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萬言書: 雙玻怎么了?請摸著良心說話

近日,一些關于雙玻組件問題頻出等不利于雙玻組件的言論甚囂塵上。然而,雙玻真的有如此不堪嗎?本文分為上下兩篇,由溫建軍先生向您講述關于雙玻問題背后的真相。

【序言】

近年來,雙玻組件在解決了2.5mm和2mm玻璃鋼化、制造工藝、成品率以及制造成本等問題之后,以其耐候性好、衰減率低、發電效率高、使用壽命長、可抗PID、無隱裂蝸牛紋之憂慮、耐1500V高壓、無框不積灰、積雪易滑落、防火不自燃、質保期更長、運維超便捷、回收無含氟之污染等一系列優良特性受到用戶青睞,并得到快速發展,市場占有率穩步攀升。尤其是雙面電池的蓬勃興起,更是為雙玻雙面電池組件帶來了巨大的發展空間!

然而,雙玻的發展并不是一帆風順的。多年以來,雙玻不僅要走出一條創新之路,解決各種工藝和應用問題,還要面對各種誹謗、污蔑、造謠。眾口爍金,妖言惑眾,某號稱國際知名的背板材料供應商(International小D,簡稱ID)對雙玻這一技術跨越表現得相當不自信,竟用對付背板材料競爭對手的套路來挑釁新的競爭產品–雙玻。

作為光伏行業的一個老兵,筆者在此并非想反對有機背板和透明有機背板,近四十年的從業經驗讓我明白要百花齊放,相互促進,共同發展。尺有所短,寸有所長,實踐是檢驗真理的唯一標準。我只是鄙視那些為了追求自家利益最大化而罔顧事實,指鹿為馬的一些卑劣伎倆。

在尚德、天合等企業開發雙玻之初,由于自身的許多不成熟,雙玻并未引起市場的注意,也未引起ID的重視。但當信義成功應用雙玻于雙山項目,天合成功地開發云南茶園雙玻項目,晶澳成功開發大同領跑者雙玻項目后,ID看到雙玻對有機背板帶來的威脅,開始搜集早期出現問題雙玻組件的案例,在各種展會、會議及一些媒體宣傳、展示來攻擊雙玻組件了。

套路一:引用過期案例

案例1:海南文昌某中學運行超過20年的雙玻組件

這塊運行了超過20年的組件,被ID檢測為總功率100%衰減,原因敘述為EVA嚴重脫層,濕氣侵入。

通常光伏人都明白,晶硅組件即便運營25年以上,功率再怎么自然衰減,也不會出現所謂100%衰減。根據中山大學太陽能研究所對老組件的測試,使用25年以上的組件自然衰減后仍能發電。甘肅自然能源研究所對蘭州城外1983年安裝的組件進行了測試,10KW的電站現在仍有7KW。

如果說上圖的樣品總功率衰減100%了,原因只是“EVA嚴重脫層,濕氣侵入”這么簡單嗎?

作為一家國際知名的材料供應商,研發能力不在話下。但在這里,以偏概全,不辯因果,織造并夸大競爭對手的“缺點”,故意造成客戶端的無謂恐慌,ID繼續保持了其一貫的“宣傳套路”。

案例2:雙玻組件封裝膠膜黃變、脫層、分層和開裂

圖2封裝膠膜脫層(注:左一:中國北方15年雙玻組件脫層;左二:美國亞利桑那10年雙玻組件脫層;左三,中國南方15年雙玻組件脫層;左四:意大利20年以上雙玻組件脫層;)

我們知道,國外雙玻組件最早的實例,可以追溯到上世紀七、八十年代,那時的太陽電池封裝工藝與材料和現在是無法相比的。那時的封裝膠膜黃變是常態。不僅如此,包括材料粘接力、絕緣性、收縮率等指標都不盡如人意,哪怕是本世紀前十年的封裝膠膜,黃變等不良現象依然嚴重,即使是現在,會黃變的封裝膠膜也是有的。

由此可見,封裝膠膜會黃變和是否用雙玻封裝并無必然關系,當年背板組件的封裝材料一樣有膠膜黃變存在。在此,我再次領教了ID公司的“莫須有”邏輯

圖1的左二這張照片的說明是在美國用了10年的雙玻組件,確實,兩主柵組件,這是十年的組件。

可是雙玻真正意義上的市場化成熟應用產品,天合、阿特斯也不敢說超過五年!

拿十多年前的雙玻試驗品來詬病現在的雙玻組件,看來該公司也是實在找不到可以說事的例子,只好拿這個唬人了。

至于雙玻組件的所謂脫層、分層和開裂,不論是過去、現在還是將來,制造過程中若工藝出現問題則是有可能發生的,這是廢品。安裝在電站的雙玻組件若發生這類嚴重缺陷,30年質保期內應予賠償。用幾張老組件的問題照片在此湊數,實在沒有什么說服力。

實際上有機背板一樣會有發黃、開裂、脫層這些問題,而且要比雙玻嚴重得多。

案例3:攻擊PVDF的套路

ID公司一直以來都不缺競爭對手,因而也不缺進攻對手的套路。同為有機背板,ID公司對PVDF的攻擊也是一樣,到處尋找多年以前的材料案例,對個例窮追猛打,大有“大海撈針之后就說大海全是由金屬組成的”邏輯。

在光伏行業做過幾年的人大概都知道,PVDF用于正式進入光伏市場也就十年出頭。作為一種在其它戶外應用行業有成熟經驗并且完敗ID公司的材料,進入一個新領域必然有一個磨合和適應的過程。更何況不少新的PVDF制造商看到了PVDF在光伏行業的前景,涌入之初的經驗不足會對PVDF帶來一些不利的影響。ID公司正是抓住這些局部的示例,選擇性忽視PVDF在行業內已經取得的巨大成績和對行業的重要推動,大肆宣傳PVDF背板的缺陷。

圖4、圖5是ID公司在展會展示和媒體發文中宣傳PVDF背板的缺陷的照片:

關于這一點,本文不再做更多反駁。感興趣的讀者可以看看來自PVDF專業人士,原陶氏化學技術專家,杭州福膜總經理顧方明先生的討逆檄文:大真探:含氟背板開裂的本源

套路二:技術偽科學

案例4:關于雙玻組件沒有呼吸功能

為了掩飾有機背板透水率高乃至促使電池衰減大的缺陷,ID公司推出一個貌似合理的說法:稱有機背板是可呼吸的背板。ID公司的解釋是,正是由于透水性高,才可以將聚集在組件內部的酸性物質呼出來,以防止腐蝕電池。更有跟風解釋:吸水發生在晚上,白天發電日照升溫時水汽會排出組件。

真是可笑之極,你把背板的水汽透過率測試當無聊嗎?

由于有機背板對水有一定的透過性,透過背板的水汽才會與EVA發生反應生成醋酸,雙玻組件之所以衰減小于有機背板,正是有效隔絕了水汽滲入組件內部的結果,即使是用EVA做封裝膠膜,經層壓固化后,組件內部所謂殘留的酸性物質對電池和涂錫銅帶的腐蝕程度也遠遠小于有機背板透過的水汽。況且,現在雙玻組件大多采用POE作為封裝膠膜,還有用透明硅膠以及PVB的,這些封裝材料是沒有所謂酸性物質的!背板組件和雙玻組件的高溫高濕等耐候試驗數據也與此相吻合。

而ID公司稱,正是因為雙玻組件水汽透過率低,所以組件里面的水汽也出不來。卻不想想:沒有水汽進去,哪來水汽出來?即便是邊緣有水汽進入通道,那同樣也是水汽出來的通道是吧。而雙玻組件邊緣與電池、匯流條的距離,足以隔絕水汽的滲入以及電氣絕緣。

套路三:用個別案例夸大事實

案例5:關于雙玻組件易破裂

實際上只要是玻璃制品,就有可能破裂。他們說雙玻組件容易自爆,可笑的是,連什么叫自爆都沒搞清楚,當然也可能是故意裝傻。先說明一下什么叫玻璃自爆:鋼化玻璃在無直接機械外力作用下發生的自動性炸裂叫做鋼化玻璃的自爆,且鋼化程度越高自爆的可能性也越大,這是由于玻璃中有結石、硫化鎳等雜質或有深劃痕、炸口、深爆邊等缺陷時,才會引起鋼化玻璃自爆。自爆的鋼化玻璃有明顯的蝴蝶紋特征,外觀很容易識別。若是這些原因,在玻璃運輸、組件制造等過程中一般就會發生自爆了。自爆的玻璃乃至自爆的組件費用,無論是未加工成組件的玻璃,還是已做成組件,乃至已裝在電站的單玻或雙玻組件,保留證據,玻璃供應商都會按照玻璃或組件的價格無條件賠付,這是規矩。

無框雙玻組件在大批量生產初期,由于不采用邊框,自面世以來,安裝工地的破損率的確較高,行業一直在尋找各找解決方案。

組件發生玻璃破裂,大部分都是受外力所致。沒有邊框的雙玻組件,在搬運和安裝過程中,被碰撞破裂的可能性要大。為此,除了在玻璃鋼化前把玻璃的四角倒角、四邊磨成C型邊外,現在各組件公司制造無框雙玻組件,基本上都加了塑料護角,并用溢出的膠膜形成彈性包邊來減輕由不慎碰撞對組件帶來的危害程度,取得了很好的效果。而雙玻組件在用2mm以下玻璃時,則絕大部分雙玻組件采用全邊框或半邊框。

另外,包裝、運輸不當、安裝方法不對,如壓塊短、壓得太靠邊緣、橡膠墊彈性不好、壓塊位置不正確等,都會導致玻璃破裂。

ID公司尋找了以下雙玻組件破裂的案例。

圖6.破裂和變形的雙玻組件

文章中的雙玻組件破裂的圖片(見圖6),是三條主柵線、72片電池的大組件,沒有護角,每邊才用兩個不長的壓塊,面積太小,且邊緣留白不足,也就是壓塊位置太靠邊緣,若有大風吹過,應力自然過大。還有這塊組件是一排組件中最邊緣的一塊,也有被外力撞擊的可能性。

對于72片的組件,自重要比常規組件多20%,采用邊緣短壓塊的安裝方式,這個是在雙玻應用前幾年的一種嘗試,這種安裝方式已經被證明不夠安全。圖中所用的電池是三主柵,也能說明這是幾年前的案例了。

根據筆者對山東某雙玻組件專業廠商的調查,雙玻組件破裂、變形確實存在,但原因都與安裝方式或支架設計相關,和雙玻組件本身并沒有必然聯系。更多的成功案例說明:結構合理的安裝方式并不用擔心變形和破裂問題。

所以,如果有玻璃破裂的現象發生,則應該到現場仔細觀察,具體分析才能找出真正的原因,來解決問題。

經過近幾年的努力,現在安裝現場雙玻組件的破損率已經不是問題了。關鍵是要按照規范運輸、搬運、安裝、維護。不按規范操作對任何產品都一樣,都可能會損傷產品。

然而……

套路四:用極端手段夸大事實

案例6:關于雙玻組件彎曲變形

雙玻組件易發生彎曲變形之說更是無稽之談,到組件生產車間一看便知,3.2~4mm單玻有機背板層壓件和2.5+2.5mm、2+2mm、乃至1.6+1.6mm的雙玻層壓件從層壓機出來后哪個更彎曲?

事實上單玻有機背板層壓件要彎的多。而雙玻層壓件則非常平整,即使是從兩邊抬起或抬起單角抖動,雙玻層壓件都不易變形。

而單玻層壓件抖動變形時振幅很大,此時組件內部的電池會產生大量的隱裂。所以單玻層壓件要靠邊框上的卡槽把彎曲的層壓件固定在邊框上的,這本身就有不小的內在應力。

裝在電站的單玻組件面積越大,越容易在風力作用下產生抖動,這正是為什么大面積的單玻組件要用4mm玻璃或增加邊框卡槽和C邊長度及使用支撐條的原因。而雙面電池組件為避免邊框遮擋光線,需減少卡槽和C邊長度,這就更增加了電池隱裂的風險。

ID公司為了說明雙玻組件的變形和破裂,引用了前面的圖6和下面的圖7a。

關于前面的圖6,我們已經說明了,用短壓塊的方法安裝72片的雙玻組件,這種設計是不合理的。

至于圖7a照片中的下凹組件,無護角,估計也是稍早些時候的產品,無壓塊是靠背面粘接的連接塊(或掛鉤)固定的。從圖中可以看出,這里的支架安裝,底部的支架橫梁大概位于最末端的電池片下方;上部的支架橫梁大概位于最頂部的電池片下方,以便于上下兩塊組件共用一個支架橫梁。

你看得沒錯,這個組件不是72片的,是60片的組件。

我們來劃重點:

這個橫梁是在組件短邊的兩端!

也就是說,用兩端的橫梁支撐了1.6米的長邊。對于圖6的72片組件來講,也只是用壓塊支撐了1米的短邊!

這樣的安裝不變形?才怪!

然而,ID公司不僅要拿這個來說事,為了夸大效果,他還把圖片的比例給變了!!!(讀者可以自行百度一下光伏媒體之前的報道中用的圖7a)。

如果不是從特定的角度拍,或者沒有用變形處理,圖7的組件應該是圖7b這樣的:

圖7a

這才是正常的組件長寬比。

但是,為了讓讀者把注意力放在變形上,減少對組件安裝方式的聯想,避免讀者把變形和組件長度相聯系,照片拍攝者煞費苦心地選了一個特定的角度。(之所以這么說,是因為從照片的背景來分析,照片本身是沒有處理過的)

ID公司為了轉移讀者的注意力,更好地誤導讀者,真是無所不用其極啊!

案例7. PVDF背板易開裂

本文本不應討論PVDF背板開裂問題,只是由ID公司對雙玻的市場手段聯想到五年前該公司在國電投的技術研討會上,眾目睽睽直下將競爭對手的PVDF膜一撕兩半。這個過程媒體早有詳細的報道。

以下是媒體的原文:

“T膜路線還展示了早已準備好的K膜樣品,用開口撕裂的方法直接鄙視對手的無能。

真的勇士,敢于正視淋漓的鮮血!K膜的代表,當然寸步不讓,據理力爭,不僅指出開口撕裂法的偽科學性,更進一步反擊T膜的‘常識性’錯誤,不懂就不要亂說。”

所以,為了說明競爭對手材料易開裂,可以先將對手的材料做好V型切口,再用開口撕裂法來直接撕逼。現在為了說明雙玻組件安裝變形,又煞費苦心地選好拍攝角度,誤導讀者的思路。

案例8:關于雙玻的十大罪狀-昧著良心說假話,睜著眼睛說瞎話

時間回到2018年夏天的黃山光明頂。

ID公司歷數雙玻十大罪狀,從各個角度講述雙玻的缺點,具體請參考媒體鏈接。關于這一點,筆者也不想多說,多年來行業的實踐經驗和改善路線圖已經回答了一切,歷次雙玻大會上總結的雙玻組件20大優點也為行業廣泛接受。我只是想知道,這到底是昧著良心說假話,還是睜著眼睛說瞎話呢?而對于雙玻組件的眾多優勢,他們則閉口不談。只舉一例,如光伏電站最重要的安全防火問題,至今尚未有雙玻組件電站失火的報道。

關于雙玻的缺點

1、關于雙玻組件的重量

雙玻組件的重量的確是個問題,除了建筑一體化的光伏玻璃幕墻需雙層4mm以上玻璃外,常規光伏電站的確需要更輕的組件,這正是在2~2.5mm玻璃鋼化問題未解決之前,雙玻組件一直沒有進入常規組件系列而大規模發展起來的根本原因。只有當2~2.5mm玻璃鋼化成為可能之時,雙玻組件才以其優良特性比有機背板組件的巨大優勢而蓬勃發展起來。

當然,2.5+2.5mm的雙玻組件還是有些重,所以亞瑪頓公司率先引進氣懸式鋼化爐,2mm和1.6mm的玻璃也可以鋼化,這樣就極大的減輕了雙玻組件的重量。在上海展會上看到,現在已有不少玻璃供應商都有2mm和1.6mm的鋼化玻璃展出和供應,也有不少組件公司展出1.6+1.6輕型雙玻組件。例如,俊鑫公司推出的JeThru雙玻組件,用優化邊框加強機械性能和便利安裝,比常規單玻組件還輕,且載荷測試通過8100Pa,比常規組件的5400Pa還高。所以,根據客戶需求,制造輕型雙玻組件已不是問題。有報道,日本甚至使用0.8+0.8mm的雙玻組件用于屋頂。

實際上,電站業主和其他組件的使用者,會根據不同使用環境,選擇合適自己電站項目的組件。即使是用2.5+2.5mm玻璃封裝的雙玻組件,同樣有它不同于輕薄玻璃組件的特點,也得到了許多客戶的青睞而被大量應用。

筆者更想說的是,在組件使用壽命和發電量面前,重量其實并沒有那么重要,只是雙玻組件一直在努力,期望做得更好!

2、關于組件生產的便利性

對于大部分生產組件的公司來說,目前能用來生產雙玻組件的生產線還只是少部分,大多數現有組件生產線需要適當改造才能適應雙玻組件的生產。而面對雙面組件的快速需求,用透明有機背板做雙面組件,生產過程與生產常規有機背板組件基本一樣,生產線無需改造,輕車熟路,生產效率、產品優質率等考核指標與原來區別不大,只是邊框要把C邊減短,鋁型材做優化設計,以防止鋁邊框遮擋過多的背面光線即可。這也是透明有機背板雙面電池組件唯一相對于雙玻雙面電池組件的優勢所在。至于透明有機背板本身質量到底如何,沒有了鈦白粉的透明有機背板是否還能繼續耐候,這還需要時間考驗。只要在生產過程和出廠時正常,以后即使發生問題,也是由透明有機背板供應商兜底。若真的像3A背板一樣,出了事背板供應商已不復存在了,那就只能是自食其果了。

雙玻組件層壓后就定型了,無法像常規有機背板那樣揭皮返工,來剔除更換有問題的電池,從而提高產品整體的優質率。不過,凡是這種經二次層壓的返修組件,多數生產商已經將其打入次品。更何況,雙玻組件的成品率已經不是問題。

實際上有機背板有很好的應用實例,近期媒體刊登了在甘肅蘭州園子鄉“最老”的光伏電站已經用了35年,說明了日本京瓷公司用玻璃和有機背板封裝的組件長期可靠性很好,從照片(圖八)上可以看到只是封裝材料有些變黃而已。不過日本一般不用TPT做背板,而是用他們自己生產的材料。

可以認為:以現代組件封裝材料、設備、技術和工藝制造的雙玻組件使用壽命達到30年、50年、乃至更長是完全有可能的!

中國光伏行業協會的團體標準《地面用雙玻晶體硅光伏組件設計鑒定和定型》已于2019年1月28日發布,2019年3月1日起實施。該標準區別于常規組件最顯著的特點之一是:“雙玻組件在各種環境試驗完成后,進行最大功率測試。每項試驗完成后,最大功率衰減幅度不大于3%;”這正是由于雙玻組件低衰減、長壽命等優良表現,相關標準才能制定出如此嚴格的條款。附錄給出該標準全文供參考。

【結語】

雙玻組件的發展并非一帆風順,是在不斷改善和進步中逐步成長起來的,并正在不斷努力,使之更加符合用戶和市場的需求。實際上,雙玻組件與常規有機背板組件都有各自的優勢,且在不同的應用環境和條件下,電站業主和組件使用者有各自的選擇方法。不論是單玻、雙玻和雙面有機材料的單、多晶單面、雙面電池組件,還是各種各樣的雙玻或柔性薄膜電池組件,都有各自的用武之地,各種光伏產品都在想方設法適應市場需求,完全沒有必要為了抬高自己,而利用各種手段打擊他人、迷惑大眾,這樣做只會適得其反。

走自己的路,讓別人說去吧。而不是封死別人的路,自己仍在原地踏步。

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