分析表明,越來(lái)越多的光伏系統(tǒng)安裝商在未來(lái)安裝雙玻光伏系統(tǒng)。雙玻光伏組件主要采用光伏玻璃背板而不是傳統(tǒng)的聚合物背板。將玻璃替代聚合物顯然是雙面光伏組件設(shè)計(jì)的一種理想選擇,雙面光伏組件可以通過(guò)雙面光伏玻璃產(chǎn)生更多的電力。公用事業(yè)規(guī)模光伏項(xiàng)目將大量使用雙面光伏組件,特別是可以傾斜和間隔安裝以獲得更高的發(fā)電效率時(shí)。
但這種曾經(jīng)“小眾”的光伏組件的安裝量正變得增長(zhǎng),由于雙面雙玻光伏組件被排除在201條款關(guān)稅之外,其進(jìn)口量激增也為商業(yè)和住宅屋頂光伏行業(yè)帶來(lái)顯著的影響。根據(jù)美國(guó)商務(wù)部發(fā)布的數(shù)據(jù),在美國(guó)2021年進(jìn)口的光伏組件中的32%是雙面光伏組件。一年后,87%的進(jìn)口組件是雙面光伏組件;到2023年上半年,這一比例為93%。
光伏系統(tǒng)承包商Radiance Solar公司業(yè)務(wù)開發(fā)高級(jí)副總裁Michael Perkins指出,大多數(shù)光伏系統(tǒng)安裝商現(xiàn)在可能都在使用雙面雙玻光伏組件,即使它們的雙面特性沒有得到充分利用。
他說(shuō),“我們?cè)诎惭b的光伏項(xiàng)目中采用了雙面雙玻光伏組件,甚至是在軌道上安裝的屋頂光伏系統(tǒng)。這主要是由于光伏組件本身更低的成本,而不是陽(yáng)光反照率的影響。有一段時(shí)間,雙面光伏組件獲得關(guān)稅豁免使它們?cè)诔杀痉矫娓吒?jìng)爭(zhēng)力?!?/p>
圖1采用不同背板材料的光伏組件的全球市場(chǎng)份額
而嵌入式安裝光伏系統(tǒng)使用雙面雙玻光伏組件似乎毫無(wú)意義,但這一趨勢(shì)表明,雙面雙玻光伏組件正變得越來(lái)越普遍。根據(jù)研究機(jī)構(gòu)在“國(guó)際光伏技術(shù)路線圖(ITRPV)”第14版報(bào)告中預(yù)計(jì),到2027年,玻璃將成為光伏組件主導(dǎo)的背板材料。這主要是由于雙面光伏組件成為一種默認(rèn)選擇。該報(bào)告稱,雙面光伏組件在2023年占據(jù)了70%的市場(chǎng)份額,并將在十年內(nèi)進(jìn)一步增長(zhǎng)到90%。越來(lái)越多的光伏組件制造商將生產(chǎn)雙面雙玻光伏組件。
光伏組件制造商Meyer Burger公司在2023年初宣布,該公司未來(lái)將只生產(chǎn)雙面雙玻光伏組件。該公司指出,這將為客戶帶來(lái)了許多好處,包括其專用異質(zhì)結(jié)技術(shù)(HJT)光伏組件的性能、可靠性和穩(wěn)定性的提高,而無(wú)需采用聚合物背板。Meyer Burger公司還將雙面雙玻光伏組件的保修期從25年提高到30年,同時(shí)放棄采用聚合物背板。
Meyer Burger公司美洲高級(jí)營(yíng)銷經(jīng)理Michelle Graef說(shuō),“如果不是嵌入式安裝的光伏系統(tǒng),玻璃是一種理想的背板。它能更好地抵御天氣、炎熱和潮濕等不利條件。”
專門制造玻璃組件也幫助Meyer Burger公司提高了工廠的生產(chǎn)速度。
Meyer Burger公司全球公關(guān)主管(Anne Schneider說(shuō),“我們不再需要改變生產(chǎn)線,生產(chǎn)流程可以在背板和玻璃之間無(wú)縫切換。我們進(jìn)行了高度優(yōu)化。而當(dāng)制造流程不得不停下來(lái)切換到另一個(gè)時(shí)就是一種中斷?!?/p>
這種中斷較少的自動(dòng)化制造過(guò)程也能更好地防止光伏組件在制造過(guò)程中形成微裂紋。清潔能源協(xié)會(huì)(CEA)發(fā)現(xiàn),由于消除了背板失效的可能性,雙面雙玻光伏組件的性能表現(xiàn)更好,但仍然存在潛在的問(wèn)題。
清潔能源協(xié)會(huì)(CEA)工程服務(wù)經(jīng)理Claire Kearns-McCoy表示:“與同類玻璃背板光伏組件相比,我們發(fā)現(xiàn)雙面雙玻光伏組件在安裝過(guò)程中形成的微裂紋更少。然而,對(duì)于玻璃較薄的光伏組件,其破裂的風(fēng)險(xiǎn)更高。”
聚合物背板通常與2.8毫米或更厚的玻璃相匹配。雙面雙玻光伏組件每層玻璃的厚度都降低到2mm,以減輕重量。在背板使用玻璃可以防止與柔性和穿透性背板相關(guān)的問(wèn)題,但即使是厚度的輕微變化也會(huì)帶來(lái)一系列新的問(wèn)題。
清潔能源協(xié)會(huì)(CEA)技術(shù)和質(zhì)量高級(jí)主管George Touloupas表示:“這在容易下冰雹的地區(qū)造成了很多問(wèn)題,但通常也會(huì)造成無(wú)法解釋的自發(fā)破裂。這可能是由于玻璃的制造和安裝實(shí)踐的可變性,以及當(dāng)前IEC測(cè)試方法的不適用性。這是目前業(yè)內(nèi)一個(gè)非常熱門的話題,但尚未得到解決?!?/p>
由于出現(xiàn)這些問(wèn)題,不能只降低玻璃的厚度,因?yàn)檫@兩層玻璃很可能仍然是光伏組件中最重的組成部分?,F(xiàn)在沒有辦法解決這一問(wèn)題,玻璃比聚合物背板更重。當(dāng)比較天合光能公司相同尺寸的光伏組件時(shí),其雙面雙玻光伏組件比采用背板的光伏組件重9磅。同樣,Meyer Burger公司的雙面雙玻光伏組重53.8磅,而采用背板的光伏組件重43.4磅。
Radiance Solar公司的Perkins說(shuō),“光伏組件的重量差異不應(yīng)該被遺忘,因?yàn)闀?huì)降低安裝工人的工作效率。當(dāng)他們安裝光伏組件時(shí),每個(gè)光伏組件的重要額外增加5到10磅。這意味著他們會(huì)感到疲憊,工作效率可能會(huì)下降?!?/p>
隨著屋頂光伏系統(tǒng)的激增,光伏系統(tǒng)安裝商能做些什么呢?在具有挑戰(zhàn)性的地屋頂點(diǎn)安裝時(shí),重要的是要注意某些品牌光伏組件的玻璃厚度。此外,還需要調(diào)整光伏系統(tǒng)安裝流程,以防止光伏玻璃彎曲。安裝人員必須適應(yīng)并保證安全。
清潔能源協(xié)會(huì)(CEA)的Kearns-McCoy說(shuō):“重要的是要確保所有安裝人員都經(jīng)過(guò)培訓(xùn),并遵守光伏組件制造商的操作和安裝指南以及正確安裝光伏組件的規(guī)范?!?/p>
來(lái)源:solarpowerworldonline