江阴轻质组件公司(暂定)
项目名称:轻量化光伏组件关键技术项目
一、项目背景
太阳能光伏产业在国内经历了20年左右的发展,目前又迎来了一个高速增长的时期。当前产业发展呈现新的特点和趋势,分布式光伏在市场份额中的占比逐年上升,2021年分布式光伏在国内市场占比为53.4%,同期2021年分布式光伏全球市场占比也超过了40%。
分布式光伏包括建筑、公共设施、交通工具、农牧业等应用场景,传统玻璃组件由于重量达每平米重量为15kg以上且没有柔性,难以适合分布式光伏的一些应用场景对于承重、防水、曲面和快速安装要求(大约占建筑光伏市场的40%-50%)。这些应用场景对光伏组件提出了容易携带、柔性可以折叠或卷曲,版型丰富多样等要求,同样需要新型轻量化柔性组件来满足使用要求。
未来5年内, 我国BIPV潜在屋顶应用面积将达13.57亿平米,累计装机规模237GW;国外BIPV/ BAPV需求不低于30亿平米;仅以30%需轻质组件为例,则轻量化前板需求13亿平米以上,约合每年2.6亿平米,以每平米40元计,年市场规模达百亿元人民币。
对于轻质柔性组件,目前市场上有两种技术解决方案,路线一采用透明背板材料(含氟聚合物)或者仅用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等透明塑料为前板,组件寿命低(不耐紫外),仅能满足5年之内的应用;路线二采用进口氟膜(ETFE乙烯-四氟乙烯共聚物、PVF聚氟乙烯)+FRP(玻璃纤维板)为前板,寿命好,但成本远高于传统晶硅组件(1.9元/W),市场竞争力不足。而且对于路线二,用于前板的进口透明氟膜以ETFE和PVF为主,主要供应厂家为美国和日本企业,如杜邦、科慕、旭硝子、大金、日氟荣等。ETFE有少量国产,PVF薄膜为美国杜邦公司独家产品。
本项目绕开了杜邦独家的难度极高的PVF薄膜拉制工艺,采用目前国内独创的PVF涂覆配方和工艺在FRP(玻璃纤维板)直接成膜,在满足组件高耐候高透性能的同时极大的降低了轻质柔性组件的成本。目前实验室小试产品的核心指标均满足光伏组件测试要求。
表一 轻质柔性组件技术方案比较
技术路线 |
技术方案 |
优缺点 |
路线一 |
采用透明背板或者仅用PET等透明塑料为前板。 |
优点:低成本 缺点:寿命低,5年 |
路线二 |
进口氟膜(ETFE乙烯-四氟乙烯共聚物、PVF聚氟乙烯)+FRP(玻璃纤维板)为前板 |
优点:寿命长,耐候性好。 缺点:成本高。ETFE和PVF被杜邦和旭硝子等少数美国和日本企业垄断。 |
本项目 |
PVF涂覆膜+玻璃纤维板 |
优点:具有跟路线二同等的寿命和性能,绕开杜邦PVF拉膜技术,低成本。 缺点:待产业化。 |
- 高耐候复合前板轻薄柔韧,可卷曲直径小于10厘米,可满足多场景组件应用和设计需要
- 可压花纹,增加陷光效应,提高组件良率