随着全球度电成本下降,高功率、大尺寸、双面组件已经成为了未来趋势。
按照中国光伏行业协会的统计数据,2019年,双面组件市场份额已达到15%,预计2025年,双面组件市场占比将超过60%;2016年开始中东地区、美国、巴西、欧洲等海外市场陆续出现采用双面组件的大型电站。国内分布各地的领跑者项目、青海特高压项目等大型项目,都采用了双面组件。
随着可开发的空置土地越来越少,双面组件以其双面发电,提高5-20%的发电增益,特别适合大型地面电站。双面组件成为了大型电站主流。
双面组件背面是用透明材料(玻璃或透明背板)封装而成,除了正面正常发电外,其背面也能够接收来自环境的散射光和反射光进行发电,因此有着更高的综合发电效率。
在2015年起,光伏行业掀起双面组件之风,由于一开始并没有透明背板材料,最初的双面组件采用上下两层玻璃封装,我们称之为“双面双玻组件”。自2018年底中来股份发布透明背板产品之后,市场迎来新的变化,如国电投、晶科、协鑫、腾晖等组件企业陆续推出透明背板组件,但是双面双玻组件仍然是双面组件的主流。
时过境迁,透明背板组件迎来“大”机遇
如今随着硅片尺寸变大,使得组件厂可以使用大电池制造出更高功率的组件。功率更大的同时,组件也变得更大,更重。过去双玻组件存在的爆裂问题愈加严重,更令系统端难以接受的是,重量的成倍增加。轻质的透明背板恰逢其时,以轻量化、高可靠性得到市场的热捧。
在高功率,大尺寸双面时代,双玻技术路线和透明背板技术路线的抉择问题,又一次摆在台前。
在此次论坛上,中来股份首席技术官张付特博士预测“双玻组件不会成为主流选型,透明背板才是未来”。透明背板将助力高功率双面组件发挥更大市场价值。
从市场发展需要以及技术创新角度考虑,行业内已经达成共识的是,一项技术应用与普及之后,能够给产业、给客户带来更大的价值才是最重要的。然而,现阶段双面双玻组件存在“爆破率高”、“重量重”“PID现象”、“安装运输成本高”等亟待解决的问题。
爆裂问题:初期双玻组件多采用无边框设计,经过几年应用下来,爆裂率太高。如今,大型电站招标中,特别要求双玻组件必须加装边框。增加了重量与边框成本。
重量问题:过去常规G1电池72片版型单玻组件重量23KG,2.5mm双玻组件32KG。为了减轻重量,采用2.0mm半钢化玻璃封装组件,以牺牲强度将重量降低到27KG,但仍重于单玻组件。
据中来股份首席技术官张付特博士介绍,双玻组件的应用难点正是透明背板组件的应用之道。
透明背板组件具备五大优势,即无爆裂风险;重量轻,采用透明背板封装,双面组件减重达30%;具备呼吸性,可及时释放封装材料降解产物;玻璃的体积电阻低,会产生PID现象,必须采用POE封装,而透明背板体积电阻高,极大降低PID现象发生,而透明背板可以与EVA搭配实现,成本降低,生产效率提高;透明背板组件是沿用单玻组件运输、安装方式,不仅不会增加费用,相对双玻组件还显著降低组件的运输成本。
双玻不会是主流选型!由于双玻组件重量更重,在高功率大尺寸组件上,双玻组件的重量和透明背板组件差距会更大。
166mm硅片的72版型组件,单玻组件24KG,而2.5mm双玻钢化组件高达37KG,210mm硅片的50版型组件,单玻组件25KG,而2.5mm双玻钢化组件高达惊人的37KG,2.0mm双玻半钢化组件重达32.5KG。
众所周知,国际劳工法规定25KG以下可以单人搬运,25KG以上需双人搬运。2.0mm双玻组件上用的半钢化玻璃,因此双玻组件无法在强度和重量之间平衡,不会成为大尺寸组件的未来选型。而2.8mm钢化玻璃已经量产,单玻背板组件重量会进一步降低。
▼白色网格透明背板组件,为组件增加组件功率5W以上
“透明网格背板是在组件电池片间隙增加反射网格涂层,网格部分可将入射光进行二次反射,增加电池片的进光量,提升组件功率5W(60片板型)以上;同时,还可以阻隔紫外线,提高背板的耐老化性能。”中来股份首席技术官张付特博士说。
透明网格背板究竟会带怎样的市场价值?张付特博士举例,其他条件相同,透明背板组件8块,透明网格背板组件8块的情况下,可实现功率平均增益5.4W,功率平均提升率1.6%。
▼黑色网格透明背板组件,让组件兼具全黑外观和双面发电
今年中来推出黑色网格透明背板。黑色组件以其纯黑的靓丽外观一直收到欧美和日本市场的青睐。过去黑色组件采用黑色背板封装,双面时代到来,中来推出黑色网格的透明背板,实现了轻量化+双面+美观的完美组合。
中来股份:透明背板领导者
中来股份于2008年成立,背板业务起家,2014年在深圳创业板上市。可实现全系列背板供应,截至2019年背板累计发货100GW,双面涂覆的FFC背板超过2.5亿平米。
作为背板行业的技术专家,张付特博士对光伏背板的发展趋势进行了介绍。2010年以前,是双面氟膜时代,主要以TPT结构为主;2010年到2016年是双面复合背板时代,市场主要是TPE、KPE、KPK、TPT结构、CPC结构初创;2018年到2019年,可以说从复合时代到涂覆时代的过渡阶段,主要是KPC为主,CPC为增量,其他则相对在减少;2020年以后将是涂覆时代,将以CPC结构为主。
背板升级发展的这些年,中来股份一次又一次引领市场发展,截至2019年,中来引领升级下的涂覆型工艺,成为了市场应用最多的工艺,占据背板市场51%。
“成功研发了FFC氟碳涂料,独创了在PET表面直接生产氟涂层的工艺,实现了胶膜一体化;采用PLC流延切线涂覆工艺,实现了微波固化技术在背板氟涂料固化上的创新应用,膜层致密均匀,从而提高背板的水汽阻隔和电气绝缘性;常压下等离子体处理与化学接枝技术,提高了背板与EVA的粘结强度、以及背板的层间附着力,使得组件的稳定性更强;开发了卷对卷一段法背膜生产线,有效提高了背板生产效率,降低了生产成本。”等等,这些都是中来在背板材料上掌握的核心技术。
为了匹配未来双面组件发展趋势的需求,中来从2018年就持续加大透明背板技术研发,发布透明背板,同时扩大其生产规模,目前已经成为了业内透明背板的领导者,且已经率先在行业内推出了单面涂覆的TFB系列透明背板和FFC双面涂覆系列背板。
因质量口碑好,中来成为了业内广泛选择的品牌。现在,顺应市场发展,打破大尺寸、双玻双面组件的应用壁垒,用透明背板替代双面组件的背板玻璃,中来股份有足够的实力为市场创造更大的价值。
单玻+背板的传统组件结构已有超30年的户外实绩验证,被行业广泛认可,同样的方式用在双面组件上,可以说是最恰当、最有价值的方案。
张付特博士总结,“经过实地项目的应用检验,中来透明FFC背板透光率>93%,各项老化及吹沙实验后透光率衰减<5%,基于中来FFC透明背板的组件综合成本低于双玻的”。
“透明背板组件以轻量化、易生产等特点,必将是未来大尺寸、高功率双面组件必然之选”,张付特博士强调。
来源:国际能源网/光伏头条