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双面组件,亦可单玻 ---双面单玻组件助力双碳目标实现

来源: 国际能源网 发布时间: 2023-08-26 16:53:56 浏览次数: 251

        一、双面发电时代,光伏组件封装方式面临两种选择

        在双碳目标的指引下,光伏行业的一些趋势得到了业内认识的广泛认可,如组件双面化、高效率、低度电成本等。其中,组件双面化更是得到大家的广泛认可,根据光伏行业协议数据显示,双面组件渗透率已经超过40.5%,并且这一趋势会随着Topcon电池组件得到进一步强化。

       1、纠正目前行业中的一种普遍认识误区

       大家提到双面组件,就直接跟双玻画上等号,认为双面组件就是双玻组件。其实,这是一种认识上的误区。双面组件有两种封装方式,一种是双面双玻组件,常见的封装方式为前后为2.0mm半钢化玻璃带边框,这是很多人比较熟悉的双面组件封装方式。另一种是双面单玻组件,组件正面是3.2mm全钢化玻璃,背面为高耐侯透明背板,这种双面单玻组件正逐渐走进大家的视野之中。两种不同封装方式有一个共同点,都可以双面发电,但鉴于封装方式的不同,两者又各有优缺点。

       2、其实,双面单玻组件是一种有着超过30年户外实证的经典组件版型

       从三十几年前光伏组件问世之日起,光伏组件的封装方式就是前板为钢化玻璃,后板为背板高分子材料,中间为封装胶膜与电池片,周围用铝合金边框加固保护,这是组件的经典版型,在户外已经有超过30年的实际验证。

       如今的双面组件,采用双面单玻透明背板封装方式依然采用这种非常经典的方案,只是后板更换成透明背板,中间为双面电池,周围依然是铝边框加固保护。版型主体架构没有变化,依然可以保证组件25年整个生命周期。

       3、双面单玻组件可提供30年质保

       双面单玻组件亦可提供30年超长质保。透明背板不仅解决了透光问题,还能有效截至止紫外线、水汽等对于组件系统的破坏,保护光伏组件整个发电生命周期。

       二、双面单玻组件优势分析,可有效解决双玻组件痛点

       双面双玻组件在使用过程当中面临一些问题,如组件重量重、容易爆裂、隐裂及热斑等,有些可以通过技术手段来解决,有些就有着它先天的缺陷。双面单玻组件正好可以完美的解决这些问题,成为双面组件的最优封装方案。

       1、双面单玻组件轻17%~20%

       相比双面双玻组件,双面单玻组件重量更轻,重量降低30%左右。如某公司双面单玻尺寸为2278mm*1134mm*30mm,重量为27.5kg,而同尺寸双面双玻组件重量为32.5kg,重量相差5kg。组件轻5kg可以带来诸多优势,如易于运输、搬运、安装,这个过程中组件的破损也更少。同时,重量轻可以降低系统支架的用量,可有效降低系统成本。

        2、双面单玻组件相比双面双玻,发电量高1.29%

根据大量的户外实证项目得出的结论,双面单玻组件发电量相比双面双玻高1.29%,能有效提升项目整体发电量及收益率。中来股份与无锡国家光伏质检中心在宁夏银川户外实证项目上进行了发电量对比实验,根据项目累计超过1年半的数据来看,双面单玻组件发电量更加优异,某些月份发电量会高出1.9%,全年平均发电量会高1.29%左右。据分析有如下几个原因:(1)透明背板相比玻璃散热性能更好,组件平均运行温度低接近2度;(2)透明背板比双玻组件透光率更高,透明背板透光率超过93%,而双玻组件背面玻璃非高透玻璃,其透光率不到91%,这使得双面单玻组件背面受光更高,发电量更高;(3)双面单玻组件背面不容易沾灰尘,由于透明背板的材料特性,天生不容易沾染灰尘,也不容易出现热斑等问题。

       3、双面单玻组件不容易出现玻璃爆裂问题

        双玻组件的诞生主要原因是为了降本,这也是双玻容易爆裂的主要原因。双玻组件诞生之处不带边框,户外使用经常出现爆裂问题。为了解决这个问题,先是在四个角上安装护角,但依然没有解决爆裂问题。之后是在组件长边安装4个小边框配合护角使用,但是依然没有解决实质性问题,项目上依然会出现玻璃爆裂问题,不得已才继续采用全边框的方案。但是,此时的玻璃已经不是以前的玻璃,玻璃也在不断降本过程当中逐渐降低屈服强度,导致整体硬度降低。而且,2.0mm全部为半钢化玻璃,钢化度比较低,相比3.2全钢化玻璃来说,其抗冲击能力降低很多。行业里面有个通用的落球实验,将两种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,直到玻璃被砸坏为止。其中,3.2mm全钢化玻璃落球重量为1.04kg,而2.0mm半钢化玻璃227g就可以把它砸坏,抗冲击能力低了接近5倍。

       根据PVEL的数据显示,双玻组件的爆裂率为4%。某巴西项目的爆裂率更是高达14%,这给业主带来了巨大风险与损失。

       根据现有案例分析,双玻组件爆裂有以下几个主要原因:(1)玻璃降本后屈服强度降低,导致组件整体强度降低;(2)背面玻璃接线盒处打孔,导致应力集中,容易出现爆裂问题;(3)双玻组件在安装时候,不论是螺栓还是压块固定,四个点位的螺栓拧的力矩肯定不一样,在风载雪载工况下容易出现细微震动,从而导致玻璃爆裂。而双面单玻版型组件不同,3.2mm全钢化玻璃+透明背板这种封装方式非常经典,在户外已经有超过30年的实际验证,时间可以证明它的长期可靠性。

        三、双面单玻组件得到客户广泛认可

        双面单玻组件也得到了广大客户的认可,也有很多大型项目落地,如国电电投西宁特高压300MW项目、华电山西400MW项目、华能山西120MW项目等等,比亚迪在美国有单体500MW双面单玻项目。国电电投也直接进行双面单玻透明背板组件招标,正是这些客户看到了双面单玻透明背板组件的优势,才会有如此多项目的落地运行。

        1、透明背板碳排放更低

        在双碳战略下,各个环节都要降低碳排放量,否则可能就面临无法进入市场的尴尬境地。欧洲及一些发达国家正在抓紧制定碳排放严格标准,力求控制各个环节的碳排放量,对于高耗能产品要么不准进入市场,要么面临高额碳排放费用。众所周知,玻璃是高耗能、高碳排放环节,将来可能面临碳排放严控这个窘境。而透明背板是高分子材料,生产环节不涉及到高二氧化碳排放,对环境更加友好。

       2、业主投资商认可,更多组件企业加入到双面单玻阵营

       双面单玻给业主及投资商带来诸多好处,可有效规玻璃爆裂避风险,同时又能增加整体项目收益率。鉴于此,更多的组件企业开始加入双面单玻阵营中,前20大组件厂都有双面单玻组件的认证。相信更多客户的认可,可快速推动双面单玻组件的广泛应用。

        四、总结:双面组件,亦可单玻

双碳战略内生要求组件双面化、高效率、大尺寸、低度电成本,欧美等国家严控碳排放也要求各个环节降低碳排放量。双面组件有两种封装方式,双面双玻组件与双面单玻透明背板组件,我们认为双面单玻透明背板组件优势更加明显。重量轻17%~20%、发电量高1.29%、可有解决双玻爆裂问题等,是双面组件的最优封装方案。双面单玻透明组件也得到了如国家电投、华能、华电、浙能集团等客户的认可,很多大型项目落地发电。双面组件,亦可单玻;双面组件,单玻最优。