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别看身材“小”,无惧“大”挑战

2021-05-08 16:38 性质:转载 作者: 史陶比尔 来源: 史陶比尔
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度电成本,是光伏成为最经济或最具成本效益发电形式的关键。2019年8月16日,中环股份发布“夸父”系列单晶硅片,主要为G12硅片。自此,光伏行业掀起了一轮大尺寸的浪潮。然而,不管何种尺寸,目标...

度电成本,是光伏成为最经济或最具成本效益发电形式的关键。2019年8月16日,中环股份发布“夸父”系列单晶硅片,主要为G12硅片。自此,光伏行业掀起了一轮大尺寸的浪潮。然而,不管何种尺寸,目标都是为了降本,以提升光伏发电的竞争力。

走向“大”时代

2018年“531新政”后,光伏补贴退坡促使终端客户对高功率组件的需求提升,进而刺激厂商通过扩大硅片尺寸来提高组件功率,以便获得市场竞争力。随后,硅片市场开始一轮大变革,从M2(156.75mm)进化至M6(166mm)、M10(182mm)以及G12(210mm)。

尽管龙头组件企业主推的硅片尺寸存在差异(182mm或210mm),向更大尺寸演进的方向已成为共识。据PV InfoLink的预测数据,2021年主流硅片尺寸为M6(166mm),占比约42%;从2022年开始,M10和G12的份额将持续扩大。

大尺寸硅片技术是降低度电成本的有效途径。它可以带来硅片产能提升进而降低单位生产成本,产品侧通过优化电池和组件的设计提升组件功率,系统侧也可以有效减少BOS成本。然而,每个硬币都有两面,它也导致组件工作电流的增加,对电气系统长期可靠性提出新的挑战。

大电流的挑战

在系统电压不超过1500V的情境下,我们需要关注组件因采用大尺寸硅片技术所带来的大电流影响。以市场上主流企业545Wp组件为例,可以看出,210mm组件的最大功率点电流已经超过17A,短路电流超过18A,几乎是156mm和166mm组件电流的两倍。从选型的角度来说,210mm组件需要配备30A左右的接线盒和连接器。

“光伏连接器要适配如210mm组件的大电流,仅仅在电气参数或认证层面满足要求是远远不够的,我们应该更加关注大电流在零部件可靠性,在系统安全和风险方面带来的影响。连接器发热的能量源是I2R,在电流翻倍的情况下,连接器带来的电量损耗是以前的4倍,也就是发热量大大增加,随之而来的就是连接器的失效概率无疑也会提升。”史陶比尔电连接器事业部产品和技术服务经理沈钱平指出。

光伏连接器在系统中的用量很多,以采用545Wp组件为例,大约用到2070套。倘若连接器失效,那么由此引起的电量损失、运维成本甚至是火灾风险,都将对电站的整体收益带来负面影响。因此,选择可靠的部件供应商,至关重要。

轻松驾驭

“我们应当关注连接器的核心参数。在电流已经确定的情况下,想要减少发热损耗,降低风险,依据P=I2R,只能减少电阻。电阻是光伏连接器的核心参数,首先这个值必须低,同时还必须能够长期稳定在一个较低的水平。”沈钱平强调。

史陶比尔MC4系列连接器采用久经考验的MULTILAM电连接核心技术。得益于恒定的弹性压力和专利设计,MULTILAM的多点接触能够改善电连接和能量传输质量,使连接器具备持续低的接触电阻。无论是短时间还是持续运行,MULTILAM均具有非常高的载流能力,并且工作温度的适用范围广泛,工作寿命长,性能可靠。

以史陶比尔MC4-Evo 2光伏连接器为例,它的接触电阻≤0.2mΩ。同时,根据匹配电缆的不同,MC4-Evo 2有45A、53A和69A等规格,完全能够满足采用大硅片技术组件的通流要求,还留有余量。目前,市场上头部组件和逆变器企业均在其产品上采用此方案。

另外,还需要特别指出,工程现场的连接器安装同样重要。在电流增大的情形下,如果安装不规范,也极易引发失效风险。对于安装来说,最重要的就是连接器的压接,大家可以参考此前推文 光伏连接器的压接,看这一篇就够了

连接器是光伏系统的命脉,它们的质量和可靠性是光伏电站高效和安全运行的关键。进入光伏行业25年来,史陶比尔在产品设计、技术知识、制造能力以及流程和服务的一致性等方面积累的丰富经验,是我们为客户带来利益的基础。截至目前,史陶比尔MC4系列连接器已累计应用超385GW光伏系统。

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