度電成本,是光伏成為最經濟或最具成本效益發電形式的關鍵。2019年8月16日,中環股份發布“夸父”系列單晶硅片,主要為G12硅片。自此,光伏行業掀起了一輪大尺寸的浪潮。然而,不管何種尺寸,目標都是為了降本,以提升光伏發電的競爭力。
走向“大”時代
2018年“531新政”后,光伏補貼退坡促使終端客戶對高功率組件的需求提升,進而刺激廠商通過擴大硅片尺寸來提高組件功率,以便獲得市場競爭力。隨后,硅片市場開始一輪大變革,從M2(156.75mm)進化至M6(166mm)、M10(182mm)以及G12(210mm)。
盡管龍頭組件企業主推的硅片尺寸存在差異(182mm或210mm),向更大尺寸演進的方向已成為共識。據PV InfoLink的預測數據,2021年主流硅片尺寸為M6(166mm),占比約42%;從2022年開始,M10和G12的份額將持續擴大。
大尺寸硅片技術是降低度電成本的有效途徑。它可以帶來硅片產能提升進而降低單位生產成本,產品側通過優化電池和組件的設計提升組件功率,系統側也可以有效減少BOS成本。然而,每個硬幣都有兩面,它也導致組件工作電流的增加,對電氣系統長期可靠性提出新的挑戰。
大電流的挑戰
在系統電壓不超過1500V的情境下,我們需要關注組件因采用大尺寸硅片技術所帶來的大電流影響。以市場上主流企業545Wp組件為例,可以看出,210mm組件的最大功率點電流已經超過17A,短路電流超過18A,幾乎是156mm和166mm組件電流的兩倍。從選型的角度來說,210mm組件需要配備30A左右的接線盒和連接器。
“光伏連接器要適配如210mm組件的大電流,僅僅在電氣參數或認證層面滿足要求是遠遠不夠的,我們應該更加關注大電流在零部件可靠性,在系統安全和風險方面帶來的影響。連接器發熱的能量源是I2R,在電流翻倍的情況下,連接器帶來的電量損耗是以前的4倍,也就是發熱量大大增加,隨之而來的就是連接器的失效概率無疑也會提升?!?a href="http://www.xmydyc.com/shop/239/index/" title="史陶比爾" target="_blank">史陶比爾電連接器事業部產品和技術服務經理沈錢平指出。
光伏連接器在系統中的用量很多,以采用545Wp組件為例,大約用到2070套。倘若連接器失效,那么由此引起的電量損失、運維成本甚至是火災風險,都將對電站的整體收益帶來負面影響。因此,選擇可靠的部件供應商,至關重要。
輕松駕馭
“我們應當關注連接器的核心參數。在電流已經確定的情況下,想要減少發熱損耗,降低風險,依據P=I2R,只能減少電阻。電阻是光伏連接器的核心參數,首先這個值必須低,同時還必須能夠長期穩定在一個較低的水平。”沈錢平強調。
史陶比爾MC4系列連接器采用久經考驗的MULTILAM電連接核心技術。得益于恒定的彈性壓力和專利設計,MULTILAM的多點接觸能夠改善電連接和能量傳輸質量,使連接器具備持續低的接觸電阻。無論是短時間還是持續運行,MULTILAM均具有非常高的載流能力,并且工作溫度的適用范圍廣泛,工作壽命長,性能可靠。
以史陶比爾MC4-Evo 2光伏連接器為例,它的接觸電阻≤0.2mΩ。同時,根據匹配電纜的不同,MC4-Evo 2有45A、53A和69A等規格,完全能夠滿足采用大硅片技術組件的通流要求,還留有余量。目前,市場上頭部組件和逆變器企業均在其產品上采用此方案。
另外,還需要特別指出,工程現場的連接器安裝同樣重要。在電流增大的情形下,如果安裝不規范,也極易引發失效風險。對于安裝來說,最重要的就是連接器的壓接,大家可以參考此前推文 光伏連接器的壓接,看這一篇就夠了
連接器是光伏系統的命脈,它們的質量和可靠性是光伏電站高效和安全運行的關鍵。進入光伏行業25年來,史陶比爾在產品設計、技術知識、制造能力以及流程和服務的一致性等方面積累的豐富經驗,是我們為客戶帶來利益的基礎。截至目前,史陶比爾MC4系列連接器已累計應用超385GW光伏系統。
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