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太阳能光伏层压机低成本发展方向浅析

太阳能层压机是每一个太阳电池组件生产厂家生产所必须的设备。随着太阳能光伏行业的发展,如何降低设备投资及运营成本已成为重要课题,每个厂家都必须正面面对。层压机使用成本在组件成本构成中占有相当份额,如何降低层压工序投入成本的研究也已提上日程。蓄热式层压机是未来降本趋势。

一、太阳能光伏层压机原理介绍

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太阳能光伏层压机原理就是在组件各层物质的外表施加一定的压力,在加热状态下将这些物质严密地压合在一起。它通常由加热系统、真空系统、气动系统、控制系统四大系统组成。

二、太阳能光伏组件使用分析

层压机生产过程中的费用,主要包括设备采购成本、水电气、人工、日常故障维护费用、日常消耗件(硅胶板和导热油,真空泵器件)。

设备采购成本费用属于一次性投入,然后逐步转移到组件成品中,也就是所谓的设备折旧费用转移。

水电气费用,目前国内主流层压机采用热油加热方式,以单层单腔层压机为例,层压机的基本额定功率为70KW,同时配合真空泵功率,一台层压机的整体功率为80KW,但实际运行功率平均为45KW.由于各地电价政策不一,所以,以0.8元/度计算,45*0.8=36元;层压机用气量约为100L/分钟,每立方压缩空气成本约为0.2元,这样每小时用气量为6000L,约6立方,合计费用6*0.2=1.2元,总水电气费用36+1.2=37.2元/小时;按每小时3.3循环计算,37.2/(4*3.3)=2.82元/块,2.82/300w=0.094元/W,每瓦组件水电费0.9分钱。

设备维护费用.根据我们的实际使用情况来看,以油加热层压机为例,目前层压机上容易出问题的零备件主要油24V电源、三项固态继电器、光电传感器、链条、阀门等。由于设备加热频繁开断,固态继电器最容易出问题,备件必须常备。层压机上存在各种阀门,尤其是气动阀门,关系到层压机质量。这种零件必须安全可靠。国产阀门容易坏,常常使用国外气动阀门。由于国内层压机制作水平有限,工艺精度达不到,链条在实际使用过程中经常出现磨损,从而导致设备停机。光电传感器、24V电源属于易损备件的真正原因还未弄清,应与安装位置的环境有关,这些备件发生故障具有偶然随机性,使用过程中备有几个备件即可。

三、层压机发展方向设想

针对组件生产单位的需求,目前层压机设备厂家的发展趋势主要为双层、多层、双腔双层层压机、蓄热式层压机。

单层层压机和多层层压机对比。

目前市场上,较为成熟的层压机双层层压机,双层层压机和十层层压机在电耗上差不多,但十层的产能产出上要多很多,但是十层的层压机的控制系统会很复杂,故障率相应会提高几十倍,所以综合评估结果:十层层压机不比双层的实用,不过多层层压机是一种趋势。

单腔室层压机与多腔室层压机对比。

双腔室层压机使原来的工艺缩短了一半,两个腔室是串联的,实现功能能比较简单,故障率不比单腔高。虽然设备投资增加了一些,但是产能提高了50%还是值得的。

油加热与电加热层压机对比。

油加热层压机比电加热层压机之前最大特点就是加热稳定均匀,而电加热层压机具有升降温反应快,环保、安全等特点。随着温控和热到技术发展电热也会被重新接受。

蓄热式层压机与常规层压机对比。

层压工序环节的电费是主要成本,如何减少电耗或如何节省电费是降低成本首选。常规层压机是直电消耗,也就是即电即热即耗,耗热和用电都是即时相对应的。

蓄热式层压机式是耗热与用电可以错时控制和管理的一种层压机。是可以对用电耗电时间进行主动管理一种层压机。

在这里我们先要了解一些我们国家的电力调控政策。峰谷电价是我国的一项电价改革措施。通过大幅降低夜间用电价格,鼓励居民分时用电,以缓解高峰用电量,保证城市电网安全。实行峰谷电价就是将每天的用电时间分成两段,晚上10点到早上7点(或者从晚上9点到早上6点)为用电“谷”段,白天为“峰”段,通过大幅降低夜间用电价格,适当提高白天电价,鼓励居民夜间用电。 2010年11月,发展改革委、电监会等六部委联合印发《电力需求侧管理办法》,针对电力需求侧提出了十六项定性或定量的管理和激励措施,其中提到“将推动并完善峰谷电价制度,鼓励低谷蓄能”等,《办法》于2011年1月1日起实施。

充分利用夜间谷电电价优势,把热存储下来,在峰电或平电时段使用,是节省电费的一种有效手段。以江苏省峰谷电价差距为参考,可以实现每度电0.5元以上节省收益。

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河北创实新材料科技有限公司生产的相变蓄热器,是一种相变复合新材料的应用装置。它可以直接应该用在原有的层压机上,也可以整合代替原层压机加热系统,可以实现谷电时段热量存储峰电时段使用设想,帮助业主去主动节省电费。虽然蓄热式层压机虽然会增加一些初期投入,但综合节省收益还是蛮大的。

结论:在社会要求企业单位节能降耗的大前提下,适当多使用一些多层层压机可以提高能源利用率,降低组件成本,多层层压机与双腔双层层压机都是未来发展方向,而层压机加热方式也将由油热逐步向电热发展。随着蓄热储能技术发展,蓄热式多层多腔层压机将成为未来趋势。

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