近期，阿特斯官方微信公众号陆续发布沙漠光伏电站项目案例，并成功举办《阿特斯高功率组件解析——沙漠光伏电站篇》线上直播活动，收获广泛好评。
在本次直播活动中，阿特斯中国区产品技术推广负责人从沙漠电站未来发展趋势、沙漠光伏应用场景下的组件设计和可靠性验证，以及高功率组件的发电量和度电成本分析三个维度详细解析高功率组件的沙漠应用。
中国沙漠光伏电站未来发展趋势
根据国家能源局今年7月份的最新数据，我国风电、光伏的累计装机已达680GW左右，而预计到2030年中国风电、光伏的目标装机为1200GW。参照国家能源局发布的《十四五可再生能源发展规划》，未来我们国家将建立十四大能源基地，而光伏主要分布在陆上新能源基地之中，十四五期间以大型风电、光伏为重点的大基地总规模规划450GW。
中国八大沙漠，四大沙地
沙漠光伏应用场景下的组件设计和可靠性验证
沙漠光伏应用场景，需要面对沙漠环境“辐照高、温度高”、“昼夜温差大”、“多大风、风沙”的气候挑战，因此对于光伏组件的选择，应注重项目设计和组件可靠性，最终来平衡项目建设成本和度电成本。
阿特斯组件是如何应对沙漠高温、高紫外挑战呢?
1.半片封装、优化电路设计
面对沙漠高温气候，无疑要选择一款耐高温组件。
半片组件，由于采用电池片半片工艺，单电池片电流和串阻都变为原来的1/2，使得组件自发热温度和内损降低，带来组件发电性能和可靠性的提升。
整片电池发电功率损耗= I2 * R (I:电流，R:电阻)
半片电池发电功率损耗= (1/2*I)2 * R(焊带上的电流损耗降低了75%)
图：从整片到半片内阻损失变化
2.独到的热斑控制技术
秉承多年的电池半片封装工艺，阿特斯大尺寸、高功率组件拥有优异的抗热斑性能。同时依托独特的技术创新，使得阿特斯210系列高功率组件热斑温度不升反降，足以应对沙漠气候条件下环境温度高和多沙尘带来的热斑风险：
1)二极管并联电池数量减少大幅降低热斑温度;
2)阿特斯内部严格的红外和漏电流管控技术进一步降低极端热斑风险。
图：不同版型热斑温度实测
3.独到的LeTID控制技术
为应对LeTID-热辅助光致衰减(其是在较高温度和光照复合作用下的衰减机理)，阿特斯通过硅片端杂质和掺杂剂的管控和电池片生产工艺的优化、电池和组件端严苛的CID日常监测要求，将组件的LeTID衰减降低50%以上，平均衰减控制在0.4%左右。
图：阿特斯LeTID内部管控措施
2022年7月，阿特斯牵头制定的IEC TS 63202-4《晶体硅光伏电池热辅助光致衰减测试方法》正式发布。
4.接线盒散热设计，加严可靠性管控
面对沙漠环境，接线盒不仅需要解决电流升高带来的挑战，还要考虑环境温度高带来的散热和可靠性问题。对应到二极管的热性能和热失控风险。
阿特斯通过接线盒内部结构调整、用材优化、先进焊接工艺和严苛的加严可靠性测试完美解决了上述问题。
图：紫铜+轴向二极管设计，降低接线盒结温
阿特斯内部加严测试内容，获得国际知名风险评估机构DNV的认可：
1)2000小时高温反向电压;
2)2000次高温热循环测试;
3)2000次热逃逸测试;
4)11000次大电流通断测试验。
5.高可靠性材料筛选，应对高温+高紫外
阿特斯对组件原材料-背板、胶膜、线盒连接器等高分子材料施加相比于IEC标准更高UV紫外剂量，并同时叠加UV和其他老化测试序列,例如DH湿热、TC热循环、HF湿冻测试，更加贴近真实组件户外使用环境。
阿特斯使用的背板、胶膜、接线盒连接器均已通过最高紫外UV500kwh/m2以上测试，无开裂、发黄。
阿特斯联合华能、CPTV(国家太阳能光伏产品质量检验检测中心)共同制定的IEC 63209-3标准已正式提交至国际标准委员会，国内同等标准同步编制。
图：阿特斯紫外测试序列
沙漠光伏场景下的发电量和度电成本分析
针对沙漠环境，选择一款高可靠性、高发电性能的组件是正确的方向。因此，我们更加推荐阿特斯高功率双面系列组件。
1. 沙漠环境，采用双面高功率组件，电站发电增益更高。
阿特斯通过软件模拟和户外实证，得到双面组件背面发电增益与地面反射率的基本关系：反射率每提升10%，双面增益提升1.5%~2%左右，沙漠光伏电站背面增益大约在5%~7%左右。
图：双面增益与地面反射率关系
图：阿特斯沙漠光伏实证电站
2. 沙漠环境，采用双面高功率组件，电站度电成本更低。
以内蒙乌海沙漠电站为项目地点，DC容量100MW(DC，直流)
由于182和210系列组件拥有更高功率、更高效率，带来项目组件数量、组串数量的下降，同时210还兼具更低系统电压优势，相同系统电压下串联组件数量更多。
最终结论
基于度电成本结果，182/210双面双玻组件度电成本更具优势，更推荐在沙漠光伏电站中使用。
据测算，中国沙漠总面积约73.9万平方千米，如果连同50多万平方千米的戈壁也计算在内，总面积约为123.9万平方千米，约占全国陆地总面积的13%。沙漠虽大，但没有一寸是多余的。阿特斯不断研发新技术，改进组件生产工艺，让更多高品质的光伏组件能够在沙漠地区长期可靠产生清洁电力，助力防沙治沙，誓让沙漠变绿洲!
责任编辑：周末
