說(shuō)起光伏,大家第一反應(yīng)都是夏天,艷陽(yáng)高照、清潔電力源源不斷,這也是行業(yè)內(nèi)外對(duì)于光伏的第一印象,而在另一個(gè)極端,寒冷的冬季,作為季節(jié)性發(fā)電低迷期,似乎并未受到過(guò)太多關(guān)注。
但對(duì)于光伏組件而言,在它漫長(zhǎng)的生命周期里將度過(guò)數(shù)十個(gè)冬季,相對(duì)于夏季的生機(jī)勃發(fā),冬季光伏組件則承受著低溫、晝夜溫差、雪載荷、大風(fēng)等多方面的考驗(yàn),在漫長(zhǎng)的生命周期里,嚴(yán)酷的冬季對(duì)光伏組件的影響十分重要。
極端低溫對(duì)光伏組件的考驗(yàn)
從光伏組件構(gòu)成看,低溫對(duì)于玻璃板、鋁邊框電池等影響較小,封裝材料和背板等則是冬季低溫最需要關(guān)注的部分。
例如,一般光伏組件使用的EVA封裝材料,在0 ℃以下時(shí),EVA 膠膜開(kāi)始逐漸喪失彈性,當(dāng)溫度降到-30°以下時(shí),EVA膠膜表現(xiàn)出脆性,會(huì)損失大部分彈性與保護(hù)性能,對(duì)電池片的保護(hù)作用會(huì)大大降低。
PET在背板結(jié)構(gòu)中較厚,在極端低溫下其彈性會(huì)大幅降低,導(dǎo)致其承受外力沖擊的能力下降,從而可能導(dǎo)致隱裂或磨損,其對(duì)電池片的保護(hù)性能也會(huì)受到影響。此外,極限低溫對(duì)光伏組件的背板、粘合劑和接線盒也是嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
隨著光伏組件技術(shù)的不斷發(fā)展,這些問(wèn)題基本找到了對(duì)應(yīng)方案,例如POE/EPE膠膜具有優(yōu)異的耐低溫特性,同時(shí)還具備低水汽透過(guò)率和高體積電阻率等優(yōu)勢(shì),從而進(jìn)一步提升了組件的耐候性能,此外可通過(guò)采用綜合性能更為優(yōu)異的雙玻結(jié)構(gòu)等提升光伏組件的可靠性能。同時(shí),組件低溫測(cè)試已經(jīng)成為了組件性能檢測(cè)的重要環(huán)節(jié)。如今的實(shí)驗(yàn)室已能夠模擬嚴(yán)酷的自然環(huán)境,光伏組件低溫試驗(yàn)已經(jīng)可以通過(guò)環(huán)境箱模擬-40℃的低溫環(huán)境,對(duì)光伏組件的低溫測(cè)試起到了關(guān)鍵性作用。
不過(guò),實(shí)驗(yàn)室低溫測(cè)試并不能完全體現(xiàn)組件在嚴(yán)寒冬季的真實(shí)表現(xiàn),在實(shí)際環(huán)境中,還包括雪載荷、狂風(fēng)以及晝夜溫差變化等情況,尤其在我國(guó)的西北、西南等高海拔高寒地區(qū),除極限低溫外,還包括晝夜高溫差、大風(fēng)、冰雹等惡劣氣候影響,更容易出現(xiàn)衰減、老化以及各種電氣部件罷工的問(wèn)題,組件的機(jī)械性能表現(xiàn)也尤為重要。
西藏最大并網(wǎng)項(xiàng)目
我國(guó)西南部,尤其是西藏地區(qū),由于得天獨(dú)厚的高輻照條件,成為我國(guó)主要的光伏大基地之一。但同時(shí)由于西藏地區(qū)地理位置極高,也面臨著冬季低溫、晝夜溫差以及大風(fēng)等考驗(yàn)。西南高海拔地區(qū)冬季光伏發(fā)電表現(xiàn),也在大程度上反映了組件的發(fā)電性能、可靠性和耐候性。
目前,西藏地區(qū)單體裝機(jī)容量最大、首個(gè)全容量并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目——昌都市察雅縣吉塘200MW+160MWh儲(chǔ)能牧光互補(bǔ)復(fù)合型光伏項(xiàng)目,海拔位于3900m~4200m之間,項(xiàng)目采用晶澳科技n型DeepBlue 4.0 Pro組件,并網(wǎng)后年均發(fā)電量可達(dá)3.4億千瓦時(shí),可為68萬(wàn)個(gè)家庭同時(shí)供電,每年可節(jié)約標(biāo)煤約10.23萬(wàn)噸,相當(dāng)于每年減少二氧化碳排放約28.08萬(wàn)噸。
在這些優(yōu)異表現(xiàn)背后,則得益于晶澳科技對(duì)光伏組件可靠性的嚴(yán)格測(cè)試。據(jù)記者了解,為了更好驗(yàn)證組件在高原環(huán)境下的可靠性能,晶澳科技對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行了三倍加嚴(yán)可靠性能測(cè)試,最高功率衰減僅為2%左右。此外,經(jīng)120kWh/m2的UV測(cè)試、-40℃下的低溫靜載和低溫動(dòng)載測(cè)試,以及風(fēng)速高達(dá)60m/s的風(fēng)洞測(cè)試后,組件功率衰減均不到1%,充分證明了晶澳科技DeepBlue 4.0 Pro系列組件可以經(jīng)受高海拔各類嚴(yán)苛環(huán)境考驗(yàn),為客戶的長(zhǎng)期穩(wěn)定收益提供充分保障。
漠河極寒挑戰(zhàn)
相對(duì)于西南高海拔高寒地區(qū),我國(guó)東北地區(qū)冬季最低氣溫可以降低至零下30度,極寒氣候?qū)τ诠夥M件的考驗(yàn)可以說(shuō)更加嚴(yán)酷。
在這樣的極端嚴(yán)寒環(huán)境下,光伏組件表現(xiàn)如何呢?
在我國(guó)最北端的漠河,冬季最低氣溫可降低至-40度以下。作為國(guó)內(nèi)最早建立國(guó)家級(jí)光伏產(chǎn)品戶外實(shí)證的機(jī)構(gòu),國(guó)檢集團(tuán)2022年開(kāi)始在漠河打造光伏組件極寒測(cè)試園。該測(cè)試園已于2023年8月正式啟航運(yùn)營(yíng),成為國(guó)檢集團(tuán)在全國(guó)戶外實(shí)證測(cè)試領(lǐng)域全面布局的重要組成部分。
晶澳科技成為第一批入駐光伏組件極寒測(cè)試園的企業(yè),于2023年8月攜帶明星產(chǎn)品n型DeepBlue 4.0 Pro系列組件投入漠河測(cè)試園,開(kāi)啟為期一年的極寒氣候戶外實(shí)證,經(jīng)過(guò)五個(gè)多月的實(shí)際運(yùn)行,該組件仍保持穩(wěn)定高效運(yùn)行,體現(xiàn)了其優(yōu)異的發(fā)電性能和耐低溫性能。
此外,漠河戶外實(shí)證基地的嚴(yán)酷環(huán)境也對(duì)DeepBlue 4.0 Pro組件的機(jī)械性能進(jìn)行了重點(diǎn)驗(yàn)證。在組件尺寸優(yōu)化升級(jí)的情況下,DeepBlue 4.0 Pro組件在大風(fēng)、暴雪、冰雹、冷熱沖擊等極端條件下依然保持高可靠性能。
近年來(lái),光伏電池和組件技術(shù)不斷進(jìn)步,尤其是p型快速向n型迭代,其組件各方面的性能除實(shí)驗(yàn)室的各類可靠性序列測(cè)試以外,其戶外的可靠性能和發(fā)電表現(xiàn)同樣需要經(jīng)過(guò)的各實(shí)際項(xiàng)目的驗(yàn)證,以此來(lái)作為客戶對(duì)組件選型的重要依據(jù)。隨著晶澳科技高效n型DeepBlue 4.0 Pro組件在漠河實(shí)證項(xiàng)目和昌都項(xiàng)目的運(yùn)行,將分別為組件在高寒和高海拔極端環(huán)境條件下的耐候性和發(fā)電性能提供重要數(shù)據(jù)支撐,為后續(xù)項(xiàng)目的順利應(yīng)用夯實(shí)基礎(chǔ),為光伏技術(shù)的持續(xù)健康發(fā)展與多場(chǎng)景應(yīng)用提供保障。