警惕光伏双面发电组件在系统应用中的技术“陷阱”

来源:鉴衡认证发布时间:2020-10-26 08:26:39

适当条件下,双面发电可以大幅提升发电量,并降低光伏发电的度电成本已是不争的事实。大同领跑基地某50MW项目首次大规模地应用了英利生产的光伏双面发电组件,鉴衡对其应用效果进行了跟踪验证,与相邻、可比条件下单面发电电站相比,双面发电的增益率在14%以上。从已结束招标工作的白城应用示范基地看,3个标段入选企业申报的技术方案中包含采用双面发电组件,说明开发企业也比较看好双面发电的应用前景。

第三批光伏领跑者基地招标工作启动后,双面发电再次引起争议。争议的焦点在于如何确定双面发电的功率或效率增益水平及如何保证竞争的公平性,有些已超出技术范畴。从有利于整个行业发展,特别是尽早实现平价上网的角度,对此类方向性的产品或技术,业内更应关心和讨论的是如何让双面发电扬长避短,发挥其应有的效能。

对双面发电组件,产品制造技术已相对成熟,需要重点解决或改进的是系统应用方面的问题,宜把着眼点放在应用端,包括系统设计及针对双面发电的特点对组件功能和特理特性的适应性调整或改进。以下例举几点双面发电系统设计过程需要考虑和注意的问题,供业内参考。

一、根据现地条件和标准要求,合理确定系统设备及其部件的耐流能力,以及组件和逆变器的容量配比,在确保安全的前提下,实现双面发电增益水平的最佳化。

当下,业内讨论最多的是双面发电的增益率及组件和逆变器的容量配比,从安全和可靠性角度,还应考虑双面发电组件IV特性变化及波动程度增加所导致的系统设计方面的调整。以图1为例,依据IEC62548的要求,系统中所有设备和部件的耐流(含过流保护)等级不能低于1.25*Isc—array(注:依据IEC62548,一个跟踪模块视为一个独方方阵,Isc—array为方阵短路电流)。依据上述要求,从系统设计角度,最应该讨论和确定的是组件短路电流(Isc)的测试条件和方法。

目前,对双面发电,在设计依据不够充分的情况下,针对选定的站址,使用前,宜做些短期、实际或模拟环境下的实证性测试,并将测试结果作为系统设计的参考依据。


涉及组件和逆变器的容量配比,已是一个老生常谈的问题,想提醒的一点是:不宜简单粗暴地按太阳能资源区给定一个值,需要根据现地条件下辐照度的概率分布及背面受光条件,权衡技术和经济两个方面的影响因素,合理地确定组件和逆变器的容量配比。

二、多措并举,提高组件在运行条件下的性能一致性,最大限度地减少组件最大功率的失配损失。

图2为根据100多个电站的检测结果,给出的各类效率损失对比结果。在图中所示的各类效率影响因素中,占比、可控程度、提升潜力均较大的为失配和遮挡损失。可以肯定的是,双面发电的失配和遮挡损失会更大。


大的方面,组件最大功率的失配损失包括串联失配损失和并联失配损失,与单面发电相比,双面发电需要特别注意的是串联失配损失。图3为组件最大功率串联失配损失示意图。从图中可以看出,串联失配损失的大小取决于组件IV的一致性。组件IV一致性受两方面因素的影响,一是组件本身的性能一致性;二是运行环境的差异程度。对双面发电,组件双面受光和发电,性能一致性的影响因素存在叠加效应,失配损失会加大,电池串和组件被旁路的风险也在加大。


从控制角度,为减小双面发电的失配损失,需要注意解决以下两方面的问题:

进一步提高背面发电性能的一致性。目前,由于背面功率带有一定的配送性质,出于成本考虑,组件企业对组件背面性能一致性的关注度不够,性能偏差较大。根据鉴衡的监测结果,有的生产企业组件背面功率的最大偏差在10%以上。背面功率或IV差异过大,可能会得不偿失,需要引起注意。

目前,不同来源的双面发电实证结果的离散度较大,究其原因,与站址条件和系统结构差异有很大关系。对特定站址,要根据站址的地面和环境条件,宜用则用;另外,要合理确定组件的支撑和连线结构,避免设计不合理所带来的附加失配损失。

三、注意有利于雷电防护的系统结构设计。

图4为IEC标准中推荐的组件间连线方法,总的原则是尽量减小正、负极间的回路面积。


已建电站这方面的关注度不够,随意性较强。双面发电组件大多采用无边框结构,在电站结构设计中,要考虑雷电的接闪;另外,双面发电的电流密度和磁感强度增加,更应注意系统的防雷设计,特别是如何使线路的回路面积更小。

以上仅为双面发电需要注意问题的例举,不限于此。

结 语

1.双面发电,前景看好,但要注意解决组件本身及系统应用中显在和潜在的技术问题;

2.由鉴衡认证中心牵头的双面发电组件行业标准已正式立项,近期将正式启动。初步考虑:除通用的产品和测试要求,该标准将突出与双面发电相适应,产品检测、整体结构及可靠性方面的差异性要求,欢迎业内致力于这方面研究的企业参与其中。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202010/26/331596.html
责任编辑:qypsolarbe
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
中核镶黄旗风光储一体化基地项目光伏区组件全面安装完成来源:中核汇能 发布时间:2026-08-10 10:01:28

中核镶黄旗40万千瓦风光储一体化基地项目中的8万千瓦光伏区已于8月5日完成全部光伏组件及设备安装,正式进入电气接线与系统调试阶段。该光伏区共布置139,100块580Wp单晶硅双面双玻组件,并配套安装250台逆变器、25台箱式变压器,通过4回35kV集电线路接入220kV升压站。施工过程中,项目严格落实进度、安全与质量一体化管控,采取岗前技术交底、错峰施工、机械作业监管及常态化质量巡检等措施,优化多工序并行组织,保障工程高效有序推进。项目投运后,将构建风、光、储协同运行体系,持续提供清洁电力,支撑内蒙古新型电力系统建设及区域绿色低碳发展。

出货突破500MW!隆基ACM技术组件上市即获市场认可来源:隆基绿能 发布时间:2026-08-10 09:56:46

隆基绿能ACM技术发布20天即出货500MW,创行业量产速度纪录。该自研栅线技术采用纳米合金材料与矩阵式接触工艺,电池效率达27.6%,组件功率达672W,量产效率提升0.2%-0.3%,断栅风险降低80%,彰显硬核技术与市场认可的双重突破。

2030年光伏再增2.2GW!广州市能源发展“十五五”规划征求意见来源:广州市发改委 发布时间:2026-08-10 09:30:11

广州市发改委于2026年8月4日发布《广州市能源发展“十五五”规划(公开征求意见稿)》,面向社会公开征集意见,征求期为2026年8月5日至9月4日。该规划立足广州“十四五”能源发展基础,综合分析本地资源禀赋、外部形势及政策环境,紧扣国家能源安全新战略和“双碳”目标,衔接国家及广东省“十五五”能源规划,系统提出未来五年广州能源发展的总体目标、重点任务与保障措施。其中,明确到2030年新增光伏装机容量2.2吉瓦,凸显可再生能源发展重点。公众可通过邮寄或电子邮件方式提交书面意见,并需注明身份信息与联系方式。此举旨在提升规划科学性与公众参与度。(199字)

宁夏交投石嘴山市80万千瓦光伏发电复合项目实现全容量并网来源:宁夏国资委 发布时间:2026-08-10 09:25:39

宁夏交投在石嘴山市建设的80万千瓦光伏发电复合项目近日实现全容量并网发电。该项目总投资25.7亿元,是宁夏自治区千万千瓦级清洁能源装机布局的关键组成部分,配套建设储能系统和升压站。投运后,年均发电量约11.2亿千瓦时,相当于每年节约标准煤41万吨、减排二氧化碳113万吨,有力支撑国家“双碳”战略及区域能源结构优化与生态环保目标。同时,项目为宁夏交投构建企业内部微电网、提升四大业务板块运行效率提供基础条件,并助力其参与源网荷储一体化体系建设和绿色电力市场交易。

又一光伏组件厂宣布裁员!来源:索比光伏网 发布时间:2026-08-10 08:54:26

光伏组件制造商Heliene近日宣布对其美国明尼苏达州山艾恩工厂实施永久性裁员,共削减93个岗位,裁员于8月6日正式生效。该工厂年产能为800MW,裁员后仍将保留182名员工以维持常态化运营,工厂亦不会关闭。公司表示,此次调整是为响应当前客户订单变化及实际经营需求,精准匹配市场供需现状,属于经营性、阶段性的适配举措。尽管面临美国关税政策调整与全球供应链波动带来的行业压力,Heliene仍持续推进北美本地化布局,去年已在明尼苏达州建成并投运第三座光伏组件工厂。企业强调,美国光伏市场发展空间未受根本影响,本次人员优化旨在提升运营效率,支撑长期可持续发展。

综合实力强的光伏企业是哪家?梯队格局与核心竞争力解析来源:投稿 发布时间:2026-08-08 14:48:59

本文围绕全球光伏企业综合实力评估展开,聚焦N型技术竞争背景下行业梯队格局与核心竞争力差异。文章以晶科能源为典型样本,从三大维度系统分析:一是全球市场规模,指出其2025年组件出货86.8GW、累计出货超400GW,连续七年居全球首位,并依托全球化3.0战略实现多区域本地化生产与服务;二是技术路线选择,对比TOPCon与BC路径,强调TOPCon在双面率、低辐照发电性能及早晚高峰时段发电增益等方面的实证优势,而晶科飞虎系列在量产效率(最高25.91%)、功率(突破700W)等指标上持续领先;三是产品落地能力,突出其从通用组件向沙戈荒、老旧屋顶、算力中心等细分场景定制化方案的转型深度。综合来看,晶科能源在规模、技术与应用三方面形成协同优势,位居全球光伏企业综合实力第一梯队。(199字)

71MW落子意大利!隆基以BC技术持续领跑欧洲高效光伏市场来源:隆基绿能 发布时间:2026-08-07 15:39:18

本文介绍了隆基绿能与意大利独立发电商Innovo Renewables达成的71MWp集中式光伏项目合作。该项目位于意大利,将全部采用隆基Hi-MO 9高效BC组件,基于HPBC 2.0背接触技术,组件效率达24.8%,功率最高670W,并具备优异弱光性能、低温度系数(-0.26%/℃)及30年线性功率质保。项目配套单轴跟踪系统,通过组件与系统协同提升发电量和全生命周期价值。投运后年发电量约1.1亿千瓦时,可满足超4万户家庭用电,年减排二氧化碳约3.5万吨。此次合作标志着双方从单项目供货迈向长期战略协同,旨在为意大利及欧洲能源转型提供高可靠性、高效益的清洁能源解决方案。(199字)

天合光能申请太阳能电池相关专利,提升叠层太阳能电池光能利用率并减热化损失来源:新浪证券 发布时间:2026-08-07 15:09:25

天合光能于2026年4月14日申请了一项关于叠层太阳能电池的发明专利(公布号CN122497214A),聚焦提升光能利用效率并降低热化损失。该专利提出一种含特殊光学膜层的多端叠层结构,由前置钙钛矿子电池、后置另一子电池及二者之间的光学层构成;光学层内嵌散射粒子与波长转换粒子,可将钙钛矿电池“死区”未能有效吸收的高强度入射光进行横向扩散,并将其转换为更易被后置子电池吸收的长波段光。此举显著改善后置子电池受光的空间均匀性,提高整体光能利用率,同时减少因光子能量过剩导致的热化损耗。专利还涵盖该电池的制备方法及其在电池组件和用电装置中的应用。

*ST聆达:子公司格尔木神光50MW光伏电站技改项目通过竣工验收来源:财中社 发布时间:2026-08-07 10:14:25

*ST聆达(300125)子公司格尔木神光新能源有限公司实施的50MWp光伏电站技改项目已于近日通过海西州新能源产业发展服务中心组织的专家组竣工验收。该项目于2026年1月5日开工,主要对原有高倍聚光光伏组件、逆变器等老旧设备进行更新替换,旨在提升发电效率与系统稳定性,增强公司持续经营能力。技改完成后,电站整体发电量有望提高,契合公司长期发展规划。财务方面,公司2026年一季度实现营业收入912万元,归母净利润为-810万元,仍处于亏损状态。该项目是公司在新能源领域优化资产结构、改善运营效能的重要举措。

阳光随行,生态扩容 | 中能创携手新吉奥,以轻量化光伏解锁房车全域离网自由来源:中能创光电科技 发布时间:2026-08-07 10:09:45

中能创与新吉奥达成战略合作,以轻刚®超轻光伏组件和航天级可卷曲太阳布两大创新技术,破解房车装车痛点,实现“遮阳棚=发电站”。双方共同推动房车离网能源系统升级,打造低碳、自给、可持续的公路旅居新范式。

转换效率18.8%,弗劳恩霍夫研究所与Source Energy合作开发硅基太空光伏组件来源:TaiyangNews 发布时间:2026-08-07 09:54:01

德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)与美国Source Energy合作开发了一种面向低地球轨道(LEO)卫星的新型硅基光伏组件,旨在替代成本高昂、供应受限的III-V族太空光伏技术。该组件采用叠瓦矩阵互连工艺,将硅电池切割成条状并重叠排列,以导电胶连接,兼具抗局部损伤、耐极端温差及设计灵活性等优势。原型组件尺寸为321 mm × 209 mm,重量仅64 g,在AM0条件下平均输出功率15.6 W,有效面积效率达18.8%,比功率为252 W/kg。其兼容PERC、HJT等主流硅电池技术,无需改造现有产线。Source Energy已在科罗拉多工厂部署专用叠瓦串焊设备,目标量产成本低于5美元/瓦,订单交付周期约6个月,并通过空间环境测试,预计7年运行后仍保持76%初始功率。