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度電成本,是光伏成為最經濟或最具成本效益發電形式的關鍵。 2019年8月16日,中環股份發佈「誇父」系列單晶矽片,主要為G12矽片。 自此,光伏行業掀起了一輪大尺寸的浪潮。 然而,不管何種尺寸,目標都是為了降本,以提升光伏發電的競爭力。
2018年“531新政”後,光伏補貼退坡促使終端客戶對高功率元件的需求提升,進而刺激廠商通過擴大矽片尺寸來提高元件功率,以便獲得市場競爭力。 隨後,矽晶圓市場開始一輪大變革,從M2(156.75mm)進化至M6(166mm)、M10(182mm)以及G12(210mm)。 儘管龍頭元件企業主推的矽片尺寸存在差異(182mm或210mm),向更大尺寸演進的方向已成為共識。 據PV InfoLink的預測數據,2021年主流矽片尺寸為M6(166mm),佔比約42%; 從2022年開始,M10和G12的份額將持續擴大。
大尺寸矽晶圓技術是降低度電成本的有效途徑。 它可以帶來矽晶圓產能提升進而降低單位生產成本,產品側通過優化電池和元件的設計提升元件功率,系統側也可以有效減少BOS成本。 然而,每個硬幣都有兩面,它也導致元件工作電流的增加,對電氣系統長期可靠性提出新的挑戰。
在系統電壓不超過1500V的情境下,我們需要關注元件因採用大尺寸矽片技術所帶來的大電流影響。 以市場上主流企業545Wp元件為例,可以看出,210mm元件的最大功率點電流已經超過17A,短路電流超過18A,幾乎是156mm和166mm元件電流的兩倍。 從選型的角度來說,210mm元件需要配備30A左右的接線盒和連接器。
“光伏連接器要適配如210mm元件的大電流,僅僅在電氣參數或認證層面滿足要求是遠遠不夠的,我們應該更加關注大電流在零部件可靠性,在系統安全和風險方面帶來的影響。 連接器發熱的能量源是I2R,在電流翻倍的情況下,連接器帶來的電量損耗是以前的4倍,也就是發熱量大大增加,隨之而來的就是連接器的失效概率無疑也會提升。 史陶比爾電連接器事業部產品和技術服務經理指出。
光伏連接器在系統中的用量很多,以採用545Wp元件為例,大約用到2070套。 倘若連接器失效,那麼由此引起的電量損失、運維成本甚至是火災風險,都將對電站的整體收益帶來負面影響。 因此,選擇可靠的部件供應商,至關重要。
“我們應當關注連接器的核心參數。 在電流已經確定的情況下,想要減少發熱損耗,降低風險,依據P=I2R,只能減少電阻。 電阻是光伏連接器的核心參數,首先這個值必須低,同時還必須能夠長期穩定在一個較低的水準。
史陶比爾MC4系列連接器採用久經考驗的MULTILAM電連接核心技術。 得益於恆定的彈性壓力和專利設計,MULTILAM的多點接觸能夠改善電連接和能量傳輸品質,使連接器具備持續低的接觸電阻。 無論是短時間還是持續運行,MULTILAM均具有非常高的載流能力,並且工作溫度的適用範圍廣泛,工作壽命長,性能可靠。
以史陶比爾MC4-Evo 2光伏連接器為例,它的接觸電阻≤0.2mΩ。 同時,根據匹配電纜的不同,MC4-Evo 2有45A、53A和69A等規格,完全能夠滿足採用大矽片技術元件的通流要求,還留有餘量。 目前,市場上頭部元件和逆變器企業均在其產品上採用此方案。
另外,還需要特別指出,工程現場的連接器安裝同樣重要。 在電流增大的情形下,如果安裝不規範,也極易引發失效風險。對於安裝來說,最重要的就是連接器的壓接,大家可以參考此前推文 光伏連接器的壓接,看這一篇就夠了
連接器是光伏系統的命脈,它們的品質和可靠性是光伏電站高效和安全運行的關鍵。 進入光伏行業25年來,史陶比爾在產品設計、技術知識、製造能力以及流程和服務的一致性等方面積累的豐富經驗,是我們為客戶帶來利益的基礎。截至目前,史陶比爾MC4系列連接器已累計應用超385GW光伏系統。