近日,晶澳科技攜《高性能沙漠光伏組件助力光伏治沙》方案亮相“國(guó)檢集團(tuán)吐魯番實(shí)證基地運(yùn)營(yíng)儀式暨光伏實(shí)證論壇”,分享自身最新治沙研究成果,并就入駐吐魯番實(shí)證基地建立合作意向,以助力以吐魯番為代表的干熱沙塵環(huán)境地區(qū)的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
01光伏治沙執(zhí)行難
當(dāng)今,全球荒漠化土地面積已達(dá)到陸地總面積的25%,對(duì)氣候變化、水土保持、糧食安全、生物多樣性等人類賴以生存的環(huán)境資源造成了巨大沖擊。面對(duì)持續(xù)不斷的荒漠化趨勢(shì),防沙、治沙已成為世界各國(guó)最重要的工作目標(biāo)之一。
在此之中,光伏治沙作為荒漠化防治的一大創(chuàng)新舉措,自被提出之日起就被寄予厚望。多年來(lái),沙漠地區(qū)優(yōu)良的土地資源、地形條件、日照時(shí)長(zhǎng),以及實(shí)現(xiàn)防風(fēng)固沙,恢復(fù)土地功能的使命感和榮譽(yù)感,都在不斷吸引光伏從業(yè)者加入光伏治沙這一事業(yè)。
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但著眼于執(zhí)行層面,沙漠地區(qū)高紫外、高載荷、強(qiáng)沙塵、大溫差等惡劣的地理氣候條件,對(duì)光伏系統(tǒng)的破壞始終非常明顯。如高紫外會(huì)破壞組件高分子封裝材料,導(dǎo)致組件密封性和透光性下降;沙漠環(huán)境因鮮有植被遮擋,導(dǎo)致強(qiáng)風(fēng)頻繁,不僅拉高了組件的載荷壓力,風(fēng)沙還會(huì)磨損組件,以及造成沙粒堆積引發(fā)熱斑問(wèn)題;此外,沙漠環(huán)境晝夜溫差大,對(duì)組件抗溫變能力提出了更高要求。
針對(duì)這些痛點(diǎn),晶澳科技一直在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)高性能沙漠組件,以期最大化實(shí)現(xiàn)光伏治沙的發(fā)電效益與生態(tài)效益,終取得重大成果。2024年9月,晶澳科技憑借“高性能沙漠組件助力光伏治沙”項(xiàng)目,以光伏行業(yè)最好成績(jī)榮獲金磚國(guó)家工業(yè)創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng),并被納入“金磚國(guó)家工業(yè)創(chuàng)新合作項(xiàng)目庫(kù)”,向金磚國(guó)家做定向案例展示。
02晶澳如何“點(diǎn)沙成金”
在高性能沙漠光伏組件規(guī)劃中,晶澳全方位提升優(yōu)化了電池技術(shù)、封裝材料選型和組件系統(tǒng)設(shè)計(jì),從而極大實(shí)現(xiàn)了以光治沙、點(diǎn)沙成金。
在電池技術(shù)方面,晶澳依托于對(duì)毫秒級(jí)少子壽命低氧n型硅片、表面鈍化和鈍化接觸技術(shù)、激光誘導(dǎo)燒結(jié)技術(shù)、超細(xì)柵金屬化以及雙面減反膜等技術(shù)的充分儲(chǔ)備和沉淀,旗下自主研發(fā)的高效n型Bycium+鈍化接觸電池開(kāi)路電壓達(dá)到740mV,量產(chǎn)平均效率超過(guò)26.5%,首先塑造了沙漠光伏組件領(lǐng)先的發(fā)電能力。
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在封裝材料選型方面,晶澳經(jīng)過(guò)科學(xué)BOM搭配,再賦予組件全面對(duì)抗嚴(yán)苛沙漠環(huán)境的能力。如晶澳采用了正背面高耐候雙層鍍膜玻璃、紫外耐候膠膜、新型結(jié)構(gòu)高耐磨邊框、具備散熱與防沙設(shè)計(jì)的接線盒等,全套高耐候封裝材料可使沙漠組件從容應(yīng)對(duì)紫外、高溫、風(fēng)暴、溫差等各種挑戰(zhàn)。
最后,在組件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,晶澳通過(guò)矩形電池&半片封裝、電路設(shè)計(jì)&漏電流管控、高密度封裝、LeTID控制等技術(shù)和方式,令組件在應(yīng)對(duì)沙塵遮擋導(dǎo)致的熱斑,減少熱輔助光致衰減,提升發(fā)電性能等方面取得顯著進(jìn)步。
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綜合此三大維度的提升,晶澳沙漠光伏組件不僅具備高功率、高效率、高可靠等優(yōu)勢(shì)性能,更針對(duì)沙漠環(huán)境衍生出抗紫外、抗高溫、抗溫變、抗風(fēng)沙等針對(duì)特性,為“點(diǎn)沙成金”奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
03拯救沙漠不止于此
在成功打造高性能沙漠光伏組件解決方案后,晶澳開(kāi)展了詳盡的檢測(cè)與實(shí)證項(xiàng)目,以驗(yàn)證方案的可行性。事實(shí)證明,晶澳基于以光治沙的所有設(shè)計(jì)初衷,均達(dá)到了預(yù)期效果。
在IEC標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)常規(guī)與加嚴(yán)測(cè)試中,晶澳沙漠光伏組件方案均表現(xiàn)優(yōu)異,順利通過(guò)三倍加嚴(yán)LeTID/冷熱循環(huán)/機(jī)械載荷測(cè)試,意味著該方案能夠應(yīng)對(duì)溫度高、溫差大、多颶風(fēng)的沙漠環(huán)境。
同時(shí),紫外序列測(cè)試與沙塵試驗(yàn)結(jié)果顯示,晶澳沙漠組件具備優(yōu)秀的抗紫外輻照與抗風(fēng)沙沖擊能力,順利通過(guò)最高紫外輻照度180 W/m2(該指標(biāo)遠(yuǎn)高于沙漠年度峰值:~50 W/m2)的極端環(huán)境考驗(yàn),同時(shí)在沙塵濃度5g/m3,風(fēng)速>20m/s,持續(xù)4h的自由吹沙塵試驗(yàn)中,組件外觀無(wú)磨損,電池片無(wú)隱裂,內(nèi)部接觸與散熱均未受到影響。
此外,晶澳沙漠組件方案還在固定支架、柔性支架等不同安裝方式下的各項(xiàng)載荷測(cè)試中均表現(xiàn)優(yōu)異,證明了其全方位系統(tǒng)匹配性。在此基礎(chǔ)上,當(dāng)前晶澳沙漠組件方案已聯(lián)合大客戶和第三方機(jī)構(gòu),在甘肅、曲靖、包頭等地開(kāi)展或籌備實(shí)證項(xiàng)目,進(jìn)一步為光伏治沙積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。
值得一提的是,對(duì)于治沙,晶澳的方案開(kāi)發(fā)工作從未止步。目前,晶澳已提出具備“自清潔”能力,及更強(qiáng)載荷性能的兩大沙漠光伏組件升級(jí)方案。其中,“自清潔”方案是基于防塵玻璃和防積灰邊框,可減少組件的灰塵附著,降低清洗運(yùn)維壓力,提升發(fā)電量;更強(qiáng)載荷性能方案則基于背面玻璃結(jié)構(gòu)和邊框結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,可保證組件在強(qiáng)風(fēng)天氣的穩(wěn)定運(yùn)行。
拯救沙漠是一項(xiàng)艱巨的工程,晶澳將堅(jiān)持上下求索,研發(fā)推出發(fā)電性能更優(yōu)、運(yùn)維成本更低、運(yùn)行表現(xiàn)更穩(wěn)的沙漠光伏組件解決方案,為全球荒漠化防治開(kāi)拓一條重返綠洲之路。