Tại sao kiến trúc tế bào tiếp xúc lại thay đổi phép toán hiệu quả trên mái nhà thương mại
Mỗi tế bào silicon tinh thể thông thường sẽ mất một phần có thể đo lường được của sản lượng lý thuyết trước khi điện đến được bộ biến tần. Thủ phạm nằm ngay trên kính phía trước: các đường lưới kim loại và thanh cái thu dòng điện nhưng cũng chặn một phần ánh sáng mặt trời chiếu tới. Thiết kế tiếp điểm phía sau loại bỏ hoàn toàn vật cản đó bằng cách di chuyển mọi tiếp điểm điện về phía sau tế bào, để bề mặt phía trước mở hoàn toàn để thu ánh sáng.
Đối với một Tấm pin năng lượng mặt trời LONGi Hi-MO X10 640-670W , cách bố trí tiếp xúc phía sau này được kết hợp với đế silicon loại N, mang lại tuổi thọ của hạt mang thiểu số dài hơn và độ nhạy thấp hơn đối với các tạp chất thông thường so với tấm bán dẫn loại P. Kết quả là một mô-đun bắt đầu từ mức trần hiệu suất cao hơn trước khi áp dụng bất kỳ kỹ thuật hạ nguồn nào, chẳng hạn như lớp phủ chống phản chiếu hoặc khoảng cách giữa các thanh cái.
LONGi Hi-MO X10
640-670 W
Hiệu suất mô-đun tối đa 24,6%
Loại N Trở lại Liên hệ
Việc cải thiện hiệu suất từ 1 đến 2 điểm phần trăm so với các giải pháp thay thế TOPCon và PERC có thể trông nhỏ nếu xét riêng lẻ, nhưng xét trên diện tích mái cố định với thời hạn sử dụng 25 năm, nó sẽ tạo ra tổng năng lượng thu được lớn hơn một cách có ý nghĩa, đặc biệt đối với các dự án mà không gian trên mái là hạn chế ràng buộc hơn là ngân sách.
Đối với người mua tìm nguồn cung ứng bảng điều khiển thông qua liên hệ lại nhà phân phối mô-đun năng lượng mặt trời , khoảng cách này trực tiếp thay đổi số lượng mô-đun cần thiết để đáp ứng mục tiêu công suất cố định trên mái nhà, từ đó ảnh hưởng đến chi phí giá đỡ, giờ lao động và thời gian chạy cáp. Việc loại bỏ các thanh cái phía trước cũng làm giảm số lượng mối hàn tiếp xúc với thời tiết trực tiếp, vì hiện tại việc kết nối diễn ra hoàn toàn trên bề mặt tấm phía sau, thường để lại ít điểm tập trung ứng suất hơn, nơi các vết nứt nhỏ có xu hướng bắt nguồn trong quá trình luân chuyển nhiệt hoặc đi lại thường xuyên trên mái nhà thương mại có thể đi bộ.
Đối với các nhóm mua sắm so sánh các mô-đun PV trên mái nhà công nghiệp với ngân sách cố định, mức trần hiệu suất này mang lại lợi ích thứ hai. Ít mô-đun hơn trên mỗi kilowatt có nghĩa là ít hộp nối hơn, ít đầu nối hơn và ít điểm có khả năng hơi ẩm xâm nhập qua mảng hơn, điều này có thể giảm đáng kể chi phí vận hành và bảo trì dài hạn ngay cả trước khi tính đến hiệu suất năng lượng được cải thiện.
Hành vi nhiệt dưới tải nhiệt trên mái nhà ảnh hưởng đến sản lượng thế giới thực như thế nào
Bảng dữ liệu được viết ở nhiệt độ tham chiếu là 25 độ C, nhưng các mái nhà thương mại và công nghiệp hiếm khi mát như vậy. Màng composite tối màu, mái nhà có độ dốc thấp và ánh sáng chói phản chiếu từ các thiết bị lân cận thường xuyên đẩy nhiệt độ tế bào vượt quá 55 hoặc thậm chí 65 độ C trong những buổi chiều mùa hè cao điểm, chính là lúc nhu cầu điện và giá lưới có xu hướng cao nhất.
Mọi tế bào silicon đều mất năng lượng đầu ra khi nhiệt độ tăng, nhưng tốc độ mất mát đó phụ thuộc vào cấu trúc tế bào. Thiết kế tiếp xúc phía sau với hệ số nhiệt độ thuận lợi có xu hướng làm phẳng đường cong đầu ra hiệu quả hơn so với thiết kế tiếp xúc phía trước tiêu chuẩn, bởi vì sự thụ động phía sau làm giảm tổn thất tái hợp tăng tốc dưới nhiệt.
Hiệu quả thực tế thể hiện rõ ràng nhất đối với việc lắp đặt ở vùng có khí hậu nóng và vật liệu lợp tối màu, trong đó đường cong nhiệt phẳng hơn có nghĩa là mảng tiếp tục phân phối gần đến công suất định mức một cách chính xác trong những giờ chiều mùa hè khi tỷ lệ tiện ích và sức căng lưới đều có xu hướng đạt đỉnh.
Đối với các nhóm kỹ thuật đang xác định kích thước mảng theo công suất biến tần cố định, hiện tượng nhiệt này không phải là chú thích cuối trang. Nó thay đổi các giả định được sử dụng trong mô hình hiệu suất năng lượng, đặc biệt đối với mái nhà ở những vùng nóng, có bức xạ cao, nơi chỉ riêng nhiệt độ môi trường xung quanh cũng có thể đẩy nhiệt độ mô-đun lên cao hơn 20 đến 30 độ so với điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn trong phần lớn thời gian của ngày vận hành. Biên nhiệt tương tự này cũng có ảnh hưởng thực tế đến kích thước biến tần, vì dòng mô-đun giữ đầu ra ổn định hơn khi nhiệt độ tăng giúp các nhà thiết kế hệ thống có nhiều khoảng trống hơn trong việc điều chỉnh công suất mảng DC với định mức của biến tần AC, giảm nguy cơ cắt giảm đỉnh điểm vào những buổi chiều nóng bất thường.
Việc lựa chọn vật liệu lợp mái sẽ tạo ra hiệu ứng này hơn nữa. Màng màu trắng hoặc màu sáng phản chiếu nhiều bức xạ tới hơn so với bề mặt hỗn hợp tối màu, nhưng nhiều tòa nhà thương mại hiện tại không được xây dựng với mục đích sử dụng năng lượng mặt trời và đã có mái lợp tối màu hơn. Trong các kịch bản trang bị thêm đó, một mô-đun có đường cong giảm nhiệt phẳng hơn sẽ trở thành đòn bẩy trực tiếp hơn để bảo vệ năng suất hàng năm dự kiến hơn bất kỳ thay đổi nào đối với bề mặt mái, vì việc lợp lại mái cho một cơ sở lớn hiếm khi thực tế trong tiến trình của dự án năng lượng mặt trời.
Sự suy thoái dài hạn có ý nghĩa gì đối với sản lượng năng lượng tích lũy trong 25 năm
Tốc độ xuống cấp hàng năm xác định lượng sản phẩm đầu ra ban đầu của tấm pin còn tồn tại sau hai thập kỷ rưỡi tiếp xúc với tia cực tím, chu kỳ nhiệt và sự xâm nhập của độ ẩm. Hai bảng có xếp hạng năm đầu tiên giống hệt nhau có thể khác nhau đáng kể vào năm thứ 20 nếu đường cong suy thoái cơ bản của chúng khác nhau.
Mức suy giảm năng lượng thấp hơn trong năm đầu tiên, kết hợp với mức suy giảm tuyến tính chậm hơn trong những năm tiếp theo, tạo ra diện tích lớn hơn đáng kể dưới đường cong sản xuất năng lượng trong suốt thời gian vận hành của hệ thống, ngay cả khi con số hiệu suất ban đầu được giữ không đổi giữa hai thiết kế giả định.
Trong thời hạn sở hữu hoặc thuê đầy đủ 25 năm, khoảng cách ngày càng lớn giữa đường cong suy giảm kiểu PERC tiêu chuẩn và thiết kế xuống cấp chậm hơn không cố định ở con số của năm đầu tiên. Nó tăng trưởng qua từng năm, đây là một biến số quan trọng đối với mô hình tài chính đối với các hợp đồng mua bán điện và cơ cấu cho thuê, nơi doanh thu được gắn trực tiếp với sản lượng đo được.
Người mua so sánh các tấm pin mặt trời bán buôn nên yêu cầu nhà cung cấp cung cấp đường cong xuống cấp được đảm bảo đầy đủ tại nhiều điểm trong thời hạn bảo hành, thay vì chỉ dựa vào điểm cuối năm một và năm thứ hai mươi lăm xuất hiện trên hầu hết các bảng dữ liệu tóm tắt. Các chủ sở hữu cơ sở cấp vốn cho một hệ thống thông qua hợp đồng mua bán điện hoặc hợp đồng thuê dài hạn nên coi đường cong suy giảm như một đầu vào theo hợp đồng thay vì một con số tiếp thị, vì nhà cung cấp sẵn sàng đảm bảo sản lượng ở mốc 5, 10, 15 và 20 năm mang lại cho các nhà quản lý tài sản cơ sở khả thi hơn nhiều để dự báo doanh thu sau này trong vòng đời dự án.
Tính đồng nhất về mặt hình ảnh và lợi thế về cấu trúc cho việc tích hợp trên mái nhà
Do bề mặt phía trước của mô-đun tiếp xúc phía sau không có thanh cái hoặc đường lưới nhìn thấy được nên tấm hoàn thiện có vẻ ngoài đồng nhất, ít độ chói mà các kiến trúc sư và chủ sở hữu tòa nhà ngày càng chỉ định cho mặt bằng mái hướng ra đường phố và mặt tiền thương mại dễ nhìn thấy.
Đây không hoàn toàn là sự cân nhắc về mặt thẩm mỹ cho các dự án thương mại và công nghiệp lớn. Màu sắc đồng nhất làm giảm sự không đồng nhất về độ chói có thể nhìn thấy trên các mảng lớn và đơn giản hóa việc kiểm tra trực quan trong quá trình bảo trì định kỳ, vì bất kỳ điểm nóng, vết nứt tế bào hoặc sự phân tách nào đều có xu hướng nổi bật rõ ràng hơn trên nền sạch, nhất quán so với mô hình dạng lưới của thanh cái và chốt.
Đối với các mô-đun PV trên mái nhà công nghiệp được triển khai trên mái màng lớn, lợi thế về cấu trúc này vượt xa vẻ bề ngoài. Các điểm tiếp xúc phía sau cũng có xu hướng giảm nguy cơ hình thành các điểm nóng liên quan đến tiếp điểm tại các mối hàn thanh cái, đây là dạng hư hỏng lâu dài phổ biến trên các bảng tiếp xúc phía trước thông thường hoạt động trong chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại. Các hội đồng đánh giá quy hoạch và phân vùng địa phương ở nhiều thành phố cũng chú ý hơn đến cách các mảng năng lượng mặt trời có thể nhìn thấy được từ các đường phố lân cận, đặc biệt đối với các khu phát triển bán lẻ, văn phòng và khu phức hợp nơi đường mái là một phần của ngôn ngữ thiết kế tổng thể của tòa nhà, do đó, bề mặt tấm đồng nhất có xu hướng di chuyển trong quá trình xem xét thiết kế một cách trơn tru hơn.
Các nhà quản lý cơ sở chịu trách nhiệm kiểm tra máy bay không người lái hoặc chụp ảnh nhiệt định kỳ cũng báo cáo lợi ích thiết thực từ tính nhất quán trực quan. Do bề mặt phía trước không có mẫu thanh cái lặp lại để phân biệt với lỗi thực tế, phần mềm phát hiện điểm nóng tự động có xu hướng tạo ra ít kết quả sai hơn trên mảng tiếp xúc phía sau, giúp giảm thời gian xem xét thủ công cần thiết sau mỗi chu kỳ kiểm tra trên mái nhà thương mại lớn.
Từ wafer đến mô-đun: Quy trình sản xuất liên hệ ngược được đơn giản hóa
Việc sản xuất tế bào tiếp xúc phía sau yêu cầu kiểm soát quy trình chặt chẽ hơn so với đường tiếp xúc phía trước tiêu chuẩn, vì cả hai tiếp điểm phân cực phải được căn chỉnh chính xác trên cùng một bề mặt phía sau mà không bị chập mạch với nhau. Trình tự đơn giản hóa dưới đây phác thảo các giai đoạn cốt lõi của quy trình đó ở cấp độ khái niệm mà không tham chiếu đến bất kỳ cơ sở sản xuất cụ thể nào.
Thử nghiệm điện phát quang sau khi tạo mẫu tiếp xúc đặc biệt quan trọng đối với các thiết kế tiếp xúc phía sau, vì các khe hở cực nhỏ giữa các ngón tay đan xen liền kề không thể nhìn thấy bằng mắt thường nhưng có thể ảnh hưởng đáng kể đến hệ số lấp đầy. Các nhà cung cấp có dây chuyền sản xuất tấm pin mặt trời tiếp xúc ngược hoàn thiện thường tiến gần đến việc kiểm tra điện phát quang toàn diện thay vì lấy mẫu thống kê, giúp giảm nguy cơ hỏng hóc sớm tại hiện trường đối với các hệ thống đã lắp đặt. Hiểu quá trình này cũng giúp người mua đánh giá một Nhà cung cấp tấm pin năng lượng mặt trời BC đặt các câu hỏi chất lượng tốt hơn, vì số lượng các bước kiểm tra và tính nhất quán của dung sai đầu ra giữa các mô-đun đều cho thấy trực tiếp mức độ kiểm soát chặt chẽ của trình tự này trên sàn sản xuất.
Việc tạo khuôn tiếp xúc phía sau đặc biệt mang lại lợi ích từ việc kiểm tra quang học tự động được thực hiện ngay sau giai đoạn pha tạp và thụ động, vì các vùng phân cực bị lệch sẽ dễ dàng phát hiện hơn và rẻ hơn trước khi cán màng so với sau khi mô-đun hoàn thiện đã được đóng khung và vận chuyển. Cán màng và tạo khung, giai đoạn cuối cùng được trình bày ở trên, cũng có tầm quan trọng rất lớn đối với thiết kế tiếp xúc mặt sau, đặc biệt vì tất cả các kết nối điện đều nằm ở phía sau, tiếp giáp trực tiếp với chất bao bọc và tấm nền, do đó, việc kiểm soát nhiệt độ và áp suất cán phù hợp giúp giảm nguy cơ tách lớp xung quanh các điểm tiếp xúc phía sau qua nhiều năm chu kỳ nhiệt.
So sánh tổng chi phí sở hữu: Triển khai khu dân cư và thương mại
Lợi tức đầu tư phụ thuộc vào nhiều thứ hơn là giá bảng trên mỗi watt. Nhân công lắp đặt, kích thước biến tần, diện tích mái sẵn có và năng suất dài hạn là tất cả các yếu tố được đưa vào tính toán cuối cùng và trọng số tương đối của từng yếu tố thay đổi tùy thuộc vào việc triển khai là mái nhà dân cư hay cơ sở công nghiệp và thương mại lớn. Cái nhìn rõ ràng về các biến số này giúp nhóm mua sắm đặt ra những kỳ vọng thực tế trước khi yêu cầu báo giá chính thức.
Yếu tố
Khu dân cư trên mái nhà
Tầng thượng thương mại
Diện tích mái có sẵn
Thường bị giới hạn bởi hình dạng mái nhà
Lớn nhưng đôi khi bị ảnh hưởng bóng
Giá trị hiệu quả cao hơn
Cao, vì diện tích cố định
Cao cho các trang web lệnh thô
Giá trị của sự đồng nhất về mặt hình ảnh
Cao cho nhà mặt phố
Trung bình đến cao đối với mặt tiền có thể nhìn thấy được
Độ nhạy với sự suy giảm nhiệt
Trung bình
Cao trên màng có độ dốc thấp tối
Tác động của sự xuống cấp chậm hơn
Cải thiện tiết kiệm dài hạn
Cải thiện doanh thu cho thuê và bao tiêu
Trong cả hai cài đặt, điểm chung là tính kinh tế của bảng tiếp xúc phía sau có xu hướng cải thiện hầu hết ở những nơi hạn chế vật lý là diện tích mái nhà thay vì ngân sách và nơi môi trường vận hành bao gồm mức tiếp xúc nhiệt đáng kể trong suốt một năm và một địa điểm điển hình.
Một thói quen thẩm định hữu ích cho các nhóm mua sắm tìm nguồn cung cấp tấm pin mặt trời số lượng lớn cho các dự án B2B là lập mô hình tổng năng lượng được cung cấp trong toàn bộ thời hạn hợp đồng thay vì chỉ so sánh giá mỗi watt, vì chi phí trả trước cao hơn một chút có thể được bù đắp nhiều lần bằng đường cong suy giảm phẳng hơn và hiệu suất nhiệt độ cao tốt hơn.
Chi phí nhân công trên mỗi watt lắp đặt cũng có xu hướng giảm khi công suất mô-đun tăng, vì cần ít bảng vật lý hơn để đạt được cùng công suất mục tiêu, điều này trực tiếp làm giảm số lượng kết nối giá đỡ, điểm nối đất và hoạt động vận hành tại nhà DC mà đội lắp đặt phải hoàn thành. Trên các mái nhà thương mại lớn, nơi nhân công, không phải phần cứng, thường là chi tiết đơn hàng lớn nhất trong chi phí lắp đặt, hiệu ứng gộp này ít nhất đáng được chú ý nhiều như chính giá tấm pin khi so sánh đề xuất.
Những điều cần đánh giá khi tìm nguồn cung ứng Mô-đun áp mái thương mại LR7-72HVD
Không phải mọi bảng điều khiển được gắn nhãn là tiếp xúc phía sau hoặc loại N đều mang lại hiệu suất thực tế như nhau, vì cấu trúc tế bào, chất lượng thụ động và vật liệu đóng gói đều khác nhau giữa các dây chuyền sản xuất. Người mua đang nghiên cứu một Mô-đun mái nhà thương mại LR7-72HVD nên yêu cầu dữ liệu hiệu suất được xác minh của bên thứ ba thay vì chỉ dựa vào các tuyên bố trên bảng dữ liệu, đặc biệt là xung quanh hệ số nhiệt độ và đường cong suy giảm được đảm bảo.
1
Yêu cầu tỷ lệ vượt qua phát quang điện và kết quả kiểm tra điểm nóng trong điều kiện tải trọng cơ học và bóng râm một phần, đồng thời xác nhận xếp hạng tải trọng gió và tuyết đối với khu vực lắp đặt cụ thể.
2
Hỏi cách kiểm soát dung sai đầu ra của từng mô-đun trong một lô hàng số lượng lớn, vì dung sai chặt chẽ giúp đơn giản hóa việc thiết kế chuỗi và giảm tổn thất do không khớp trên các mảng lớn.
3
Xem xét liệu chế độ bảo hành có chỉ định đầu ra được đảm bảo ở nhiều thời điểm trong thời hạn chứ không chỉ một con số cuối vòng đời duy nhất và yêu cầu dữ liệu thử nghiệm cơ bản đằng sau sự bảo đảm đó.
Đối với các tổ đánh giá tấm pin mặt trời thương mại để bán nói chung, tài liệu về khả năng thanh toán và dung sai đầu ra nhất quán cũng quan trọng như con số hiệu suất tiêu đề, vì các mảng lớn sẽ khuếch đại tác động tài chính của ngay cả sự không nhất quán nhỏ giữa các mô-đun. Chương trình bảng điều khiển BC của nhà phân phối được ủy quyền của LONGi thường bao gồm tài liệu này như một phần của quá trình thẩm định tiêu chuẩn, có thể rút ngắn chu kỳ đánh giá kỹ thuật cho các nhóm mua sắm làm việc theo lịch trình lắp đặt cố định.
Cuối cùng, cơ cấu bảo hành cần được đọc kỹ trước khi đưa ra bất kỳ đơn đặt hàng nào. Một bảo đảm hiệu suất có ý nghĩa phải chỉ định sản lượng được đảm bảo ở một số khoảng thời gian trong thời hạn 25 năm thay vì một con số duy nhất ở cuối vòng đời, vì cấu trúc đó mang lại cho các nhà tài trợ dự án một bức tranh rõ ràng hơn về cách đường cong suy thoái dự kiến sẽ hoạt động trong thực tế và nó cung cấp cho các nhóm vận hành một tiêu chuẩn cụ thể để đo lường trong quá trình đánh giá hiệu suất hàng năm.
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi 1: Hiệu suất đạt được từ tấm tiếp xúc mặt sau so với tấm TOPCon tiêu chuẩn là bao nhiêu?
Mức tăng điển hình rơi vào khoảng từ một đến hai điểm phần trăm ở cấp độ mô-đun, chủ yếu nhờ việc loại bỏ tổn thất do che chắn phía trước và, trong nhiều thiết kế, đế bán dẫn loại N có tổn thất tái hợp thấp hơn.
Câu hỏi 2: Bảng tiếp xúc phía sau có đắt hơn mô-đun tiêu chuẩn không?
Chi phí sản xuất trên mỗi watt thường cao hơn do kiểm soát quy trình chặt chẽ hơn, nhưng tổng chi phí sở hữu có thể thấp hơn khi năng suất cao hơn, giảm nhiệt tốt hơn và suy thoái lâu dài chậm hơn được tính đến trong toàn bộ thời gian vận hành của hệ thống.
Câu hỏi 3: Công nghệ tiếp xúc mặt sau có dễ bị các vết nứt vi mô hoặc các vấn đề về độ tin cậy hơn so với các tấm nền thông thường không?
Độ tin cậy phụ thuộc chủ yếu vào việc kiểm soát chất lượng sản xuất hơn là bản thân kiến trúc cơ bản. Các nhà cung cấp có phạm vi kiểm tra điện phát quang mạnh mẽ và quy trình đóng gói đã được xác thực báo cáo độ tin cậy của trường tương đương hoặc tốt hơn các thiết kế tiếp xúc phía trước tiêu chuẩn.
Câu hỏi 4: Công nghệ tiếp xúc mặt sau hoạt động như thế nào trong môi trường có độ ẩm cao hoặc ven biển?
Vị trí tiếp xúc phía sau kết hợp với lớp bọc chắc chắn và bịt kín khung có xu hướng làm giảm đường đi của hơi ẩm, mặc dù hiệu suất lâu dài ở vùng khí hậu ven biển hoặc có độ ẩm cao vẫn phụ thuộc nhiều vào chất lượng bịt kín hộp nối và khả năng chống ăn mòn của khung.
Câu hỏi 5: Loại mái nào được hưởng lợi nhiều nhất từ tính đồng nhất về mặt hình ảnh của mô-đun tiếp xúc phía sau?
Mái nhà dân cư hướng ra đường và mặt tiền thương mại dễ nhìn thấy có xu hướng được hưởng lợi nhiều nhất, vì việc không có thanh cái nhìn thấy được sẽ tạo ra diện mạo sạch sẽ, nhất quán hơn trên một mảng lớn.
Câu hỏi 6: Người mua nên so sánh báo giá số lượng lớn từ các nhà cung cấp tấm pin mặt trời bán buôn khác nhau như thế nào?
Ngoài giá mỗi watt, người mua nên so sánh các đường cong suy giảm được đảm bảo, dung sai đầu ra của mô-đun này với mô-đun khác, tài liệu kiểm tra của bên thứ ba và cấu trúc bảo hành trên nhiều điểm kiểm tra hiệu suất thay vì một con số cuối đời duy nhất.
