Фотоволтаичната индустрија е во процес на револуција во ефикасноста и сигурноста, предводена од двобранови бифацијални соларни модули (попознати како бифацијални двојностаклени модули). Оваа технологија го преобликува техничкиот пат и моделот на примена на глобалниот фотоволтаичен пазар со генерирање електрична енергија со апсорбирање на светлосна енергија од двете страни на компонентите и комбинирање со значајните предности на издржливоста што ги носи стаклената амбалажа. Оваа статија ќе спроведе длабинска анализа на основните карактеристики, практичната вредност на примената, како и можностите и предизвиците со кои ќе се соочи во иднина бифацијалните двојностаклени модули, откривајќи како тие ја движат фотоволтаичната индустрија кон поголема ефикасност, пониска цена по киловат-час и поширока прилагодливост на различни сценарија.
Основни технички карактеристики: Двоен скок во ефикасноста и сигурноста
Основната привлечност на бифацијалниот модул со двојно стакло лежи во неговиот револуционерен капацитет за производство на енергија. За разлика од традиционалните еднострани модули, неговата задна страна може ефикасно да ја апсорбира рефлектираната светлина од земјата (како што се песок, снег, светли покриви или цементни подови), носејќи значително дополнително производство на енергија. Ова е познато во индустријата како „двострано засилување“. Во моментов, бифацијалниот сооднос (односот на ефикасноста на производство на енергија на задната страна и онаа на предната страна) на мејнстрим производите генерално достигнува 85% до 90%. На пример, во средини со висока рефлексија како што се пустините, задната засилување на компонентите може да доведе до зголемување од 10%-30% во вкупното производство на енергија. Во меѓувреме, овој тип компонента работи подобро во услови на ниско зрачење (како што се дождливи денови или рано наутро и доцна навечер), со засилување на енергија од повеќе од 2%.
Иновацијата во материјалите и структурите е клучна за поддршка на ефикасно производство на енергија. Напредните технологии за батерии (како што е N-тип TOPCon) ја поттикнуваат моќноста на компонентите да продолжи да расте, а мејнстрим производите влегоа во опсегот од 670-720W. За да се намали загубата на предно засенчување и да се подобри ефикасноста на собирање струја, индустријата воведе дизајни без главни зрна (како што е структурата 20BB) и рафинирани технологии за печатење (како што е печатење на челичен сито). На ниво на пакување, структурата со двојно стакло (со стакло и на предната и на задната страна) нуди извонредна заштита, одржувајќи го слабеењето на компонентата во првата година во рамките на 1% и просечната годишна стапка на слабеење под 0,4%, што е далеку супериорно во однос на традиционалните компоненти со едно стакло. За да се справи со предизвикот на големата тежина на модулите со двојно стакло (особено оние со големи димензии), се појави лесно транспарентно решение за задна плоча, кое овозможи тежината на модулите со големина 210 да се намали на помалку од 25 килограми, значително ублажувајќи ги тешкотиите при инсталацијата.
Прилагодливоста кон животната средина е уште една голема предност на двостраниот двојностаклен модул. Неговата робусна структура од двојно стакло му дава одлична отпорност на временските услови, ефикасно спротивставувајќи се на електропотенцијално предизвиканото слабеење (PID), силните ултравиолетови зраци, ударот од град, високата влажност, корозијата од солениот спреј и драстичните температурни разлики. Со воспоставување демонстративни електрани во различни климатски зони низ целиот свет (како што се области со многу студ, силен ветер, висока температура и висока влажност), производителите на компоненти постојано ги проверуваат своите долгорочни стабилни работни можности во екстремни средини.
Предности на примената: Поттикнување на економското подобрување на фотоволтаичните проекти
Вредноста на двостраните модули со двојно стакло на крајот се рефлектира во економската одржливост во текот на целиот животен циклус на проектот, особено во специфични сценарија на примена:
Големи електрани монтирани на земја: Мултипликатор на приходи во области со висок одраз: Во пустински, снежни или светло обоени површини, задната добивка може директно да ја намали нивелираната цена на електрична енергија (LCOE) на проектот. На пример, во еден од најголемите фотоволтаични проекти во Латинска Америка - електраната „Cerrado Solar“ од 766 MW во Бразил, распоредувањето на двострани модули со двојно стакло не само што доведува до значително зголемување на производството на електрична енергија, туку се очекува и да ги намали емисиите на јаглерод диоксид за 134.000 тони годишно. Анализата на економскиот модел покажува дека во региони како Саудиска Арабија, усвојувањето на напредни бифацијални модули може да го намали LCOE за приближно 5% во споредба со традиционалните технологии, а воедно да заштеди и трошоци за системско балансирање (BOS).
Дистрибуирана фотоволтаична енергија: Искористување на потенцијалот на покривите и специјалните терени: На индустриските и комерцијалните покриви, високата густина на моќност значи инсталирање системи со поголем капацитет во ограничена област, со што се намалуваат трошоците за инсталација на единицата. Пресметките покажуваат дека во големи проекти за покриви, усвојувањето на високоефикасни бифацијални модули може значително да ги намали трошоците за инженерско општо склучување договори (EPC) и да ја зголеми нето добивката на проектот. Покрај тоа, во сложени теренски области како што се цементарници и големи надморски височини, одличната отпорност на механичко оптоварување и отпорност на температурни разлики на модулите со двојно стакло ги прави сигурен избор. Некои производители веќе лансираа прилагодени производи и решенија за инсталација за специјални средини како што се големи надморски височини.
Усогласување со новиот пазар на електрична енергија: Оптимизирање на приходите од цената на електричната енергија: Како што механизмот за цена на електричната енергија според времето на користење станува сè попопуларен, цената на електричната енергија што одговара на традиционалниот пладневен врв на производство на фотоволтаична енергија може да се намали. Бифацијалните модули, со нивниот висок бифацијален сооднос и одлична способност за слаб одговор на светлината, можат да произведуваат повеќе електрична енергија наутро и навечер кога цените на електричната енергија се високи, овозможувајќи кривата на производство на електрична енергија подобро да се совпадне со периодот на врвна цена на електричната енергија и со тоа да се зголемат вкупните приходи.
Статус на апликацијата: Глобална пенетрација и длабинско култивирање на сцената
Мапата на примена на двострани модули со двојно стакло брзо се шири низ целиот свет:
Регионализираната примена во голем обем стана мејнстрим: Во региони со високо зрачење и висока рефлексија, како што се пустината на Блискиот Исток, пустината Гоби во западна Кина и Латиноамериканската висорамнина, бифацијалните модули со двојно стакло станаа претпочитан избор за изградба на нови големи електрани монтирани на земја. Во меѓувреме, за снежни региони како што е Северна Европа, карактеристиката за високо засилување на задниот дел од компонентата под рефлексија на снегот (до 25%) е исто така целосно искористена.
Се појавуваат прилагодени решенија за специфични сценарија: Индустријата покажува тренд на длабинско прилагодување за специфични средини на примена. На пример, како одговор на проблемот со песок и прашина во пустинските електрани, некои компоненти се дизајнирани со специјални површински структури за да се намали акумулацијата на прашина, да се намали фреквенцијата на чистење и трошоците за работа и одржување; Во агро-фотоволтаичниот комплементарен проект, двостраниот модул што пренесува светлина се користи на покривот на стаклена градина за да се постигне синергија помеѓу производството на енергија и земјоделското производство. За сурови морски или крајбрежни средини, развиени се компоненти од двојно стакло со посилна отпорност на корозија.
Идни перспективи: Континуирана иновација и справување со предизвиците
Идниот развој на двострани модули со двојно стакло е полн со виталност, но исто така треба директно да се соочи со предизвиците:
Ефикасноста продолжува да расте: N-тип технологиите претставени од TOPCon моментално се главната сила во подобрувањето на ефикасноста на бифацијалните модули. Пореволуционерната технологија на тандем ќелии од перовскит/кристален силициум покажа потенцијал за ефикасност на конверзија од над 34% во лабораторија и се очекува да стане клучен фактор за скок во ефикасноста на следната генерација бифацијални модули. Во меѓувреме, бифацијален сооднос што надминува 90% дополнително ќе го зголеми придонесот за производство на енергија на задната страна.
Динамичко прилагодување на моделот на пазарот: Моменталниот пазарен удел на бифацијалните модули постојано расте, но може да се соочи со структурни промени во иднина. Како што модулите со едно стакло созреваат во технологии за лесна употреба и контрола на трошоците (како што се LECO процесите за подобрување на отпорноста на вода и употребата на поекономични материјали за пакување), се очекува нивниот удел на пазарот на дистрибуирани покриви да се зголеми. Бифацијалните модули со двојно стакло ќе продолжат да ја консолидираат својата доминантна позиција во електраните монтирани на земја, особено во сценарија со висока рефлексија.
Основни предизвици што треба да се решат:
Рамнотежа на тежина и трошоци: Зголемувањето на тежината предизвикано од структурата со двојно стакло (околу 30%) е главната пречка за нејзината примена во големи количини кај покривите. Транспарентните задни плочи имаат широки перспективи како лесна алтернатива, но нивната долгорочна (над 25 години) отпорност на временски услови, отпорност на УВ зрачење и отпорност на вода сè уште треба да се потврдат со повеќе надворешни емпириски податоци.
Прилагодливост на системот: Популаризацијата на големи и моќни компоненти бара истовремена надградба на придружната опрема како што се држачи за монтирање и инвертори, што ја зголемува комплексноста на дизајнот на системот и почетните инвестициски трошоци, и бара соработка во оптимизацијата низ целиот индустриски синџир.
Време на објавување: 18 јуни 2025 година