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双玻与透明背板,究竟谁能更胜一筹?

SNEC展上已明显察觉到了双玻和透明背板的较劲,展会结束后,在美国赦免双面组件以及杜邦组件缺陷率调查等几大行业事件的助推下,两者之间的对立气息更浓,一场双面组件间的技术路线之战似乎一触即发。

双面发电相比单面组件具有5%~30%的功率增益,从降低度电成本的角度上看,双面的降本效应明显;加之在当前单双面电池价格逐渐趋于同价,又与主流单面生产线的兼容度较高,“双面化”成为当下高效组件封装的主流方式之一。

双面组件的背面透光材料的选择主要就是玻璃和透明背板, 选择玻璃还是选择透明背板, 这是一场双面组件之间的无声战争。

双面爆红 各占山头

美国赦免双面组件关税的消息引起了一场关于双面的骚动和狂欢。尽管从理性分析的结果来看,双面被赦并不能明显改变当前市场现状,但并不妨碍这仍是一利好消息。

概述双面组件的发展历程,属于合情合理的爆红。

十多年前,就有企业提出了双面的概念,并进行了真实环境下的电站实验。但由于当时组件价格高昂,双面的设计思路虽新但一直不是主流技术路线,直到2017年前后中国企业双面组件在实验室取得成功并开始推广后,双面组件才逐渐进入大众的视野。自2018年开始,国内光伏龙头企业纷纷开始扩产双面组件产线,2018年第三批领跑者项目中,双面组件成最大赢家,超过40%的项目选择了双面组件。

根据EnergyTrend数据,2018年国内双玻组件出货量达到12GW,双玻组件市占率相比2017年的2%快速增长到10%。双面双玻作为目前性价比提升最显著的组件技术,亦受到资本市场以及行业分析机构的关注,尽管单面组件仍是市场主流,但有分析师认为:“随着终端电站企业对双面发电价值的认可,双面双玻组件有望成为未来的主流产品,预计到2021年双面双玻组件市占率将达42%。

双面市场潜力巨大,而这一蛋糕还未被充分瓜分,一些专注组件材料领域的企业也入场“搅局”,携透明背板这一大杀器试图与较早入场的双玻组件一较高下。

双面双玻PK透明背板

目前市场上的双面组件大部分都是双玻组件,双玻组件采用双玻璃压制而成,其耐候性、发电效率都优于传统组件,寿命可增加5年至30年,背面增益在5%~30%之间,衰减相比普通组件降低0.2%。

在一些环境苛刻的应用场景,尤其是是一些湿度较高、酸雨或盐雾较大地区的光伏电站、农业大棚光伏电站、大风沙地区光伏电站,双玻组件优势更加显著。

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但最近,双玻组稳定性好、寿命更长、增益更多的说法似乎受到了挑战。最近一年来,一些现场调研频频爆出双玻组件的问题。

双玻组件出现的主要问题有以下两点:

1)无框双玻组件弯曲变形,造成电池片隐裂和玻璃爆裂;

2)双玻组件出现黄变,脱层、碎裂等现象。

双玻组件问题频出,一些企业提出了替代方案:即将双玻生产线切换为透明背板生产,一来,透明背板不需要对组件生产设备进行改造,可以实现无缝衔接;二来,透明背板组件还具有诸多优势:

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双玻组件为何引来质疑?

“目前双玻受限于一些非技术层面的问题,产品没有得到有效的突破,其实是一种遗憾”一位双面组件技术行业内领先的企业高管曾表示。如果不解决双玻出现的应用问题,就很难拒绝透明背板带来的更轻、更易于量产的诱惑。

首先是双玻组件最为人诟病的质量太重的问题。随着组件面积越来越大,双玻组件的质量也越来越重。组件质量的增加首先提高了制造端的成本,其次,大组件还增加了EPC端和运维的成本。

1)运费增加,根据经验数据,双玻组件的运输费用要比普通单玻高0.6分/W。2)装卸费用增加,在安装过程中,1人搬运变2人搬运,安装时吊装的需求更多;3)对其他发电部件要求更高,如支架负载压力增大,支架需采用更厚的型材,增加了重量。若使用追光系统,由于系统的寿命与重量有相关关系,负载过大,寿命将大大降低,给电站后期的运维也增加了难度。

这些痛点的存在使得透明背板的出现是合理且值得去尝试的,但目前光伏玻璃也在往更轻、更薄、强度更高的趋势发展,在SNEC2019上,一些企业也展示了1.6mm*1.6mm组件的应用,未来双玻质量重问题可能将不再是个问题。

再来谈双玻出现爆裂、变形的问题。

对发生爆裂的组件进行统计后发现,大多数发生爆裂的组件都是因为采用了无框设计。无边框双玻组件设计之初,是为了杜绝PID的现象,同时由于无框,底部不易积灰,成本也得到了有效降低,可谓一举多得,但这种设计无形中增加了双玻组件自爆的风险。

导致双玻组件爆裂的原因主要是压力不均,而压力不均主要来自于三个方面:

1)双玻组件在层压过程中,由于汇流带处层压应力不均匀,运行过程中长期受力不均匀就会导致双玻组件爆裂;2)安装过程中,不加边框双玻组件都是采用夹具安装的方式,当组件受到较大的风荷载、雪荷载时,夹具处受到很大的机械应力,不能进行有效传导,从而增加破裂的风险;3)玻璃的导热性能不如普通背板,采用半钢化玻璃的组件在长期在热应力的影响下,很容易发生自爆。

有效的解决方式便是采用边框设计,只是这样就提高了双玻组件的成本,又增加了组件的重量。

谁能更胜一筹?

今年SNEC上,透明背板来势汹汹,受到了国电投、晶科、协鑫等多家组件厂商的青睐。

还记得美国赦免双面组件的文章后那句略显突兀的评论吗?“如果向美国出口组件的常规太阳能组件制造商使用了杜邦研发的透明背板,或许这一豁免能带来实质性的利好。”这句话意味着,当下企业想要争夺双面组件出口的缺口,切换为透明背板或是一个可行的选择。

以杜邦、中来为主的背板材料供应商并没有试图掩饰对双玻组件发起挑战的侵略意图,谋权篡位之心路人皆知。

透明背板比双玻更具有优势吗?从透明背板的特性上来看,透明背板相比双玻的最大竞争优势在于质量轻,但也因为材料的原因,玻璃相比有机背板具有更好的耐候性和抗老化优势;透明背板比双玻更具有性价比吗?行业调研表明,同等面积的封装材料,背板的价格比玻璃更高。

组件这种需要接受户外极端气候考验的产品,必须要通过长期加严测试。前几年有才用了五六年的数GW的3A背板开裂,客户找组件厂索赔,可是生产背板的Isovolta已经倒闭,组件厂无处喊冤。透明背板是否能通过大量户外真实环境实验和长期测试?未经过时间检验的透明背板未来如果出现不良后果谁来承担?

双玻组件的问题逐渐现象,确实需要技术人员不断的论证和改进。透明背板材料异军突起,也不能被扼杀在摇篮里。市场是最客观的裁判,我们只做客观的分析,最后的选择,还是留给市场吧。

作者:孟姣

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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