Industria fotovoltaică trece printr-o revoluție în ceea ce privește eficiența și fiabilitatea, condusă de modulele solare bifaciale cu undă dublă (cunoscute în mod obișnuit sub numele de module bifaciale cu sticlă dublă). Această tehnologie remodelează traseul tehnic și modelul de aplicare al pieței fotovoltaice globale, generând electricitate prin absorbția energiei luminoase de pe ambele părți ale componentelor și combinând-o cu avantajele semnificative de durabilitate aduse de ambalajele din sticlă. Acest articol va realiza o analiză aprofundată a caracteristicilor principale, a valorii practice de aplicare, precum și a oportunităților și provocărilor cu care se va confrunta în viitor modulele bifaciale cu sticlă dublă, dezvăluind modul în care acestea conduc industria fotovoltaică către o eficiență mai mare, un cost mai mic pe kilowatt-oră și o adaptabilitate mai largă la diverse scenarii.
Caracteristici tehnice de bază: Un dublu salt în eficiență și fiabilitate
Farmecul principal al modulului bifacial cu sticlă dublă constă în capacitatea sa revoluționară de generare a energiei. Spre deosebire de modulele tradiționale cu o singură față, spatele său poate capta eficient lumina reflectată de sol (cum ar fi nisipul, zăpada, acoperișurile de culoare deschisă sau podelele de ciment), aducând o generare suplimentară semnificativă de energie. Acest lucru este cunoscut în industrie sub denumirea de „câștig pe două fețe”. În prezent, raportul bifacial (raportul dintre eficiența generării de energie pe spate și cea pe față) al produselor obișnuite ajunge în general la 85% până la 90%. De exemplu, în medii cu reflexie ridicată, cum ar fi deșerturile, câștigul din partea din spate a componentelor poate duce la o creștere de 10%-30% a generării totale de energie. Totodată, acest tip de componentă are performanțe mai bune în condiții de iradiere scăzută (cum ar fi zilele ploioase sau dimineața devreme și seara târziu), cu un câștig de putere de peste 2%.
Inovația în materie de materiale și structuri este cheia susținerii generării eficiente de energie. Tehnologiile avansate ale bateriilor (cum ar fi TOPCon de tip N) duc la o creștere continuă a puterii componentelor, iar produsele mainstream au intrat în gama 670-720W. Pentru a reduce pierderile de umbrire frontală și a îmbunătăți eficiența colectării curentului, industria a introdus modele fără fibre (cum ar fi structura 20BB) și tehnologii de imprimare rafinate (cum ar fi serigrafia pe oțel). La nivel de ambalare, structura cu sticlă dublă (cu sticlă atât pe față, cât și pe spate) oferă o protecție remarcabilă, menținând atenuarea componentei în primul an în limita a 1% și rata medie anuală de atenuare sub 0,4%, ceea ce este mult superior componentelor tradiționale cu sticlă simplă. Pentru a aborda provocarea reprezentată de greutatea mare a modulelor cu sticlă dublă (în special a celor de dimensiuni mari), a apărut o soluție ușoară cu folie spate transparentă, care permite reducerea greutății modulelor de dimensiunea 210 la mai puțin de 25 de kilograme, atenuând semnificativ dificultățile de instalare.
Adaptabilitatea la mediu este un alt avantaj major al modulului cu geam dublu față-verso. Structura sa robustă din geam dublu îi conferă o rezistență excelentă la intemperii, rezistând eficient la atenuarea indusă de potențialul electrostatic (PID), razele ultraviolete puternice, impactul grindinei, umiditatea ridicată, coroziunea prin pulverizare cu sare și diferențele drastice de temperatură. Prin amplasarea de centrale electrice demonstrative în diferite zone climatice din întreaga lume (cum ar fi zone cu temperaturi scăzute, vânt puternic, temperaturi ridicate și umiditate ridicată), producătorii de componente își verifică constant capacitățile de funcționare stabilă pe termen lung în medii extreme.
Avantajele aplicației: Stimulează îmbunătățirea economică a proiectelor fotovoltaice
Valoarea modulelor dublu-fațetate din sticlă se reflectă în cele din urmă în viabilitatea economică pe parcursul întregului ciclu de viață al proiectului, în special în scenarii specifice de aplicare:
Centrale electrice terestre de mari dimensiuni: Multiplicatorul veniturilor în zonele cu reflexie ridicată: În zonele deșertice, înzăpezite sau cu suprafețe de culoare deschisă, amplificarea din spate poate reduce direct costul nivelat al energiei electrice (LCOE) al proiectului. De exemplu, într-unul dintre cele mai mari proiecte fotovoltaice din America Latină - centrala electrică „Cerrado Solar” de 766 MW din Brazilia, implementarea modulelor bifaciale cu sticlă dublă nu numai că duce la o creștere semnificativă a generării de energie, dar se așteaptă și să reducă emisiile de dioxid de carbon cu 134.000 de tone anual. Analiza modelului economic arată că, în regiuni precum Arabia Saudită, adoptarea modulelor bifaciale avansate poate reduce LCOE cu aproximativ 5% în comparație cu tehnologiile tradiționale, economisind în același timp costurile de echilibru al sistemului (BOS).
Energie fotovoltaică distribuită: Valorificarea potențialului acoperișurilor și a terenurilor speciale: Pe acoperișurile industriale și comerciale, densitatea mare de putere înseamnă instalarea de sisteme cu capacitate mai mare într-o zonă limitată, reducând astfel costul unitar de instalare. Calculele arată că, în proiectele de acoperișuri la scară largă, adoptarea modulelor bifaciale de înaltă eficiență poate reduce semnificativ costul antreprenoriatului general de inginerie (EPC) și poate crește profitul net al proiectului. În plus, în zone cu teren complex, cum ar fi șantierele de ciment și altitudinile mari, rezistența excelentă la sarcină mecanică și rezistența la diferența de temperatură a modulelor din sticlă dublă le fac o alegere fiabilă. Unii producători au lansat deja produse personalizate și soluții de instalare pentru medii speciale, cum ar fi altitudinile mari.
Adaptarea la noua piață a energiei electrice: Optimizarea veniturilor din prețul energiei electrice: Pe măsură ce mecanismul de stabilire a prețului energiei electrice în funcție de ora de utilizare devine din ce în ce mai popular, prețul energiei electrice corespunzător vârfului tradițional de la amiază al generării de energie fotovoltaică ar putea scădea. Modulele bifaciale, cu raportul lor bifacial ridicat și capacitatea excelentă de răspuns la lumină slabă, pot produce mai multă energie electrică dimineața și seara, când prețurile energiei electrice sunt mari, permițând curbei de generare a energiei electrice să se potrivească mai bine cu perioada de vârf a prețului energiei electrice și, prin urmare, sporind veniturile generale.
Statusul aplicației: Penetrare globală și cultivare în profunzime a scenei
Harta aplicațiilor modulelor duble din sticlă se extinde rapid la nivel mondial:
Aplicațiile regionalizate la scară largă au devenit o tendință curentă: în regiunile cu iradiere și reflexie ridicată, cum ar fi deșertul Orientului Mijlociu, deșertul Gobi din vestul Chinei și Platoul Americii Latine, modulele bifaciale din sticlă dublă au devenit alegerea preferată pentru construcția de noi centrale electrice terestre de mari dimensiuni. Între timp, pentru regiunile înzăpezite, cum ar fi Europa de Nord, este, de asemenea, utilizată pe deplin caracteristica de câștig ridicat a componentei, care reflectă partea din spate a zăpezii (până la 25%).
Apar soluții personalizate pentru scenarii specifice: Industria prezintă o tendință de personalizare profundă pentru medii de aplicații specifice. De exemplu, ca răspuns la problema nisipului și prafului din centralele electrice din deșert, unele componente au fost proiectate cu structuri de suprafață speciale pentru a reduce acumularea de praf, a reduce frecvența curățării și costurile de operare și întreținere; În proiectul complementar agro-fotovoltaic, modulul bilateral transmițător de lumină este utilizat pe acoperișul serei pentru a obține sinergia dintre generarea de energie și producția agricolă. Pentru medii marine sau costiere dure, au fost dezvoltate componente din sticlă dublă cu o rezistență mai mare la coroziune.
Perspective de viitor: Inovație continuă și abordarea provocărilor
Dezvoltarea viitoare a modulelor dublu-fațetate din sticlă este plină de vitalitate, dar trebuie să se confrunte și cu provocări directe:
Eficiența continuă să crească: Tehnologiile de tip N reprezentate de TOPCon sunt în prezent principala forță în creșterea eficienței modulelor bifaciale. Tehnologia celulelor tandem cu perovskit/siliciu cristalin, mai disruptivă, a demonstrat un potențial de eficiență a conversiei de peste 34% în laborator și se așteaptă să devină cheia saltului în eficiență al următoarei generații de module bifaciale. Între timp, un raport bifacial care depășește 90% va spori și mai mult contribuția la generarea de energie, pe de altă parte.
Ajustarea dinamică a modelului pieței: Cota actuală de piață a modulelor bifaciale este în continuă creștere, dar este posibil să se confrunte cu schimbări structurale în viitor. Pe măsură ce modulele cu sticlă simplă se maturizează în tehnologiile de reducere a greutății și de control al costurilor (cum ar fi procesele LECO pentru îmbunătățirea rezistenței la apă și utilizarea unor materiale de ambalare mai rentabile), se așteaptă ca ponderea lor pe piața acoperișurilor distribuite să crească. Modulele bifaciale cu sticlă dublă își vor continua consolida poziția dominantă în centralele electrice montate la sol, în special în scenariile cu reflexie ridicată.
Principalele provocări de rezolvat:
Echilibrul dintre greutate și cost: Creșterea în greutate adusă de structura cu geam dublu (aproximativ 30%) este principalul obstacol în calea aplicării sale la scară largă în acoperișuri. Foliile transparente de protecție au perspective largi ca alternativă ușoară, dar rezistența lor pe termen lung (peste 25 de ani) la intemperii, rezistența la UV și rezistența la apă trebuie încă verificate prin mai multe date empirice în exterior.
Adaptabilitatea sistemului: Popularizarea componentelor de dimensiuni mari și de putere mare necesită modernizarea simultană a echipamentelor de suport, cum ar fi sistemele de suport și invertoarele, ceea ce crește complexitatea proiectării sistemului și costul investiției inițiale și necesită optimizare colaborativă pe întregul lanț industrial.
Data publicării: 18 iunie 2025