Фотаэлектрычная прамысловасць перажывае рэвалюцыю ў эфектыўнасці і надзейнасці, якую ўзначальваюць двуххвалевыя двухбаковыя сонечныя модулі (звычайна вядомыя як двухбаковыя модулі з падвойным шклом). Гэтая тэхналогія змяняе тэхнічны шлях і схему прымянення сусветнага рынку фотаэлектрычных элементаў, выпрацоўваючы электрычнасць шляхам паглынання светлавой энергіі з абодвух бакоў кампанентаў і спалучаючы яе са значнымі перавагамі ў трываласці, якія забяспечвае шкляная ўпакоўка. У гэтым артыкуле будзе праведзены паглыблены аналіз асноўных характарыстык, практычнай каштоўнасці прымянення, а таксама магчымасцей і праблем, з якімі яны сутыкнуцца ў будучыні двухбаковых модуляў з падвойным шклом, раскрываючы, як яны спрыяюць павышэнню эфектыўнасці фотаэлектрычнай прамысловасці, зніжэнню кошту кілават-гадзіны і больш шырокай адаптацыі да розных сцэнарыяў.
Асноўныя тэхнічныя характарыстыкі: падвойнае павышэнне эфектыўнасці і надзейнасці
Галоўная прывабнасць двухбаковага модуля з падвойным шклом заключаецца ў яго рэвалюцыйнай здольнасці выпрацоўваць энергію. У адрозненне ад традыцыйных аднабаковых модуляў, яго задняя частка можа эфектыўна ўлоўліваць святло, адлюстраванае ад зямлі (напрыклад, пясок, снег, светлыя дахі або цэментныя падлогі), што забяспечвае значную дадатковую выпрацоўку энергіі. У галіне гэта вядома як «двухбаковае ўзмацненне». У цяперашні час двухбаковае каэфіцыент (суадносіны эфектыўнасці выпрацоўкі энергіі на задняй частцы да эфектыўнасці на пярэдняй) асноўных прадуктаў звычайна дасягае 85% да 90%. Напрыклад, у асяроддзях з высокім узроўнем адлюстравання, такіх як пустыні, узмацненне кампанентаў на задняй частцы можа прывесці да павелічэння агульнай выпрацоўкі энергіі на 10%-30%. У той жа час гэты тып кампанентаў лепш працуе ва ўмовах нізкага апраменьвання (напрыклад, у дажджлівыя дні або ранняй раніцай і познім вечарам), з узмацненнем магутнасці больш за 2%.
Інавацыі ў матэрыялах і канструкцыях з'яўляюцца ключом да падтрымкі эфектыўнай выпрацоўкі энергіі. Перадавыя тэхналогіі акумулятараў (напрыклад, TOPCon тыпу N) спрыяюць пастаяннаму росту магутнасці кампанентаў, і асноўныя прадукты ўвайшлі ў дыяпазон 670-720 Вт. Каб паменшыць страты на пярэдняе зацяненне і павысіць эфектыўнасць збору току, галіна ўвяла беззярністыя канструкцыі (напрыклад, канструкцыя 20BB) і ўдасканаленыя тэхналогіі друку (напрыклад, трафарэтны друк на сталі). Што тычыцца ўпакоўкі, канструкцыя з падвойным шклом (са шклом як спераду, так і ззаду) забяспечвае выдатную абарону, падтрымліваючы затуханне кампанента на працягу першага года ў межах 1%, а сярэднегадавы паказчык затухання ніжэй за 0,4%, што значна пераўзыходзіць традыцыйныя кампаненты з адзінарным шклом. Каб вырашыць праблему вялікай вагі модуляў з падвойным шклом (асабліва буйнагабарытных), з'явілася рашэнне з лёгкім празрыстым заднім лістом, якое дазволіла знізіць вагу модуляў памерам 210 да менш чым 25 кілаграмаў, значна палегчыўшы цяжкасці з устаноўкай.
Адаптацыя да ўздзеяння ўздзеяння ўздзеяння на навакольнае асяроддзе — яшчэ адна важная перавага двухбаковага шклопакетнага модуля. Яго трывалая канструкцыя з двухшкла надае яму выдатную ўстойлівасць да ўздзеяння надвор'я, эфектыўна супрацьстаячы электрапатэнцыяльнаму згасанню (PID), моцнаму ультрафіялетаваму выпраменьванню, уздзеянню граду, высокай вільготнасці, карозіі ў саляным тумане і рэзкім перападам тэмператур. Ствараючы дэманстрацыйныя электрастанцыі ў розных кліматычных зонах па ўсім свеце (напрыклад, у раёнах з высокім холадам, моцным ветрам, высокай тэмпературай і высокай вільготнасцю), вытворцы кампанентаў пастаянна правяраюць іх доўгатэрміновыя стабільныя эксплуатацыйныя магчымасці ў экстрэмальных умовах.
Перавагі прымянення: стымулююць эканамічнае паляпшэнне фотаэлектрычных праектаў
Каштоўнасць двухбаковых шклопакетных модуляў у канчатковым выніку адлюстроўваецца ў эканамічнай мэтазгоднасці на працягу ўсяго жыццёвага цыклу праекта, асабліва ў канкрэтных сцэнарыях прымянення:
Буйныя наземныя электрастанцыі: мультыплікатар даходу ў раёнах з высокім узроўнем адлюстравання: у пустынных, снежных або светлых паверхнях прырост энергіі можа непасрэдна знізіць прыведзены ў норму кошт электраэнергіі (LCOE) праекта. Напрыклад, у адным з найбуйнейшых фотаэлектрычных праектаў у Лацінскай Амерыцы — электрастанцыі «Cerrado Solar» магутнасцю 766 МВт у Бразіліі, разгортванне двухбаковых шкляных модуляў не толькі прыводзіць да значнага павелічэння выпрацоўкі электраэнергіі, але і, як чакаецца, скароціць выкіды вуглякіслага газу на 134 000 тон у год. Аналіз эканамічнай мадэлі паказвае, што ў такіх рэгіёнах, як Саудаўская Аравія, укараненне перадавых двухбаковых модуляў можа знізіць LCOE прыблізна на 5% у параўнанні з традыцыйнымі тэхналогіямі, адначасова эканомячы выдаткі на баланс сістэмы (BOS).
Размеркаваная фотаэлектрычная энергія: выкарыстанне патэнцыялу дахаў і спецыяльных рэльефаў: на прамысловых і камерцыйных дахах высокая шчыльнасць магутнасці азначае ўстаноўку сістэм большай магутнасці на абмежаванай плошчы, што зніжае кошт усталёўкі блока. Разлікі паказваюць, што ў маштабных дахавых праектах выкарыстанне высокаэфектыўных двухбаковых модуляў можа значна знізіць кошт генеральнага падраду па інжынерыі (EPC) і павялічыць чысты прыбытак праекта. Акрамя таго, у складаных раёнах, такіх як цэментныя пляцоўкі і вялікія вышыні, выдатная ўстойлівасць да механічных нагрузак і перападу тэмператур падвойных шкляных модуляў робіць іх надзейным выбарам. Некаторыя вытворцы ўжо выпусцілі індывідуальныя прадукты і рашэнні для ўстаноўкі для спецыяльных умоў, такіх як вялікія вышыні.
Адпаведнасць новаму рынку электраэнергіі: аптымізацыя даходаў ад цэн на электраэнергію: па меры таго, як механізм цэнаўтварэння на электраэнергію ў залежнасці ад часу выкарыстання становіцца ўсё больш папулярным, цана на электраэнергію, якая адпавядае традыцыйнаму паўдзённаму піку вытворчасці фотаэлектрычнай энергіі, можа знізіцца. Двухбаковыя модулі з высокім двухбаковым каэфіцыентам і выдатнай здольнасцю рэагаваць на слабое святло могуць выпрацоўваць больш электраэнергіі раніцай і ўвечары, калі цэны на электраэнергію высокія, што дазваляе крывой выпрацоўкі электраэнергіі лепш адпавядаць пікаваму перыяду цэн на электраэнергію і тым самым павялічваць агульны даход.
Статус заяўкі: Глабальнае пранікненне і паглыбленае культываванне сцэны
Карта прымянення двухбаковых шклопакетных модуляў хутка пашыраецца па ўсім свеце:
Рэгіяналізаванае маштабнае прымяненне стала распаўсюджаным: у рэгіёнах з высокім узроўнем апраменьвання і адлюстравання, такіх як пустыня Блізкага Усходу, пустыня Гобі на захадзе Кітая і Лацінаамерыканскае плато, двухбаковыя модулі з падвойным шклом сталі пераважным выбарам для будаўніцтва новых буйных наземных электрастанцый. У той жа час для снежных рэгіёнаў, такіх як Паўночная Еўропа, таксама цалкам выкарыстоўваецца высокая здольнасць кампанента адбіваць ад снегу (да 25%).
З'яўляюцца індывідуальныя рашэнні для канкрэтных сцэнарыяў: у галіне назіраецца тэндэнцыя глыбокай адаптацыі да канкрэтных умоў прымянення. Напрыклад, у адказ на праблему пяску і пылу на пустынных электрастанцыях некаторыя кампаненты былі распрацаваны са спецыяльнымі паверхневымі структурамі для памяншэння назапашвання пылу, зніжэння частаты чысткі, а таксама выдаткаў на эксплуатацыю і тэхнічнае абслугоўванне; у дадатковым аграфотаэлектрычным праекце на даху цяпліцы выкарыстоўваецца святлопрапускальны двухбаковы модуль для дасягнення сінергіі паміж выпрацоўкай электраэнергіі і сельскагаспадарчай вытворчасцю. Для суровых марскіх або прыбярэжных умоў былі распрацаваны кампаненты з падвойным шклом з больш высокай каразійнай устойлівасцю.
Перспектывы на будучыню: пастаянныя інавацыі і вырашэнне праблем
Будучая распрацоўка двухбаковых шкляных модуляў поўная жыццяздольнасці, але ёй таксама трэба будзе сутыкнуцца з наступнымі праблемамі:
Эфектыўнасць працягвае расці: тэхналогіі N-тыпу, прадстаўленыя TOPCon, у цяперашні час з'яўляюцца асноўнай рухаючай сілай у павышэнні эфектыўнасці двухбаковых модуляў. Больш прарыўная тэхналогія тандэмных ячэек з пероўскіту/крышталічнага крэмнію прадэманстравала патэнцыял эфектыўнасці пераўтварэння больш за 34% у лабараторных умовах і, як чакаецца, стане ключом да скачка эфектыўнасці наступнага пакалення двухбаковых модуляў. У той жа час двухбаковае суадносіны, якое перавышае 90%, яшчэ больш павялічыць уклад у выпрацоўку энергіі на адваротным баку.
Дынамічная карэкціроўка рынкавай структуры: бягучая доля рынку двухбаковых модуляў пастаянна расце, але ў будучыні яна можа сутыкнуцца са структурнымі зменамі. Па меры таго, як модулі з адным шклом развіваюцца ў галіне тэхналогій па зніжэнні лёгкасці і кантролю выдаткаў (напрыклад, працэсы LECO для паляпшэння воданепранікальнасці і выкарыстанне больш эканамічна эфектыўных упаковачных матэрыялаў), чакаецца павелічэнне іх долі на рынку размеркаваных дахаў. Двухбаковыя модулі з падвойным шклом будуць працягваць умацоўваць сваё дамінуючае становішча на наземных электрастанцыях, асабліва ў сцэнарах з высокім узроўнем адлюстравання.
Асноўныя праблемы, якія трэба вырашыць:
Баланс вагі і кошту: павелічэнне вагі, выкліканае падвойнай шклопакетнай канструкцыяй (каля 30%), з'яўляецца асноўнай перашкодай для яе шырокамаштабнага прымянення ў дахах. Празрыстыя заднія лісты маюць шырокія перспектывы ў якасці лёгкай альтэрнатывы, але іх доўгатэрміновая (больш за 25 гадоў) устойлівасць да надвор'я, ультрафіялетавага выпраменьвання і воданепранікальнасці ўсё яшчэ патрабуе пацверджання дадатковымі эмпірычнымі дадзенымі па вонкавых умовах.
Адаптыўнасць сістэмы: Папулярызацыя буйных і магутных кампанентаў патрабуе адначасовай мадэрнізацыі дапаможнага абсталявання, такога як сістэмы кранштэйнаў і інвертары, што павялічвае складанасць праектавання сістэмы і першапачатковыя інвестыцыйныя выдаткі, а таксама патрабуе сумеснай аптымізацыі па ўсім прамысловым ланцужку.
Час публікацыі: 18 чэрвеня 2025 г.