天合光能副社長(zhǎng):采用雙面玻璃電池板及逐塊電池板的MPPT控制可降低發(fā)電成本

日前,記者采訪(fǎng)了中國(guó)大型太陽(yáng)能電池板廠商天合光能公司的副社長(zhǎng)兼光伏發(fā)電技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、首席科學(xué)家Pierre Verlinden,回答了該公司太陽(yáng)能電池板今后的開(kāi)發(fā)方向的相關(guān)問(wèn)題。 Verlinden副社長(zhǎng)是比利時(shí)人,曾供職于美國(guó)SunPower公司,指揮了高輸出功率

  記者:雙面玻璃太陽(yáng)能電池板兩面都使用厚度為2.5mm的玻璃。雖然比現(xiàn)有的3.2mm玻璃薄,但兩面加在一起是5.0mm,重量增加,施工性會(huì)變差。能選用更薄的玻璃嗎?
  Verlinden:從施工性來(lái)看,玻璃越薄越好,但有兩個(gè)原因讓我們選擇了在兩面都使用2.5mm厚的玻璃。一個(gè)是可靠性。
  天合光能在雙面玻璃電池板,是在實(shí)施了設(shè)想設(shè)置到架臺(tái)上之后,受地面沉降等影響太陽(yáng)能電池板發(fā)生變形、最大2m的積雪的重量和風(fēng)速140km/h的風(fēng)壓等負(fù)載試驗(yàn),及其他各種各樣的試驗(yàn)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的。
  例如,因架臺(tái)的變形,雙面玻璃電池板在凹陷150mm的狀態(tài)下持續(xù)約一周,玻璃破碎或太陽(yáng)能電池單元產(chǎn)生裂紋的可能性也基本為零。
  在假設(shè)遭遇最大2m的積雪和風(fēng)速140km/h的風(fēng)壓的負(fù)載試驗(yàn)中,為電池板正面施加了5400Pa、背面施加了3600Pa的負(fù)載的結(jié)果同樣是,玻璃破碎或者太陽(yáng)能電池單元產(chǎn)生裂紋的可能性基本為零。
  但是,將玻璃的厚度減薄至2.5mm以下時(shí),雖然玻璃的耐久性也許能符合標(biāo)準(zhǔn),但有出現(xiàn)裂紋的可能性。
  因此,可靠性是玻璃厚度停留在2.5mm上的理由之一。
  另一個(gè)原因是成本。光是把厚度由原來(lái)的3.2mm減薄至2.5mm,就成了每塊玻璃成本上漲的主要因素。但因可利用現(xiàn)有太陽(yáng)能電池板用玻璃的制造工藝量產(chǎn),才把成本的增加控制在了一定范圍內(nèi)。
  雙面玻璃電池板取消了的背板和鋁框架的成本也很高,因此與2.5mm玻璃的成本相抵,對(duì)電池板整體成本的影響比較小。
  并且將變薄了的玻璃作了化學(xué)強(qiáng)化,采用不同于以往的制造工藝。不但成本更高,而且能生產(chǎn)的玻璃廠商在全球也只有1~2家。我們希望更多的玻璃廠商量產(chǎn)這種玻璃,以便能以低成本購(gòu)買(mǎi),并能滿(mǎn)足電池板的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。
  記者:將來(lái),雙面玻璃電池板如果采用雙面受光式太陽(yáng)能電池單元,即使電池板價(jià)格升高,但通過(guò)增加發(fā)電量,能否降低LCOE?
  Verlinden:雙面受光式太陽(yáng)能電池單元的成本降低的話(huà)也許有可能。天合光能也在研究雙面受光式太陽(yáng)能電池單元,目前尚未作為電池板開(kāi)發(fā),將來(lái)也許能使用。
  雙面受光式太陽(yáng)能電池板除了電池單元的成本之外,還存在一些其他課題。例如,接線(xiàn)盒(從電池板輸出電力的裝置)的安裝位置等。
  現(xiàn)有太陽(yáng)能電池板由于背面不發(fā)電,因此是在覆蓋背面電池單元的位置安裝接線(xiàn)盒,但采用雙面受光式電池單元的話(huà),接線(xiàn)盒覆蓋住的單元的發(fā)電量會(huì)降低。
  另外,還需要改變電池板在架臺(tái)上的設(shè)置方法�,F(xiàn)有太陽(yáng)能電池板是利用螺栓等將電池板周?chē)匿X框架固定在架臺(tái)的鋼桿上。
  很多架臺(tái)除了用于固定的垂直方向鋼桿外,為了維持架臺(tái)的強(qiáng)度,還會(huì)在太陽(yáng)能電池板的背面組合使用橫向鋼桿。利用現(xiàn)在的架臺(tái)設(shè)置背面受光型電池板時(shí),橫向鋼桿在背面會(huì)形成遮住電池單元的陰影,導(dǎo)致電池板內(nèi)無(wú)法均勻發(fā)電。
  因此,雙面受光型電池板雖然潛力高,但要想獲得跟成本相應(yīng)的效果,除了降低成本之外,還有其他技術(shù)課題需要解決。
  記者:天合光能可相應(yīng)于每塊太陽(yáng)能電池板的狀況,可使發(fā)電電力最大化的MPPT(最大功率點(diǎn)跟蹤)控制“Trina smart DC”已經(jīng)實(shí)用化了。這與為每塊電池板安裝光伏逆變器(PCS)的“微逆變器”不一樣嗎?
  Verlinden:Trina smart DC也有助于削減LCOE,是在電池板的接線(xiàn)盒內(nèi)追加DC-DC轉(zhuǎn)換器而成,與采用DC-AC轉(zhuǎn)換器的微逆變器不同。
  但對(duì)每塊電池板作MPPT控制從而使各電池板的輸出功率最大化這一點(diǎn)是相同的,與微逆變器相比,Trina smart DC能以更低的成本實(shí)現(xiàn)該功能。
  記者:其與采用PCS的MPPT控制是怎樣的關(guān)系?為使太陽(yáng)能電池板的輸出功率一直保持最大化,要計(jì)算出能從電池板獲得最大電力的電壓(最大功率點(diǎn)),并使太陽(yáng)能電池板以這一電壓發(fā)電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
  Verlinden:由PCS實(shí)現(xiàn)的MPPT控制為了使每個(gè)組串(串聯(lián)的太陽(yáng)能電池板群)經(jīng)接線(xiàn)盒集中的電力量最大化,而對(duì)電流和電壓所做的優(yōu)化控制。
  而Trina smart DC是對(duì)由PCS的MPPT控制獲得的輸出電壓,以及更低的電壓對(duì)每塊電池板作MPPT控制。因此,在局部被陰影遮擋或者因發(fā)生某種故障等導(dǎo)致某塊電池板的輸出功率大幅降低時(shí),只有這張電池板可以降低電壓輸出。
  而只用PCS作MPPT控制,當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí),PCS會(huì)根據(jù)低輸出功率的組串作MPPT控制,可能會(huì)導(dǎo)致整體的輸出功率比原本能獲得的電力量低。

作者: 來(lái)源:日經(jīng)BP社 責(zé)任編輯:wutongyufg

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