雙玻組件將廣泛應(yīng)用于光伏建筑

雙玻光伏組件，是指由兩片玻璃和太陽(yáng)能電池片組成復(fù)合層，電池片之間由導(dǎo)線(xiàn)串、并聯(lián)匯集到引線(xiàn)端所形成的光伏電池組件。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，雙玻組件為高品質(zhì)光伏電站提供了最好的解決方案。據(jù)EnergyTrend統(tǒng)計(jì)，2015年我國(guó)雙玻組件的發(fā)貨量成長(zhǎng)至800~900兆瓦左右，預(yù)計(jì)今年的發(fā)貨量將有明顯成長(zhǎng)。那么，當(dāng)前雙玻組件的應(yīng)用形式有哪些，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)又如何?青島瑞元鼎泰新能源科技有限公司技術(shù)總監(jiān)四建方對(duì)此給出了相關(guān)解答。

中國(guó)電力報(bào)：請(qǐng)簡(jiǎn)要介紹一下雙玻組件的應(yīng)用形式和當(dāng)前的發(fā)展情況。

四建方：眾所周知，根據(jù)光伏組件和建筑結(jié)合的一個(gè)緊密程度，雙玻光伏建筑可以分為BIPV、BAPV兩種形式。BIPV(光伏建筑一體化)是說(shuō)，光伏組件作為建筑的構(gòu)件，是建筑的一部分。它的特點(diǎn)是，除了要滿(mǎn)足組件的性能要求以外，還要防火，并滿(mǎn)足建筑力學(xué)、熱舒適、采光、隔音等的一些建筑要求。BAPV指的是光伏組件作為建筑的一個(gè)附件，這一塊就相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只要滿(mǎn)足光伏組件的一些性能要求就可以。當(dāng)然，它要跟建筑結(jié)合，所以也要做一些防火的測(cè)試。

2010年之后，雙玻組件有了一個(gè)飛速的發(fā)展，最高軸是在2014年、2015年，最早的專(zhuān)利是在2002年。當(dāng)時(shí)雙玻的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)在的產(chǎn)品已經(jīng)基本相同。

中國(guó)電力報(bào)：雙玻組件有哪些特點(diǎn)，決定了其在光伏建筑上非常適用?

四建方：可以說(shuō)，BIPV早期主要應(yīng)用的產(chǎn)品就是雙玻組件，雙玻組件最早的應(yīng)用也是BIPV。雙玻組件自身的特點(diǎn)，決定了其非常適合在BIPV上應(yīng)用。首先，它可以采用PVB的夾膠，滿(mǎn)足了建筑幕墻的安全要求。它耐老化性能非常優(yōu)異。因?yàn)镻VB在建筑上的應(yīng)用已經(jīng)超過(guò)40年了。

雙玻組件可以做成各種顏色。其次，它可以擴(kuò)展多種形式，可以加工成中通的結(jié)構(gòu)來(lái)隔熱，或者隔噪聲，還可以做成各種透光率，滿(mǎn)足建筑的采光要求。再次，它結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。這個(gè)特點(diǎn)可以說(shuō)是光伏組件的特點(diǎn)。比如說(shuō)，承受靜態(tài)載荷之后，電力片可以做到無(wú)隱裂。因?yàn)榫w硅電池有一個(gè)最大的缺點(diǎn)就是非常脆，很容易發(fā)生破碎。

但在對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，它承受外力的時(shí)候，可以做到不會(huì)破碎，在這種載荷之后，它功率衰減非常小。這個(gè)跟它的力學(xué)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)是相關(guān)的。它在冷熱循環(huán)中功率衰減也非常小。

在BAPV形式中，它附著在傾斜的屋面的形式，通常是作為建筑的附件，會(huì)增加建筑的負(fù)荷能力。它的哪些特點(diǎn)比較適合在BAPV上應(yīng)用呢?第一，它外表面都是玻璃結(jié)構(gòu)。玻璃結(jié)構(gòu)抗紫外能力非常強(qiáng)，防火等級(jí)也比較高，可以很輕松地做到1500伏的系統(tǒng)電壓。當(dāng)然，如果你是用1000伏的電壓的話(huà)，代表了它的絕緣性能非常好，它的安全性會(huì)更高。即便是老化之后的玻璃，絕緣性也非常好。第二，它沒(méi)有金屬邊框，相對(duì)普通組件來(lái)說(shuō)，它省去了接地的操作，這樣可以避免PID(電位誘發(fā)衰減)現(xiàn)象的產(chǎn)生。當(dāng)然，我們?nèi)绻f(shuō)能夠把水膜去掉，能夠把在回路過(guò)程中的任何一個(gè)點(diǎn)打斷，同樣也不會(huì)有PID產(chǎn)生。

沒(méi)有邊框后，組件的工作溫度會(huì)變低。同時(shí)，它還能防止灰塵的積攢。第三個(gè)特點(diǎn)還是結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，對(duì)于組件來(lái)說(shuō)依然是在載荷之后電力片無(wú)引力，功率衰減小，TC循環(huán)過(guò)程中功率分解小。

中國(guó)電力報(bào)：為什么雙玻組件安裝在建筑屋頂發(fā)電量會(huì)高?為什么會(huì)在TC過(guò)程中功率衰減更小?

四建方：在沒(méi)有邊框之后，它的工作溫度較常規(guī)的組件會(huì)低2~5攝氏度，發(fā)電量高1%~2%，原因是常規(guī)組件鋁合金邊框內(nèi)部不利于空氣的對(duì)流。沒(méi)有邊框之后，對(duì)流就會(huì)明顯加強(qiáng)，造成組件的溫度下降。當(dāng)組件和屋頂安裝的距離非常近的時(shí)候，對(duì)流是更差，所以雙玻組件更適合在斜面屋頂上安裝，在這種情況下，它溫度的降低會(huì)體現(xiàn)的更加明顯。

舉一個(gè)例子，比如有人踩在雙玻組件上，電池片本身是有彎曲的，但是電池片本身的程度沒(méi)有變化。所以說(shuō)，電池片又承受了這樣一個(gè)拉伸和壓縮的力，尤其是在拉伸的過(guò)程中，電池片非常容易產(chǎn)生引力。這對(duì)于TC循環(huán)過(guò)程中的道理來(lái)說(shuō)是一樣的。

TC代表的是熱脹冷縮、溫度循環(huán)，材料也會(huì)發(fā)生膨脹和收縮。對(duì)于力學(xué)的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，對(duì)電池片的影響就非常小。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室對(duì)雙玻組件做了一些老化的測(cè)試，有高溫高濕、冷熱循環(huán)、PID、紫外線(xiàn)，試驗(yàn)中的條件都是2倍于IEC的標(biāo)準(zhǔn)，UV的話(huà)可能就是6倍了。實(shí)驗(yàn)之后，雙玻組件的功率衰減值為2%，尤其是PID，基本上小于1%?；跍y(cè)試的結(jié)果，雙玻組件的功率質(zhì)保是30年，并且從第二年開(kāi)始每年的功率衰減不大于0.5%，而常規(guī)組件的則分別是25年和0.7%。

中國(guó)電力報(bào)：未來(lái)，雙玻組件有哪些發(fā)展趨勢(shì)?

四建方：雙玻組件在BIPV上的應(yīng)用已經(jīng)超過(guò)了10年，我們預(yù)測(cè)，未來(lái)它仍然是BIPV的主要形式，隨著其優(yōu)勢(shì)被業(yè)內(nèi)認(rèn)同，也將會(huì)在BIPV上廣泛地應(yīng)用。未來(lái)，雙玻組件可能有很多形式出來(lái)，但我們覺(jué)得對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)將會(huì)成為雙玻組件的主要形式。目前，雙玻組件有著更長(zhǎng)的壽命，更高的發(fā)電量，更低的衰減率，將來(lái)還會(huì)有更低的成本。