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风起新一代组件膜层:SSG纳米自清洁膜层

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-11-23  来源:《光伏产业观察》杂志  浏览次数:200
核心提示:沙尘在光伏组件表面的沉积会严重影响阳光的透过,直接影响光伏发电量。"中国可再生能源学会光伏专业委员会委员、甘肃太阳能风能协会副会长李世民在中国光伏行业协会近日举办的"2015年光伏发电并网创新发展研讨会"上透露出这样的担心。
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  艾莱光伏网讯:"我国是一个经常遭受沙尘袭扰的国家,特别是我国西部的黄土高原和沙漠戈壁,干旱少雨。一遇刮风天气就容易沙尘蔽日。沙尘在光伏组件表面的沉积会严重影响阳光的透过,直接影响光伏发电量。"中国可再生能源学会光伏专业委员会委员、甘肃太阳能风能协会副会长李世民在中国光伏行业协会近日举办的"2015年光伏发电并网创新发展研讨会"上透露出这样的担心。

  李世民的担忧,并非杞人忧天。光伏发电依靠太阳光照射,发电的效率很大程度上取决于电池板的洁净程度。相关数据显示,污染或风沙较大的地区,光伏组件的表面灰尘和污垢使光伏平均发电效率下降15%甚至更多。据此推算,小小的灰尘和污垢竟能导致我国太阳能光伏发电项目每年损失数以亿计。

  光伏电站因受到粉尘等污染,导致电站发电效率下降,所造成的巨额损失正日益引起业界的关注。另外,鸟粪等污染还会造成组件热斑,严重影响组件使用寿命,有的甚至引起电站火灾,这些问题也正牵动着电站业主的每一根敏感神经。

  清洗电站带来的巨额成本,压得一些企业喘不过气来,清洗用水也一直是困扰西北电站的老大难问题,据记者了解,西北地区很多光伏电站从建站起的一两年内从未清洗过。记者发现,市场悄然兴起一种组件膜层技术--SSG纳米自清洁膜层,这种膜层能够有效排斥污染物,防沙、防灰尘,还可以防止热斑,对电池板起到屏障保护的作用,可降低其维护和运营的成本。同时,这种膜层不阻碍太阳能电池板吸收阳光的能力,甚至还能进一步提升电池板的光电转化率。

  压抑不住新一代纳米自清洁膜层给记者们带来的好奇心,一行几人,下定决心去追寻纳米自清洁膜层的步伐与印记。出发之前,我们就把"用事实和数据说话"作为本次调查的基本准则,将最直接的事实和最详尽的数据展示给读者。

  自清洁能力长久可靠

  由东至西,从青岛到格尔木,从阳光和煦、潮湿温润的沿海到日照强烈、满眼荒芜的沙漠地区,本刊记者共调查了9个应用这种膜层的光伏电站,这些电站有在北京、青岛、杭州等城市内的分布式项目,还有在青海、内蒙、新疆等地面电站项目,使用SSG膜层时间都在1-2年不等,虽然所处环境不尽相同,但他们的共同特点是电站在自清洁方面有着优异的表现,而这一切都源于他们的电站组件都喷涂了SSG纳米自清洁膜层。

  本刊记者了解到,SSG膜层使组件表面具备自清洁能力,不易沾染灰尘和污渍,同时提高组件的转化效率。"除了自清洁,这种膜层可以增加组件透光率,直接增加发电量,经过大批量测试,喷涂这种膜层的组件出厂功率上升1.5%~2%。"海润光伏组件技术人员在接受本刊记者采访时表示。在自然光下效果可能会更好,中国科学院太阳能光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心检测报告显示,现场组件功率试验证明:光伏组件喷涂这种膜层前后功率瞬时提升可达3.4%。据了解,这种膜层是一种由二氧化钛粒子和无机氧化物作为主要成分的功能性水基溶液,在组件喷涂之后,在无需经过热处理的条件下,可快速形成无机纳米结构的涂层,这种涂层可以永久牢固地"长"在光伏玻璃基材的表面。据生产该膜层的厂家介绍,这种结合方式,可以保证涂层在正常电站户外应用环境下25年使用寿命期内,持续保持3~5%的光伏组件电量增发效果。还有,这种膜层应用起来很简单,组件玻璃表面普通清洗后,就可以直接喷涂。这样,无论在电站现场、组件工厂还是在玻璃厂都可以应用这种产品。

  格尔木,身处青藏高原腹地,有着典型高原大陆气候,光照资源丰富,地广人稀,吸引诸多大型地面光伏电站扎根于此。格尔木也成为我们这次调查的重点。驱车向西,一路风尘,直达国电龙源青海格尔木光伏电站。记者重点对该电站进行实地调查了解,据介绍,该项目应用SSG膜层长达两年半之久。该电站中,设置了两个对比方阵,组件数量、排列方式、连接方式、方阵位置、所处环境、对应逆变器厂家及型号等完全一致,其中一个喷涂有SSG膜层,容量为1.47MW。记者发现在施工两年半且在经历沙尘暴之后,龙源格尔木电站大部分组件严重积灰,但是喷涂膜层的实验组组件表面仍十分洁净。他们得出的报告结论自然也契合原来的设想,"通过两年来对运行组件外观进行对比,可以明显看出来喷涂膜层的组件要比未喷涂膜层的组件灰尘附着更少。"现场最新的测试数据显示,喷涂方阵组件增发电量保持在3.1%以上。


 

  图1-1某电站实验组喷涂膜层雨后,无明显污垢,而且喷涂痕迹清晰可见。


 

  图1-2未喷涂膜层的对比组组件虽然经历雨水清洗,但组件表面仍积灰严重。

  增发电量3%~5%

  增发3%绝非偶然!走出龙源青海格尔木光伏电站,记者来到隔壁的钧石青海格尔木电站进行调查了解,该电站对3.87MW方阵喷涂了SSG膜层,其比对方式与龙源电站一致。结果显示,喷涂该膜层的组件发电增加比龙源格尔木电站的更为明显。"通过对运行数据的分析,在喷涂以后4个月的时间内喷涂该膜层的方阵比未喷涂的方阵发电量平均增加2.11%,其中最高为7.61%,最低为0.65%,加上初期发电量基准为2%,实际累积发电量增长4.11%。"该现场工作人员介绍。

  记者随后采访了该电站开发商也是目前国内分布式电站开发领域的明星企业--君阳投资有限公司技术副总裁刘辉先生,他表示,"君阳投资公司很早就非常关注这种膜层,累计进行了1年多的充分和必要的测试和现场验证。格尔木现场组件积尘主要成分是沙土,这种膜层防沙尘作用发挥出来了,而且起到了增发电量的作用。在城市分布式电站中,也具有显著的电量增发效果。君阳投资在山东荣城10MW屋顶分布式光伏项目中就全面采用了这种膜层。"

  在青岛调查时,相同观点再次得到印证。在光伏圈,青岛不是以"啤酒城"或"奥帆之都"闻名,而是凭其"光伏农业勃兴之地"和"光伏即墨小镇模式"之美誉闻达业内。而此次青岛探访的重点正是国内光伏农业大棚领跑者青岛昌盛集团的屋顶光伏发电项目。据了解,该项目中250kW光伏方阵中应用了SSG膜层。通过对该电站实时发电量数据的情况进行对比,电站在运行过程中,除去外部因素,涂层组件方阵电量增发明显。从喷涂膜层那天起到现在,经历一年多的酷暑与寒冬的考验,组件表面的涂层的产品依然存在,而且能够有效的减少灰尘在组件表面的附着,同时,也验证了该膜层可以在高温高湿的环境中保持其特性。"昌盛集团今年在内蒙磴口和青岛共计15MW的农业大棚项目中应用了该膜层,如果自清洁效果再次得到印证,那么我公司明年开发的光伏项目中将全面应用该膜层。"昌盛日电总经理吴晓峰表示。

  走访的其他电站也无一例外得到对该膜层的积极评价,素以认真、严谨著称的内蒙古神舟电力有限公司在内蒙古巴彦淖尔地区1MW光伏电站中喷涂了SSG膜层,在密切跟踪了一年以后,他们发现该电站增发电量达到4%左右。京东方能源在北京地区2.3MW屋顶光伏电站应用了该膜层,SSG膜层清洁效果明显。京仪绿能在延庆100kW项目中也应用了该膜层,数据显示,该电站涂膜后的一个季度内组件方阵发电量平均提升了4%,最高时甚至可达5.2%。

  亲眼看到SSG膜层的神奇力量,难怪有记者在调查之余频频在"朋友圈"感概。如李世民在"2015年光伏发电并网创新发展研讨会"上所讲,我国绝大多数光伏电站尤其是在西部多风沙地区都或多或少受到尘土或其他污染物问题的困扰。如果业主认识到SSG膜层的重要性,并让该膜层为自己电站发电保驾护航,光伏电站就会减少甚至避免沙土或污物的困扰,再加上该膜层固有的增透效果,业主使自己电站电量增发3%甚至5%便唾手可得。

  销售可进行增发分成

  值得一提的是,为减少应用新产品、新技术给光伏电站带来的风险,除了直接销售外,膜层厂家与电站业主采用新的服务模式即以合同能源管理的方式进行合作,他们实行"增发分成,共担分险",来确保电站业主的利益最大化。相信SSG膜层今后会在光伏行业内引起高度重视,在西北沙尘较大区域得到大规模应用。

 
关键词: 组件

 
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