進(jìn)入7月,我國乃至全球范圍內(nèi)均遭遇持續(xù)高溫天氣。酷熱的高溫環(huán)境給人類社會(huì)的諸多方面造成困擾。其中,尤為重要的能源電力系統(tǒng)在保障社會(huì)用能激增的同時(shí),其發(fā)電側(cè)的平穩(wěn)運(yùn)行也備受考驗(yàn)。全球減碳趨勢(shì)下,光伏發(fā)電裝機(jī)總量不斷攀升,組件高溫耐受性關(guān)乎新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定,光伏組件企業(yè)的應(yīng)對(duì)措施成為時(shí)下關(guān)注的熱點(diǎn)議題。
不能小看的“熱傷害”
以我國為例,今年出現(xiàn)了首次區(qū)域性高溫天氣過程,范圍廣、持續(xù)時(shí)間長、極端性強(qiáng)、影響大。
根據(jù)國家氣候中心的監(jiān)測(cè),今年6月全球平均氣溫較常年偏高約0.4攝氏度,為1979年以來最高。
全球范圍內(nèi),由氣候變暖引發(fā)的全球性高溫導(dǎo)致了熱射病的多發(fā)。高溫對(duì)人類的傷害尚且如此,對(duì)于光伏組件的影響又有幾何?
隆基綠能科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“隆基”)產(chǎn)品管理中心總監(jiān)李夢(mèng)媛博士表示:“在氣溫20攝氏度時(shí),組件正常工作溫度在45攝氏度左右;極端高溫條件下,組件溫度可高達(dá)85攝氏度,其內(nèi)部電池的工作溫度可能更高。”
值得關(guān)注的是,在一些極端高溫天氣下,組件工作溫度可能會(huì)超過該最高溫度,且隨著氣候變暖導(dǎo)致極端氣候愈加頻發(fā),組件在戶外的實(shí)際耐高溫性能需要行業(yè)越加重視。
李夢(mèng)媛強(qiáng)調(diào),持續(xù)高溫會(huì)使光伏組件輸出功率下降,降低組件甚至系統(tǒng)的發(fā)電性能;同時(shí),組件可靠性風(fēng)險(xiǎn)增大,例如發(fā)生熱斑時(shí),熱斑溫度過高導(dǎo)致組件燒毀引發(fā)火災(zāi);另外,高溫會(huì)加速組件有機(jī)封裝材料及零部件的老化過程,導(dǎo)致功率衰減過大,進(jìn)而影響組件的全生命周期壽命。
擴(kuò)展到發(fā)電系統(tǒng)范疇,例如逆變器等電氣設(shè)備內(nèi)部電子元件多,高溫環(huán)境下會(huì)觸發(fā)自身報(bào)警、故障等,輕者縮短使用壽命,重者停機(jī)或燒毀,影響關(guān)鍵發(fā)電設(shè)備的可靠性和可用性,以及電站發(fā)電量和項(xiàng)目收益。高溫對(duì)絕緣材料的性能、壽命都有直接的負(fù)面影響。過高的工作溫度會(huì)導(dǎo)致絕緣性能下降等問題,嚴(yán)重的會(huì)引起短路爆炸或火災(zāi)。
李夢(mèng)媛表示:“總體來看,不管是組件還是整個(gè)光伏系統(tǒng),在持續(xù)高溫下運(yùn)行容易導(dǎo)致故障頻率提升,給新型電力系統(tǒng)下電網(wǎng)的安全性與可靠性帶來巨大挑戰(zhàn)。”
材料導(dǎo)入管控+加嚴(yán)測(cè)試雙保險(xiǎn)
對(duì)于極端天氣的預(yù)判,組件企業(yè)早已成竹在胸。TOP組件廠商首先在原材料導(dǎo)入環(huán)節(jié)通過領(lǐng)先行業(yè)的加嚴(yán)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試選材。
隆基首創(chuàng)將熱逃逸測(cè)試納入接線盒導(dǎo)入必測(cè)項(xiàng)目,并固化至公司材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,進(jìn)一步降低熱斑移除后出現(xiàn)的二極管失效、接線盒燒壞風(fēng)險(xiǎn)。隆基將其稱之為對(duì)熱斑“后時(shí)代”的管控。其次,加嚴(yán)組件環(huán)境可靠性測(cè)試,保證組件在極端環(huán)境下的高效可靠運(yùn)行。
據(jù)了解,在諸多環(huán)境可靠性測(cè)試中,熱循環(huán)測(cè)試是組件耐高溫考驗(yàn)的測(cè)試環(huán)節(jié)之一,此外還有干熱試驗(yàn)、材料蠕變?cè)囼?yàn)、旁路二極管熱性能試驗(yàn)、熱斑試驗(yàn)等。
李夢(mèng)媛介紹,通過一些加嚴(yán)熱環(huán)境測(cè)試序列,確保組件在極端高溫天氣的“炙烤”中安全可靠運(yùn)行。
據(jù)了解,隆基Hi-MO5組件全系列產(chǎn)品除了通過基礎(chǔ)測(cè)試外,也通過了基于IEC62892(擴(kuò)展熱循環(huán)試驗(yàn)程序)標(biāo)準(zhǔn)的加嚴(yán)熱循環(huán)測(cè)試,同時(shí)獲得了全球首張IEC62892證書。此外,隆基的高效組件產(chǎn)品還成功通過了IEC TS 63126:2020(高溫運(yùn)行用光伏組件、零件和材料的鑒定指南)系列測(cè)試。這兩項(xiàng)測(cè)試的順利通過,驗(yàn)證了隆基組件在極端高溫環(huán)境下具備極高的可靠性和穩(wěn)定性。
DEKRA德凱太陽能服務(wù)機(jī)構(gòu)總經(jīng)理柏成立表示,IEC62892加嚴(yán)熱循環(huán)測(cè)試以全新的認(rèn)證理念來對(duì)目前新技術(shù)光伏組件產(chǎn)品的電流傳輸可靠性進(jìn)行綜合化評(píng)估,通過DEKRA的測(cè)試結(jié)果顯示,在這樣一個(gè)嚴(yán)苛條件下的溫度循環(huán)測(cè)試,隆基產(chǎn)品的可靠性表現(xiàn)相當(dāng)優(yōu)異。
SGS(通標(biāo))可再生能源產(chǎn)品線總監(jiān)周全表示,IEC TS 63126:2020測(cè)試順利通過權(quán)威機(jī)構(gòu)SGS認(rèn)證,不僅驗(yàn)證了隆基組件在110攝氏度的極端高溫環(huán)境下具備極高的可靠性和穩(wěn)定性,同時(shí)也彰顯了隆基一流的產(chǎn)品研發(fā)、制造及質(zhì)量管控能力。
據(jù)了解,截至7月Hi-MO5組件已在全球出貨突破30吉瓦。
原標(biāo)題: 高溫炙烤 光伏組件“傷不起”