一、雙面發(fā)電時代,光伏組件封裝方式面臨兩種選擇
在雙碳目標的指引下,光伏行業(yè)的一些趨勢得到了業(yè)內(nèi)認識的廣泛認可,如組件雙面化、高效率、低度電成本等。其中,組件雙面化更是得到大家的廣泛認可,根據(jù)光伏行業(yè)協(xié)議數(shù)據(jù)顯示,雙面組件滲透率已經(jīng)超過40.5%,并且這一趨勢會隨著Topcon電池組件得到進一步強化。
1、糾正目前行業(yè)中的一種普遍認識誤區(qū)
大家提到雙面組件,就直接跟雙玻畫上等號,認為雙面組件就是雙玻組件。其實,這是一種認識上的誤區(qū)。雙面組件有兩種封裝方式,一種是雙面雙玻組件,常見的封裝方式為前后為2.0mm半鋼化玻璃帶邊框,這是很多人比較熟悉的雙面組件封裝方式。另一種是雙面單玻組件,組件正面是3.2mm全鋼化玻璃,背面為高耐侯透明背板,這種雙面單玻組件正逐漸走進大家的視野之中。兩種不同封裝方式有一個共同點,都可以雙面發(fā)電,但鑒于封裝方式的不同,兩者又各有優(yōu)缺點。
2、其實,雙面單玻組件是一種有著超過30年戶外實證的經(jīng)典組件版型
從三十幾年前光伏組件問世之日起,光伏組件的封裝方式就是前板為鋼化玻璃,后板為背板高分子材料,中間為封裝膠膜與電池片,周圍用鋁合金邊框加固保護,這是組件的經(jīng)典版型,在戶外已經(jīng)有超過30年的實際驗證。
如今的雙面組件,采用雙面單玻透明背板封裝方式依然采用這種非常經(jīng)典的方案,只是后板更換成透明背板,中間為雙面電池,周圍依然是鋁邊框加固保護。版型主體架構(gòu)沒有變化,依然可以保證組件25年整個生命周期。
3、雙面單玻組件可提供30年質(zhì)保
雙面單玻組件亦可提供30年超長質(zhì)保。透明背板不僅解決了透光問題,還能有效截至止紫外線、水汽等對于組件系統(tǒng)的破壞,保護光伏組件整個發(fā)電生命周期。
二、雙面單玻組件優(yōu)勢分析,可有效解決雙玻組件痛點
雙面雙玻組件在使用過程當中面臨一些問題,如組件重量重、容易爆裂、隱裂及熱斑等,有些可以通過技術(shù)手段來解決,有些就有著它先天的缺陷。雙面單玻組件正好可以完美的解決這些問題,成為雙面組件的最優(yōu)封裝方案。
1、雙面單玻組件輕17%~20%
相比雙面雙玻組件,雙面單玻組件重量更輕,重量降低30%左右。如某公司雙面單玻尺寸為2278mm*1134mm*30mm,重量為27.5kg,而同尺寸雙面雙玻組件重量為32.5kg,重量相差5kg。組件輕5kg可以帶來諸多優(yōu)勢,如易于運輸、搬運、安裝,這個過程中組件的破損也更少。同時,重量輕可以降低系統(tǒng)支架的用量,可有效降低系統(tǒng)成本。
2、雙面單玻組件相比雙面雙玻,發(fā)電量高1.29%
根據(jù)大量的戶外實證項目得出的結(jié)論,雙面單玻組件發(fā)電量相比雙面雙玻高1.29%,能有效提升項目整體發(fā)電量及收益率。中來股份與無錫國家光伏質(zhì)檢中心在寧夏銀川戶外實證項目上進行了發(fā)電量對比實驗,根據(jù)項目累計超過1年半的數(shù)據(jù)來看,雙面單玻組件發(fā)電量更加優(yōu)異,某些月份發(fā)電量會高出1.9%,全年平均發(fā)電量會高1.29%左右。據(jù)分析有如下幾個原因:(1)透明背板相比玻璃散熱性能更好,組件平均運行溫度低接近2度;(2)透明背板比雙玻組件透光率更高,透明背板透光率超過93%,而雙玻組件背面玻璃非高透玻璃,其透光率不到91%,這使得雙面單玻組件背面受光更高,發(fā)電量更高;(3)雙面單玻組件背面不容易沾灰塵,由于透明背板的材料特性,天生不容易沾染灰塵,也不容易出現(xiàn)熱斑等問題。
3、雙面單玻組件不容易出現(xiàn)玻璃爆裂問題
雙玻組件的誕生主要原因是為了降本,這也是雙玻容易爆裂的主要原因。雙玻組件誕生之處不帶邊框,戶外使用經(jīng)常出現(xiàn)爆裂問題。為了解決這個問題,先是在四個角上安裝護角,但依然沒有解決爆裂問題。之后是在組件長邊安裝4個小邊框配合護角使用,但是依然沒有解決實質(zhì)性問題,項目上依然會出現(xiàn)玻璃爆裂問題,不得已才繼續(xù)采用全邊框的方案。但是,此時的玻璃已經(jīng)不是以前的玻璃,玻璃也在不斷降本過程當中逐漸降低屈服強度,導(dǎo)致整體硬度降低。而且,2.0mm全部為半鋼化玻璃,鋼化度比較低,相比3.2全鋼化玻璃來說,其抗沖擊能力降低很多。行業(yè)里面有個通用的落球?qū)嶒?,將兩種玻璃放在同一水平面,在1米的高度用不同重量的落球自由下落,直到玻璃被砸壞為止。其中,3.2mm全鋼化玻璃落球重量為1.04kg,而2.0mm半鋼化玻璃227g就可以把它砸壞,抗沖擊能力低了接近5倍。
根據(jù)PVEL的數(shù)據(jù)顯示,雙玻組件的爆裂率為4%。某巴西項目的爆裂率更是高達14%,這給業(yè)主帶來了巨大風險與損失。
根據(jù)現(xiàn)有案例分析,雙玻組件爆裂有以下幾個主要原因:(1)玻璃降本后屈服強度降低,導(dǎo)致組件整體強度降低;(2)背面玻璃接線盒處打孔,導(dǎo)致應(yīng)力集中,容易出現(xiàn)爆裂問題;(3)雙玻組件在安裝時候,不論是螺栓還是壓塊固定,四個點位的螺栓擰的力矩肯定不一樣,在風載雪載工況下容易出現(xiàn)細微震動,從而導(dǎo)致玻璃爆裂。
而雙面單玻版型組件不同,3.2mm全鋼化玻璃+透明背板這種封裝方式非常經(jīng)典,在戶外已經(jīng)有超過30年的實際驗證,時間可以證明它的長期可靠性。
三、雙面單玻組件得到客戶廣泛認可
雙面單玻組件也得到了廣大客戶的認可,也有很多大型項目落地,如國電電投西寧特高壓300MW項目、華電山西400MW項目、華能山西120MW項目等等,比亞迪在美國有單體500MW雙面單玻項目。國電電投也直接進行雙面單玻透明背板組件招標,正是這些客戶看到了雙面單玻透明背板組件的優(yōu)勢,才會有如此多項目的落地運行。
1、透明背板碳排放更低
在雙碳戰(zhàn)略下,各個環(huán)節(jié)都要降低碳排放量,否則可能就面臨無法進入市場的尷尬境地。歐洲及一些發(fā)達國家正在抓緊制定碳排放嚴格標準,力求控制各個環(huán)節(jié)的碳排放量,對于高耗能產(chǎn)品要么不準進入市場,要么面臨高額碳排放費用。眾所周知,玻璃是高耗能、高碳排放環(huán)節(jié),將來可能面臨碳排放嚴控這個窘境。而透明背板是高分子材料,生產(chǎn)環(huán)節(jié)不涉及到高二氧化碳排放,對環(huán)境更加友好。
2、業(yè)主投資商認可,更多組件企業(yè)加入到雙面單玻陣營
雙面單玻給業(yè)主及投資商帶來諸多好處,可有效規(guī)玻璃爆裂避風險,同時又能增加整體項目收益率。鑒于此,更多的組件企業(yè)開始加入雙面單玻陣營中,前20大組件廠都有雙面單玻組件的認證。相信更多客戶的認可,可快速推動雙面單玻組件的廣泛應(yīng)用。
四、總結(jié):雙面組件,亦可單玻
雙碳戰(zhàn)略內(nèi)生要求組件雙面化、高效率、大尺寸、低度電成本,歐美等國家嚴控碳排放也要求各個環(huán)節(jié)降低碳排放量。雙面組件有兩種封裝方式,雙面雙玻組件與雙面單玻透明背板組件,我們認為雙面單玻透明背板組件優(yōu)勢更加明顯。重量輕17%~20%、發(fā)電量高1.29%、可有解決雙玻爆裂問題等,是雙面組件的最優(yōu)封裝方案。雙面單玻透明組件也得到了如國家電投、華能、華電、浙能集團等客戶的認可,很多大型項目落地發(fā)電。雙面組件,亦可單玻;雙面組件,單玻最優(yōu)。