Fotovoltažna industrija prolazi kroz revoluciju učinkovitosti i pouzdanosti predvođenu dvostrukim bifaznim solarnim modulima (općenito poznatim kao bifazni moduli s dvostrukim staklom). Ova tehnologija mijenja tehnički put i obrazac primjene globalnog fotonaponskog tržišta generirajući električnu energiju apsorpcijom svjetlosne energije s obje strane komponenti i kombinirajući je sa značajnim prednostima trajnosti koje donosi stakleno pakiranje. Ovaj članak provest će dubinsku analizu ključnih karakteristika, praktične vrijednosti primjene, kao i prilika i izazova s kojima će se suočiti u budućnosti bifaznih modula s dvostrukim staklom, otkrivajući kako oni vode fotonaponsku industriju prema većoj učinkovitosti, nižim troškovima po kilovat-satu i široj prilagodljivosti različitim scenarijima.
Ključne tehničke značajke: Dvostruki skok u učinkovitosti i pouzdanosti
Glavna privlačnost dvostranog modula s dvostrukim staklom leži u njegovom revolucionarnom kapacitetu proizvodnje energije. Za razliku od tradicionalnih jednostranih modula, njegova stražnja strana može učinkovito uhvatiti svjetlost reflektiranu od tla (poput pijeska, snijega, svijetlih krovova ili cementnih podova), donoseći značajnu dodatnu proizvodnju energije. To je u industriji poznato kao "dvostrano pojačanje". Trenutno, dvostrani omjer (omjer učinkovitosti proizvodnje energije na stražnjoj i prednjoj strani) glavnih proizvoda općenito doseže 85% do 90%. Na primjer, u okruženjima s visokom refleksijom poput pustinja, pojačanje stražnje strane komponenti može dovesti do povećanja ukupne proizvodnje energije od 10% do 30%. U međuvremenu, ova vrsta komponente bolje funkcionira u uvjetima niskog ozračivanja (poput kišnih dana ili ranog jutra i kasne večeri), s pojačanjem snage većim od 2%.
Inovacije u materijalima i strukturama ključ su za podršku učinkovitoj proizvodnji energije. Napredne tehnologije baterija (poput N-tipa TOPCon) potiču stalni porast snage komponenti, a mainstream proizvodi ušli su u raspon od 670-720 W. Kako bi se smanjio gubitak prednjeg zasjenjivanja i poboljšala učinkovitost prikupljanja struje, industrija je uvela dizajne bez glavnih zrna (poput strukture 20BB) i usavršene tehnologije tiska (poput sitotiska na čeliku). Na razini pakiranja, struktura s dvostrukim staklom (sa staklom i na prednjoj i na stražnjoj strani) nudi izvanrednu zaštitu, održavajući slabljenje komponente u prvoj godini unutar 1% i prosječnu godišnju stopu slabljenja ispod 0,4%, što je daleko superiornije od tradicionalnih komponenti s jednim staklom. Kako bi se riješio izazov velike težine modula s dvostrukim staklom (posebno velikih), pojavilo se lagano prozirno rješenje s stražnjom folijom, koje omogućuje smanjenje težine modula veličine 210 na manje od 25 kilograma, značajno ublažavajući poteškoće s instalacijom.
Prilagodljivost okolišu još je jedna velika prednost dvostranog modula s dvostrukim staklom. Njegova robusna struktura s dvostrukim staklom daje mu izvrsnu otpornost na vremenske uvjete, učinkovito se odupirući slabljenju induciranom elektropotencijalom (PID), jakim ultraljubičastim zrakama, udaru tuče, visokoj vlažnosti, koroziji uzrokovanoj slanom vodom i drastičnim temperaturnim razlikama. Postavljanjem demonstracijskih elektrana u različitim klimatskim zonama diljem svijeta (kao što su područja s visokom hladnoćom, jakim vjetrom, visokim temperaturama i visokom vlažnošću), proizvođači komponenti neprestano provjeravaju njihove dugoročne stabilne radne sposobnosti u ekstremnim uvjetima.
Prednosti primjene: Potaknite ekonomsko poboljšanje fotonaponskih projekata
Vrijednost dvostranih modula s dvostrukim staklom u konačnici se odražava u ekonomskoj isplativosti tijekom cijelog životnog ciklusa projekta, posebno u specifičnim scenarijima primjene:
Velike elektrane na zemlji: Multiplikator prihoda u područjima visoke refleksije: U pustinjskim, snježnim ili svijetlim površinama, dobitak s pozadine može izravno smanjiti niveliranu cijenu električne energije (LCOE) projekta. Na primjer, u jednom od najvećih fotonaponskih projekata u Latinskoj Americi – elektrani „Cerrado Solar“ od 766 MW u Brazilu, postavljanje dvostranih modula s dvostrukim staklom ne samo da dovodi do značajnog povećanja proizvodnje energije, već se očekuje i smanjenje emisija ugljičnog dioksida za 134 000 tona godišnje. Analiza ekonomskog modela pokazuje da u regijama poput Saudijske Arabije, usvajanje naprednih dvostranih modula može smanjiti LCOE za približno 5% u usporedbi s tradicionalnim tehnologijama, a istovremeno uštedjeti troškove uravnoteženja sustava (BOS).
Distribuirana fotonaponska energija: Iskorištavanje potencijala krovova i posebnih terena: Na industrijskim i komercijalnim krovovima, visoka gustoća snage znači instaliranje sustava većeg kapaciteta unutar ograničenog područja, čime se smanjuju troškovi instalacije jedinice. Izračuni pokazuju da u velikim krovnim projektima, usvajanje visokoučinkovitih dvostranih modula može značajno smanjiti troškove glavnog ugovaranja inženjeringa (EPC) i povećati neto dobit projekta. Osim toga, u područjima složenog terena kao što su cementna mjesta i velike nadmorske visine, izvrsna otpornost na mehanička opterećenja i temperaturne razlike modula s dvostrukim staklom čini ih pouzdanim izborom. Neki proizvođači već su lansirali prilagođene proizvode i rješenja za instalaciju za posebna okruženja kao što su velike nadmorske visine.
Usklađivanje s novim tržištem električne energije: Optimizacija prihoda od cijene električne energije: Kako mehanizam određivanja cijene električne energije prema vremenu korištenja postaje sve popularniji, cijena električne energije koja odgovara tradicionalnom podnevnom vrhuncu proizvodnje fotonaponske energije mogla bi pasti. Dvoslojni moduli, s visokim dvoslojnim omjerom i izvrsnom sposobnošću odziva na slabu svjetlost, mogu proizvesti više električne energije tijekom jutra i večeri kada su cijene električne energije visoke, omogućujući da krivulja proizvodnje energije bolje odgovara razdoblju vršne cijene električne energije i time povećava ukupne prihode.
Status prijave: Globalna penetracija i dubinsko kultiviranje scene
Karta primjene dvostranih modula s dvostrukim staklom brzo se širi diljem svijeta:
Regionalizirana primjena velikih razmjera postala je uobičajena: U regijama s visokim ozračenjem i visokom refleksijom poput pustinje Bliskog istoka, pustinje Gobi u zapadnoj Kini i latinoameričke visoravni, dvofazni moduli s dvostrukim staklom postali su preferirani izbor za izgradnju novih velikih zemaljskih elektrana. U međuvremenu, za snježne regije poput sjeverne Europe, značajka visokog pojačanja refleksije stražnje strane ispod snijega (do 25%) također se u potpunosti koristi.
Pojavljuju se prilagođena rješenja za specifične scenarije: Industrija pokazuje trend duboke prilagodbe za specifična okruženja primjene. Na primjer, kao odgovor na problem pijeska i prašine u pustinjskim elektranama, neke su komponente dizajnirane sa posebnim površinskim strukturama kako bi se smanjilo nakupljanje prašine, smanjila učestalost čišćenja te troškovi rada i održavanja; U agrofotonaponskom komplementarnom projektu, dvostrani modul koji propušta svjetlost koristi se na krovu staklenika kako bi se postigla sinergija između proizvodnje energije i poljoprivredne proizvodnje. Za teška morska ili obalna okruženja razvijene su komponente s dvostrukim staklom s jačom otpornošću na koroziju.
Budući izgledi: Kontinuirane inovacije i rješavanje izazova
Budući razvoj dvostranih modula s dvostrukim staklom pun je vitalnosti, ali se također mora izravno suočiti s izazovima:
Učinkovitost nastavlja rasti: N-tip tehnologije koje predstavlja TOPCon trenutno su glavna snaga u povećanju učinkovitosti bifacijalnih modula. Tehnologija tandemskih ćelija s perovskitom/kristalnim silicijem pokazala je potencijal učinkovitosti pretvorbe od preko 34% u laboratoriju i očekuje se da će postati ključ za skok učinkovitosti sljedeće generacije bifacijalnih modula. U međuvremenu, bifacijalni omjer veći od 90% dodatno će povećati doprinos proizvodnji energije na obrnutoj strani.
Dinamičko prilagođavanje tržišnog uzorka: Trenutni tržišni udio dvostranih modula kontinuirano raste, ali u budućnosti bi se mogao suočiti sa strukturnim promjenama. Kako moduli s jednim staklom sazrijevaju u tehnologijama lagane konstrukcije i kontrole troškova (poput LECO procesa za poboljšanje vodootpornosti i upotrebe isplativijih materijala za pakiranje), očekuje se da će se njihov udio na tržištu distribuiranih krovova povećati. Dvostrani moduli s dvostrukim staklom nastavit će učvršćivati svoj dominantni položaj u elektranama postavljenim na tlu, posebno u scenarijima visoke refleksije.
Ključni izazovi koje treba riješiti:
Ravnoteža težine i cijene: Povećanje težine uzrokovano dvostrukom staklenom konstrukcijom (oko 30%) glavna je prepreka njezinoj širokoj primjeni u krovovima. Prozirne stražnje ploče imaju široke izglede kao lagana alternativa, ali njihova dugoročna (preko 25 godina) otpornost na vremenske uvjete, UV zračenje i vodu još uvijek treba biti potvrđena dodatnim empirijskim podacima o vanjskim uvjetima.
Prilagodljivost sustava: Popularizacija velikih i snažnih komponenti zahtijeva istovremenu nadogradnju prateće opreme poput nosača i pretvarača, što povećava složenost dizajna sustava i početne investicijske troškove te zahtijeva suradničku optimizaciju u cijelom industrijskom lancu.
Vrijeme objave: 18. lipnja 2025.