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晶硅組件和雙結硅基薄膜組件的優缺點分析

晶硅組件和雙結硅基薄膜組件的優缺點分析

發布日期:2021-04-02 10:25 瀏覽次數:

  晶硅(多晶硅)組件和雙結硅基薄膜組件因其各自的特點,均在大型地面電站中得到了應用。在實際應用過程中,與雙結硅基薄膜組件相比較,多晶硅組件的優點主要體現在:

  單位面積輸出功率更高。1平米的雙結硅基薄(1)膜組件輸出功率約為78Wp,而相同面積的多晶硅組件的輸出功率約在147Wp。

  (2)除組件外,其他配套產品的成本更低。因晶硅組件的單位面積出功率約為雙結硅基薄膜組件的2倍,那么建設同樣大小的太陽能光伏電站,晶硅組件使用的數量約為雙結硅基薄膜組件的一半,那么所需要的電氣設備和電纜的耗量,在使用晶硅組件的電站中比使用雙結硅基薄膜組件的要小很多。

  (3)占地面積更小。建設同樣容量的電站,因所需要的晶硅組件的數量要遠少于雙結硅基薄膜組件,則相應的,使用晶硅組件的光伏電站的占地面積比雙結硅基薄膜組件要小很多,使得系統成本更優。

  (4)晶硅組件的結構使得其比雙結硅基薄膜組件更易運輸。因大型地面電站大都建于偏遠地區,需經海運、陸運等多種途徑才能到達項目現場,在運輸過程中,雙結硅基薄膜組件(尤其是無邊框型的產品)因其自身的玻璃結構,在相同的包裝情況下,更易出現碎裂,而晶硅組件很少出現這種情況。

  (5)便于安裝。晶硅組件重量較雙結硅基薄膜組件更輕,在安裝現場,更容易安裝到支架上。

  晶硅組件在電站應用中出現的缺陷主要為,在出現遮陰的情況下,容易形成孤島效應,這將極大的降低整個陣列乃至電站的功率輸出。

  雙結硅基薄膜組件在電站應用中,其主要優勢體現在:

  (1)功率溫度系數小。雙結硅基薄膜組件的溫度系數約為-0.19%/℃,而晶硅組件的溫度系數約為-0.44%/℃,說明雙結硅基薄膜組件在夏天,熱帶地區或是沙漠地區的每瓦發電量要略高于晶硅組件。

  (2)在光照弱或者出現遮陰的情況下,使用雙結硅基薄膜組件的光伏電站的發電量要略高于使用晶硅組件建設的光伏電站。

  如上述對晶硅組件在電站應用的優勢分析,可看出雙結硅基薄膜組件的缺陷集中在因發電效率低下,而導致的需更多的配套電氣產品,占有更大面積的土地,需要更多的人工,同時,在運輸和安裝上更有難度。

  2、應用實例

  實際應用中,使用CHSM 6612P-290W晶硅組件和裝有CHSM 5001T-115W雙結硅基薄膜組件的太陽能光伏電站在發電輸出方面的對比數據如表1所示。

  這兩組數據取自同一經緯度的兩個電站,電站的建設地在泰國北標府附近。因此,兩個項目的日照及氣候條件相近,且均采用正泰電源生產的CPS 100kW逆變器,其轉換效率為97.6%。泰國位于赤道附近,常年高溫,雨季較長,根據理論分析,雙結硅基薄膜組件的發電性能應優于晶硅組件。下表1為2013年1月到9月每兆瓦的光伏電站實際測得的發電數據,其中雙結硅基薄膜組件的總發電量輸出略低于晶硅組件。實際上,薄膜電站由于技術原因,相同功率所需要的太陽能組件數量要遠多于普通晶硅電站,所以其電站系統損失要大于普通晶硅電站。因此從實際數據上來看,如果剔除系統損失因素的影響,雙結硅基薄膜組件在單位日照時間的發電量上要高于晶硅。但是隨著電站規模的擴大,薄膜電站的系統損失也將由于受組件數量影響而變大,導致實際發電量的變低。實際上,太陽能光伏電站的發電輸出受很多因素的影響,除自然環境外,還有設備的不正常運行也會很大程度的影響輸出,因此實測數據的差異不能完全歸因于組件的性能表現。

  如今晶硅組件成本大幅下降,使得其在大型地面電站的建設中更受歡迎。考慮這個因素,雙結硅基薄膜組件就其本身特點或許應更專注于建筑一體化。

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