光伏接线盒进化简史

2017年6月26日 | 能源技术

程子煜

德国莱茵TÜV大中华区太阳能及燃料电池组太阳能零部件项目经理。是TÜV莱茵上海太阳能零部件智能接线盒业务负责人。

 

随着人类的进步,全球环境以及能源已经成为我们无法逃避的问题。究其根本,环境的持续恶化来自于能源的过度开采、浪费和本身就不健康的构成。因此,改变目前的能源构成,积极开发和使用绿色可再生能源便成为我们今日发展的热点。

作为可再生能源之一的太阳能,无论从环保还是可持续性利用的角度,都成为人类目前最佳的选择,具有广阔的发展空间。直至今日,太阳能的研究与利用也已经经历了数十年的历程。然而,在大家将目光聚焦于电池技术,组件转换效率提升等热点的同时,往往忽视了一些虽小但是却不可或缺的太阳能用零部件,造成了好的电池技术,好的组件无法最优利用,更甚者造成了在使用过程中引起危害。太阳能接线盒便是这众多关键零部件之一。在整个太阳能组件系统中,接线盒就像是一个重要的交通枢纽,肩负导出组件发出的电能,保护组件的正常使用,并传输给下一级的关键连接作用。

 

从模仿到自主研发,接线盒产品良莠不齐

随着中国光伏市场的爆发式增长,太阳能接线盒的用量也成倍增加。目前,中国的太阳能接线盒制造工艺已经处于全球领先水平。然而太阳能接线盒进入中国市场伊始,国内的生产厂商没有任何经验。当时所谓的接线盒研发仅处于抄袭照搬、模仿的较低层次,随着新制造商的不断涌现,接线盒市场竞争的日益激烈与有序化的形成,国内的接线盒设计制造水平显著提高,已经逐步过渡到了自主研发阶段,各种类接线盒产品也如同雨后春笋般出现在光伏市场。面对成百上千的太阳能接线盒,如何选择让众多买家头痛不已。

 

接线盒标准,从无到有,为产品质量确定规范

TÜV莱茵作为全球知名的第三方认证机构,从上世纪80年代初便投身于太阳能零部件的测试研究当中。经过大量的实验与数据分析,并结合实际光伏电站的诸多实际潜在隐患,编写出了全球认可的第一份光伏接线盒认证标准2 PfG 1162。该标准为光伏接线盒的选择与应用指明了方向,并将诸多潜在的隐患止步于萌芽状态。2PfG 1162在太阳能接线盒的防护性、安全性以及使用性能方面制定了相应的测试要求,这在当年可谓是全球接线盒行业的一尺标杆。之后在2008年前后,TÜV莱茵的专家与德国标准委员会共同努力推出了光伏接线盒德国行业标准DIN V VDE V 0126-5, 再一次从结构、材料以及电性能等方面对太阳能接线盒的测试认证进行了诠释。标准的诞生是源自对产品精益求精的精神,近年来,伴随着EN 50548+A1+A2与IEC 62790标准的推出,对于光伏接线盒产品的关注也被推向了历史新高。

 

产品迭代:智能接线盒提高发电量

科技的日新月异推动着光伏产品蓬勃发展,传统的接线盒产品已经不能满足现代科技化的电站需求,在电站长期投入使用过程中,为了解决或者尽可能减小发电量的衰减,能提升发电量的智能接线盒脱颖而出。

接线盒制造商们或以电子线路板与MOS管的结合,取代传统金属件与二极管,利用MOS管的开关特性降低因热斑带来的损耗。或在接线盒内集成功率优化器,时刻追踪组件的最大功率工作点,当光伏组件遭受遮挡或失配时,依然使光伏组件工作在最大功率状态下。更有的在集成功率优化器的功能下赋予其输出限压功能,从而使得在额定的系统电压下串联更多的组件,提高了发电量。

 

产品迭代:具备通讯功能的接线盒提升运维质量

近些年分布式电站的投建遍地开花,如何快速有效并低成本的提升运维质量是许多终端客户急迫解决的问题。因此具有监控和通讯功能的接线盒产品孕育而生,它通过传感器部件采集信号,通过传输部件向终端运维传输信息,在第一时间让终端运维商清晰直观并时时刻刻地监控光伏电站中每一块光伏组件的工作状态。

 

产品迭代:快速关断类产品保障使用安全

越来越多的光伏产品被运用到人们的生活中,给大家带了诸多的便利,与此同时安全的理念也显得尤为重要,之前在国外的一所光伏屋顶发生火灾,虽然电力设备已关闭,但是受损的光伏阵列中仍存在着高达几百伏的危险电压,对业主和救援人员造成危险。

快速关断类产品的诞生给业主和救援人员带来了福音,当光伏系统发生安全事故初期,如电器短路,火灾等情况下它能快速降低区域内系统电压,从而使相关人员及时并安全地进入该事故区域,尽可能的降低了事故所带来的损失。

 

智能接线盒标准应运而生

这些新兴产品的诞生也促使着行业规范的进一步推行,TÜV莱茵的专家们借鉴30多年研究光伏行业所积累的经验,制定了光伏行业内第一部智能接线盒标准2PfG 2305,帮助买家在采购此类“智能接线盒”产品中提供了参考数据。

太阳能光伏产业的道路任重道远,TÜV莱茵在产品检测和认证领域已有140多年的历史,作为TÜV莱茵光伏人的我们始终将“精准,专业,执着”奉为自己的准则,致力于产业的前端,以完整严谨的检测理论与方法,全方位助力中国光伏企业的品质发展,为全球光伏用户提供更多更具有卓越品质的“中国制造”。