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万言书: 双玻怎么了?请摸着良心说话

近日,一些关于双玻组件问题频出等不利于双玻组件的言论甚嚣尘上。然而,双玻真的有如此不堪吗?本文分为上下两篇,由温建军先生向您讲述关于双玻问题背后的真相。

【序言】

近年来,双玻组件在解决了2.5mm和2mm玻璃钢化、制造工艺、成品率以及制造成本等问题之后,以其耐候性好、衰减率低、发电效率高、使用寿命长、可抗PID、无隐裂蜗牛纹之忧虑、耐1500V高压、无框不积灰、积雪易滑落、防火不自燃、质保期更长、运维超便捷、回收无含氟之污染等一系列优良特性受到用户青睐,并得到快速发展,市场占有率稳步攀升。尤其是双面电池的蓬勃兴起,更是为双玻双面电池组件带来了巨大的发展空间!

然而,双玻的发展并不是一帆风顺的。多年以来,双玻不仅要走出一条创新之路,解决各种工艺和应用问题,还要面对各种诽谤、污蔑、造谣。众口烁金,妖言惑众,某号称国际知名的背板材料供应商(International小D,简称ID)对双玻这一技术跨越表现得相当不自信,竟用对付背板材料竞争对手的套路来挑衅新的竞争产品–双玻。

作为光伏行业的一个老兵,笔者在此并非想反对有机背板和透明有机背板,近四十年的从业经验让我明白要百花齐放,相互促进,共同发展。尺有所短,寸有所长,实践是检验真理的唯一标准。我只是鄙视那些为了追求自家利益最大化而罔顾事实,指鹿为马的一些卑劣伎俩。

在尚德、天合等企业开发双玻之初,由于自身的许多不成熟,双玻并未引起市场的注意,也未引起ID的重视。但当信义成功应用双玻于双山项目,天合成功地开发云南茶园双玻项目,晶澳成功开发大同领跑者双玻项目后,ID看到双玻对有机背板带来的威胁,开始搜集早期出现问题双玻组件的案例,在各种展会、会议及一些媒体宣传、展示来攻击双玻组件了。

套路一:引用过期案例

案例1:海南文昌某中学运行超过20年的双玻组件

这块运行了超过20年的组件,被ID检测为总功率100%衰减,原因叙述为EVA严重脱层,湿气侵入。

通常光伏人都明白,晶硅组件即便运营25年以上,功率再怎么自然衰减,也不会出现所谓100%衰减。根据中山大学太阳能研究所对老组件的测试,使用25年以上的组件自然衰减后仍能发电。甘肃自然能源研究所对兰州城外1983年安装的组件进行了测试,10KW的电站现在仍有7KW。

如果说上图的样品总功率衰减100%了,原因只是“EVA严重脱层,湿气侵入”这么简单吗?

作为一家国际知名的材料供应商,研发能力不在话下。但在这里,以偏概全,不辩因果,织造并夸大竞争对手的“缺点”,故意造成客户端的无谓恐慌,ID继续保持了其一贯的“宣传套路”。

案例2:双玻组件封装胶膜黄变、脱层、分层和开裂

图2封装胶膜脱层(注:左一:中国北方15年双玻组件脱层;左二:美国亚利桑那10年双玻组件脱层;左三,中国南方15年双玻组件脱层;左四:意大利20年以上双玻组件脱层;)

我们知道,国外双玻组件最早的实例,可以追溯到上世纪七、八十年代,那时的太阳电池封装工艺与材料和现在是无法相比的。那时的封装胶膜黄变是常态。不仅如此,包括材料粘接力、绝缘性、收缩率等指标都不尽如人意,哪怕是本世纪前十年的封装胶膜,黄变等不良现象依然严重,即使是现在,会黄变的封装胶膜也是有的。

由此可见,封装胶膜会黄变和是否用双玻封装并无必然关系,当年背板组件的封装材料一样有胶膜黄变存在。在此,我再次领教了ID公司的“莫须有”逻辑

图1的左二这张照片的说明是在美国用了10年的双玻组件,确实,两主栅组件,这是十年的组件。

可是双玻真正意义上的市场化成熟应用产品,天合、阿特斯也不敢说超过五年!

拿十多年前的双玻试验品来诟病现在的双玻组件,看来该公司也是实在找不到可以说事的例子,只好拿这个唬人了。

至于双玻组件的所谓脱层、分层和开裂,不论是过去、现在还是将来,制造过程中若工艺出现问题则是有可能发生的,这是废品。安装在电站的双玻组件若发生这类严重缺陷,30年质保期内应予赔偿。用几张老组件的问题照片在此凑数,实在没有什么说服力。

实际上有机背板一样会有发黄、开裂、脱层这些问题,而且要比双玻严重得多。

案例3:攻击PVDF的套路

ID公司一直以来都不缺竞争对手,因而也不缺进攻对手的套路。同为有机背板,ID公司对PVDF的攻击也是一样,到处寻找多年以前的材料案例,对个例穷追猛打,大有“大海捞针之后就说大海全是由金属组成的”逻辑。

在光伏行业做过几年的人大概都知道,PVDF用于正式进入光伏市场也就十年出头。作为一种在其它户外应用行业有成熟经验并且完败ID公司的材料,进入一个新领域必然有一个磨合和适应的过程。更何况不少新的PVDF制造商看到了PVDF在光伏行业的前景,涌入之初的经验不足会对PVDF带来一些不利的影响。ID公司正是抓住这些局部的示例,选择性忽视PVDF在行业内已经取得的巨大成绩和对行业的重要推动,大肆宣传PVDF背板的缺陷。

图4、图5是ID公司在展会展示和媒体发文中宣传PVDF背板的缺陷的照片:

关于这一点,本文不再做更多反驳。感兴趣的读者可以看看来自PVDF专业人士,原陶氏化学技术专家,杭州福膜总经理顾方明先生的讨逆檄文:大真探:含氟背板开裂的本源

套路二:技术伪科学

案例4:关于双玻组件没有呼吸功能

为了掩饰有机背板透水率高乃至促使电池衰减大的缺陷,ID公司推出一个貌似合理的说法:称有机背板是可呼吸的背板。ID公司的解释是,正是由于透水性高,才可以将聚集在组件内部的酸性物质呼出来,以防止腐蚀电池。更有跟风解释:吸水发生在晚上,白天发电日照升温时水汽会排出组件。

真是可笑之极,你把背板的水汽透过率测试当无聊吗?

由于有机背板对水有一定的透过性,透过背板的水汽才会与EVA发生反应生成醋酸,双玻组件之所以衰减小于有机背板,正是有效隔绝了水汽渗入组件内部的结果,即使是用EVA做封装胶膜,经层压固化后,组件内部所谓残留的酸性物质对电池和涂锡铜带的腐蚀程度也远远小于有机背板透过的水汽。况且,现在双玻组件大多采用POE作为封装胶膜,还有用透明硅胶以及PVB的,这些封装材料是没有所谓酸性物质的!背板组件和双玻组件的高温高湿等耐候试验数据也与此相吻合。

而ID公司称,正是因为双玻组件水汽透过率低,所以组件里面的水汽也出不来。却不想想:没有水汽进去,哪来水汽出来?即便是边缘有水汽进入通道,那同样也是水汽出来的通道是吧。而双玻组件边缘与电池、汇流条的距离,足以隔绝水汽的渗入以及电气绝缘。

套路三:用个别案例夸大事实

案例5:关于双玻组件易破裂

实际上只要是玻璃制品,就有可能破裂。他们说双玻组件容易自爆,可笑的是,连什么叫自爆都没搞清楚,当然也可能是故意装傻。先说明一下什么叫玻璃自爆:钢化玻璃在无直接机械外力作用下发生的自动性炸裂叫做钢化玻璃的自爆,且钢化程度越高自爆的可能性也越大,这是由于玻璃中有结石、硫化镍等杂质或有深划痕、炸口、深爆边等缺陷时,才会引起钢化玻璃自爆。自爆的钢化玻璃有明显的蝴蝶纹特征,外观很容易识别。若是这些原因,在玻璃运输、组件制造等过程中一般就会发生自爆了。自爆的玻璃乃至自爆的组件费用,无论是未加工成组件的玻璃,还是已做成组件,乃至已装在电站的单玻或双玻组件,保留证据,玻璃供应商都会按照玻璃或组件的价格无条件赔付,这是规矩。

无框双玻组件在大批量生产初期,由于不采用边框,自面世以来,安装工地的破损率的确较高,行业一直在寻找各找解决方案。

组件发生玻璃破裂,大部分都是受外力所致。没有边框的双玻组件,在搬运和安装过程中,被碰撞破裂的可能性要大。为此,除了在玻璃钢化前把玻璃的四角倒角、四边磨成C型边外,现在各组件公司制造无框双玻组件,基本上都加了塑料护角,并用溢出的胶膜形成弹性包边来减轻由不慎碰撞对组件带来的危害程度,取得了很好的效果。而双玻组件在用2mm以下玻璃时,则绝大部分双玻组件采用全边框或半边框。

另外,包装、运输不当、安装方法不对,如压块短、压得太靠边缘、橡胶垫弹性不好、压块位置不正确等,都会导致玻璃破裂。

ID公司寻找了以下双玻组件破裂的案例。

图6.破裂和变形的双玻组件

文章中的双玻组件破裂的图片(见图6),是三条主栅线、72片电池的大组件,没有护角,每边才用两个不长的压块,面积太小,且边缘留白不足,也就是压块位置太靠边缘,若有大风吹过,应力自然过大。还有这块组件是一排组件中最边缘的一块,也有被外力撞击的可能性。

对于72片的组件,自重要比常规组件多20%,采用边缘短压块的安装方式,这个是在双玻应用前几年的一种尝试,这种安装方式已经被证明不够安全。图中所用的电池是三主栅,也能说明这是几年前的案例了。

根据笔者对山东某双玻组件专业厂商的调查,双玻组件破裂、变形确实存在,但原因都与安装方式或支架设计相关,和双玻组件本身并没有必然联系。更多的成功案例说明:结构合理的安装方式并不用担心变形和破裂问题。

所以,如果有玻璃破裂的现象发生,则应该到现场仔细观察,具体分析才能找出真正的原因,来解决问题。

经过近几年的努力,现在安装现场双玻组件的破损率已经不是问题了。关键是要按照规范运输、搬运、安装、维护。不按规范操作对任何产品都一样,都可能会损伤产品。

然而……

套路四:用极端手段夸大事实

案例6:关于双玻组件弯曲变形

双玻组件易发生弯曲变形之说更是无稽之谈,到组件生产车间一看便知,3.2~4mm单玻有机背板层压件和2.5+2.5mm、2+2mm、乃至1.6+1.6mm的双玻层压件从层压机出来后哪个更弯曲?

事实上单玻有机背板层压件要弯的多。而双玻层压件则非常平整,即使是从两边抬起或抬起单角抖动,双玻层压件都不易变形。

而单玻层压件抖动变形时振幅很大,此时组件内部的电池会产生大量的隐裂。所以单玻层压件要靠边框上的卡槽把弯曲的层压件固定在边框上的,这本身就有不小的内在应力。

装在电站的单玻组件面积越大,越容易在风力作用下产生抖动,这正是为什么大面积的单玻组件要用4mm玻璃或增加边框卡槽和C边长度及使用支撑条的原因。而双面电池组件为避免边框遮挡光线,需减少卡槽和C边长度,这就更增加了电池隐裂的风险。

ID公司为了说明双玻组件的变形和破裂,引用了前面的图6和下面的图7a。

关于前面的图6,我们已经说明了,用短压块的方法安装72片的双玻组件,这种设计是不合理的。

至于图7a照片中的下凹组件,无护角,估计也是稍早些时候的产品,无压块是靠背面粘接的连接块(或挂钩)固定的。从图中可以看出,这里的支架安装,底部的支架横梁大概位于最末端的电池片下方;上部的支架横梁大概位于最顶部的电池片下方,以便于上下两块组件共用一个支架横梁。

你看得没错,这个组件不是72片的,是60片的组件。

我们来划重点:

这个横梁是在组件短边的两端!

也就是说,用两端的横梁支撑了1.6米的长边。对于图6的72片组件来讲,也只是用压块支撑了1米的短边!

这样的安装不变形?才怪!

然而,ID公司不仅要拿这个来说事,为了夸大效果,他还把图片的比例给变了!!!(读者可以自行百度一下光伏媒体之前的报道中用的图7a)。

如果不是从特定的角度拍,或者没有用变形处理,图7的组件应该是图7b这样的:

图7a

这才是正常的组件长宽比。

但是,为了让读者把注意力放在变形上,减少对组件安装方式的联想,避免读者把变形和组件长度相联系,照片拍摄者煞费苦心地选了一个特定的角度。(之所以这么说,是因为从照片的背景来分析,照片本身是没有处理过的)

ID公司为了转移读者的注意力,更好地误导读者,真是无所不用其极啊!

案例7. PVDF背板易开裂

本文本不应讨论PVDF背板开裂问题,只是由ID公司对双玻的市场手段联想到五年前该公司在国电投的技术研讨会上,众目睽睽直下将竞争对手的PVDF膜一撕两半。这个过程媒体早有详细的报道。

以下是媒体的原文:

“T膜路线还展示了早已准备好的K膜样品,用开口撕裂的方法直接鄙视对手的无能。

真的勇士,敢于正视淋漓的鲜血!K膜的代表,当然寸步不让,据理力争,不仅指出开口撕裂法的伪科学性,更进一步反击T膜的‘常识性’错误,不懂就不要乱说。”

所以,为了说明竞争对手材料易开裂,可以先将对手的材料做好V型切口,再用开口撕裂法来直接撕逼。现在为了说明双玻组件安装变形,又煞费苦心地选好拍摄角度,误导读者的思路。

案例8:关于双玻的十大罪状-昧着良心说假话,睁着眼睛说瞎话

时间回到2018年夏天的黄山光明顶。

ID公司历数双玻十大罪状,从各个角度讲述双玻的缺点,具体请参考媒体链接。关于这一点,笔者也不想多说,多年来行业的实践经验和改善路线图已经回答了一切,历次双玻大会上总结的双玻组件20大优点也为行业广泛接受。我只是想知道,这到底是昧着良心说假话,还是睁着眼睛说瞎话呢?而对于双玻组件的众多优势,他们则闭口不谈。只举一例,如光伏电站最重要的安全防火问题,至今尚未有双玻组件电站失火的报道。

关于双玻的缺点

1、关于双玻组件的重量

双玻组件的重量的确是个问题,除了建筑一体化的光伏玻璃幕墙需双层4mm以上玻璃外,常规光伏电站的确需要更轻的组件,这正是在2~2.5mm玻璃钢化问题未解决之前,双玻组件一直没有进入常规组件系列而大规模发展起来的根本原因。只有当2~2.5mm玻璃钢化成为可能之时,双玻组件才以其优良特性比有机背板组件的巨大优势而蓬勃发展起来。

当然,2.5+2.5mm的双玻组件还是有些重,所以亚玛顿公司率先引进气悬式钢化炉,2mm和1.6mm的玻璃也可以钢化,这样就极大的减轻了双玻组件的重量。在上海展会上看到,现在已有不少玻璃供应商都有2mm和1.6mm的钢化玻璃展出和供应,也有不少组件公司展出1.6+1.6轻型双玻组件。例如,俊鑫公司推出的JeThru双玻组件,用优化边框加强机械性能和便利安装,比常规单玻组件还轻,且载荷测试通过8100Pa,比常规组件的5400Pa还高。所以,根据客户需求,制造轻型双玻组件已不是问题。有报道,日本甚至使用0.8+0.8mm的双玻组件用于屋顶。

实际上,电站业主和其他组件的使用者,会根据不同使用环境,选择合适自己电站项目的组件。即使是用2.5+2.5mm玻璃封装的双玻组件,同样有它不同于轻薄玻璃组件的特点,也得到了许多客户的青睐而被大量应用。

笔者更想说的是,在组件使用寿命和发电量面前,重量其实并没有那么重要,只是双玻组件一直在努力,期望做得更好!

2、关于组件生产的便利性

对于大部分生产组件的公司来说,目前能用来生产双玻组件的生产线还只是少部分,大多数现有组件生产线需要适当改造才能适应双玻组件的生产。而面对双面组件的快速需求,用透明有机背板做双面组件,生产过程与生产常规有机背板组件基本一样,生产线无需改造,轻车熟路,生产效率、产品优质率等考核指标与原来区别不大,只是边框要把C边减短,铝型材做优化设计,以防止铝边框遮挡过多的背面光线即可。这也是透明有机背板双面电池组件唯一相对于双玻双面电池组件的优势所在。至于透明有机背板本身质量到底如何,没有了钛白粉的透明有机背板是否还能继续耐候,这还需要时间考验。只要在生产过程和出厂时正常,以后即使发生问题,也是由透明有机背板供应商兜底。若真的像3A背板一样,出了事背板供应商已不复存在了,那就只能是自食其果了。

双玻组件层压后就定型了,无法像常规有机背板那样揭皮返工,来剔除更换有问题的电池,从而提高产品整体的优质率。不过,凡是这种经二次层压的返修组件,多数生产商已经将其打入次品。更何况,双玻组件的成品率已经不是问题。

实际上有机背板有很好的应用实例,近期媒体刊登了在甘肃兰州园子乡“最老”的光伏电站已经用了35年,说明了日本京瓷公司用玻璃和有机背板封装的组件长期可靠性很好,从照片(图八)上可以看到只是封装材料有些变黄而已。不过日本一般不用TPT做背板,而是用他们自己生产的材料。

可以认为:以现代组件封装材料、设备、技术和工艺制造的双玻组件使用寿命达到30年、50年、乃至更长是完全有可能的!

中国光伏行业协会的团体标准《地面用双玻晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》已于2019年1月28日发布,2019年3月1日起实施。该标准区别于常规组件最显著的特点之一是:“双玻组件在各种环境试验完成后,进行最大功率测试。每项试验完成后,最大功率衰减幅度不大于3%;”这正是由于双玻组件低衰减、长寿命等优良表现,相关标准才能制定出如此严格的条款。附录给出该标准全文供参考。

【结语】

双玻组件的发展并非一帆风顺,是在不断改善和进步中逐步成长起来的,并正在不断努力,使之更加符合用户和市场的需求。实际上,双玻组件与常规有机背板组件都有各自的优势,且在不同的应用环境和条件下,电站业主和组件使用者有各自的选择方法。不论是单玻、双玻和双面有机材料的单、多晶单面、双面电池组件,还是各种各样的双玻或柔性薄膜电池组件,都有各自的用武之地,各种光伏产品都在想方设法适应市场需求,完全没有必要为了抬高自己,而利用各种手段打击他人、迷惑大众,这样做只会适得其反。

走自己的路,让别人说去吧。而不是封死别人的路,自己仍在原地踏步。

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