要防火,并满足建筑力学、热舒适、采光、隔音等的一些建筑要求。BAPV指的是光伏组件作为建筑的一个附件,这一块就相对比较简单,只要满足光伏组件的一些性能要求就可以。当然,它要跟建筑结合,所以也要做一些防火的测试。

 

  2010年之后,双玻组件有了一个飞速的发展,最高轴是在2014年、2015年,最早的专利是在2002年。当时双玻的结构和现在的产品已经基本相同。

 

  记者:双玻组件有哪些特点,决定了其在光伏建筑上非常适用?

 

  四建方:可以说,BIPV早期主要应用的产品就是双玻组件,双玻组件最早的应用也是BIPV。双玻组件自身的特点,决定了其非常适合在BIPV上应用。首先,它可以采用PVB的夹胶,满足了建筑幕墙的安全要求。它耐老化性能非常优异。因为PVB在建筑上的应用已经超过40年了。

 

  双玻组件可以做成各种颜色。其次,它可以扩展多种形式,可以加工成中通的结构来隔热,或者隔噪声,还可以做成各种透光率,满足建筑的采光要求。再次,它结构对称。这个特点可以说是光伏组件的特点。比如说,承受静态载荷之后,电力片可以做到无隐裂。因为晶体硅电池有一个最大的缺点就是非常脆,很容易发生破碎。

 

  但在对称结构当中,它承受外力的时候,可以做到不会破碎,在这种载荷之后,它功率衰减非常小。这个跟它的力学对称结构是相关的。它在冷热循环中功率衰减也非常小。

 

  在BAPV形式中,它附着在倾斜的屋面的形式,通常是作为建筑的附件,会增加建筑的负荷能力。它的哪些特点比较适合在BAPV上应用呢?第一,它外表面都是玻璃结构。玻璃结构抗紫外能力非常强,防火等级也比较高,可以很轻松地做到1500伏的系统电压。当然,如果你是用1000伏的电压的话,代表了它的绝缘性能非常好,它的安全性会更高。即便是老化之后的玻璃,绝缘性也非常好。第二,它没有金属边框,相对普通组件来说,它省去了接地的操作,这样可以避免PID(电位诱发衰减)现象的产生。当然,我们如果说能够把水膜去掉,能够把在回路过程中的任何一个点打断,同样也不会有PID产生。

 

  没有边框后,组件的工作温度会变低。同时,它还能防止灰尘的积攒。第三个特点还是结构对称,对于组件来说依然是在载荷之后电力片无引力,功率衰减小,TC循环过程中功率分解小。

 

  记者:为什么双玻组件安装在建筑屋顶发电量会高?为什么会在TC过程中功率衰减更小?

 

  四建方:在没有边框之后,它的工作温度较常规的组件会低2——5摄氏度,发电量高1%——2%,原因是常规组件铝合金边框内部不利于空气的对流。没有边框之后,对流就会明显加强,造成组件的温度下降。当组件和屋顶安装的距离非常近的时候,对流是更差,所以双玻组件更适合在斜面屋顶上安装,在这种情况下,它温度的降低会体现的更加明显。

 

  举一个例子,比如有人踩在双玻组件上,电池片本身是有弯曲的,但是电池片本身的程度没有变化。所以说,电池片又承受了这样一个拉伸和压缩的力,尤其是在拉伸的过程中,电池片非常容易产生引力。这对于TC循环过程中的道理来说是一样的。

 

  TC代表的是热胀冷缩、温度循环,材料也会发生膨胀和收缩。对于力学的对称结构来说,对电池片的影响就非常小。我们在实验室对双玻组件做了一些老化的测试,有高温高湿、冷热循环、PID、紫外线,试验中的条件都是2倍于IEC的标准,UV的话可能就是6倍了。实验之后,双玻组件的功率衰减值为2%,尤其是PID,基本上小于1%。基于测试的结果,双玻组件的功率质保是30年,并且从第二年开始每年的功率衰减不大于0.5%,而常规组件的则分别是25年和0.7%。

 

  记者:未来,双玻组件有哪些发展趋势?

 

  四建方:双玻组件在BIPV上的应用已经超过了10年,我们预测,未来它仍然是BIPV的主要形式,随着其优势被业内认同,也将会在BIPV上广泛地应用。未来,双玻组件可能有很多形式出来,但我们觉得对称结构将会成为双玻组件的主要形式。目前,双玻组件有着更长的寿命,更高的发电量,更低的衰减率,将来还会有更低的成本。

 

  (数据来源:国家能源局)



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