双玻光伏组件防雷方案_大尺寸光伏组件压块位置

大家好！今天让小编来大家介绍下关于双玻光伏组件防雷方案_大尺寸光伏组件压块位置的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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光伏双玻组件防火等级标准

UNI 9177对于光伏组件的防火等级划分，是综合考虑光伏组件在UNI 8457 和 UNI 9174 中的燃烧表现来判定的。

UNI 8456 “小火焰在两个表面点燃的燃烧反应”和UNI 9174 “材料受到热辐射而产生的燃烧反应”

大尺寸光伏组件压块位置

彩钢瓦屋面光伏电站的安装需要进行以下步骤：

①. 屋面结构检查：在安装前，需要对彩钢瓦屋面的结构进行检查，确保屋面结构能够承受光伏组件的重量和风压等负荷。

②. 组件方案设计：根据彩钢瓦屋面的实际情况和光照条件，设计合适的光伏组件方案，包括组件的数量、排列方式、倾角、方位角等。

③. 安装支架：安装光伏组件需要使用支架，在彩钢瓦屋面上安装支架时，需要使用专门的工具和材料，确保支架的牢固和稳定。

④. 安装光伏组件：在支架上安装光伏组件时，需要注意组件之间的间距和布局，确保光伏组件之间通风和散热，避免因过热而影响发电效率。

⑤. 布线接线：在安装光伏组件时，需要进行布线接线，将组件之间和组件与逆变器之间的电缆连接起来，确保电能的传输和转换。

⑥. 联网调试：在安装完成后，需要进行联网调试，确保光伏电站能够正常运行并接入电网。

科盛彩钢瓦屋顶光伏支架案例图

在彩钢瓦屋面光伏电站的安装过程中，需要注意以下几个事项：

1. 安全防护：在安装光伏组件时，需要注意安全防护措施，避免发生安全事故。同时，还需要考虑光伏组件的防盗措施，以保障光伏系统的安全运行。

2. 防水保护：在安装光伏组件时，需要注意保护彩钢瓦屋面的防水层，避免因为安装光伏组件而破坏彩钢瓦屋面的防水性能。可以采用专门的光伏支架和密封材料，确保光伏系统的安全和防水性能。

3. 维护保养：光伏电站的长期运行需要进行维护保养，包括清洗光伏组件、检查电缆接头、更换损坏部件等。定期进行维护保养，可以延长光伏电站的使用寿命，提高发电效率。

双玻组件_双玻组件数据

光伏支架能够保护光伏组件，避免光伏组件被腐蚀或者被风力破坏。而光伏组件边框是用于固定光伏组件的重要部件。

现有技术中，光伏组件固定于光伏组件边框后，光伏组件边框与光伏支架的安装方式之一为压块安装。参见图1，压块为一体成型结构，包括依次连接的第一水平部11’、竖直部12’和第二水平部13’，第二水平部13’上开设有螺纹孔。将光伏组件边框2’放置在光伏支架3’的合适位置后，压块的第一水平部11’压设在光伏组件边框2’的上表面，再将第二水平部13’通过螺栓固定到光伏支架3’上，完成光伏组件边框2’在光伏支架3’上的安装。

但是，现有技术中，采用压块安装时，需要在光伏组件边框2’上测量压块的最佳安装位置，然后用第一水平部11’压住光伏组件边框，再将螺栓拧入第二水平部13’上的螺纹孔内使得第二水平部13’固定到光伏支架3’上，操作繁琐，且在旋拧螺栓的过程中第一水平部11’与光伏组件边框2’的相对位置可能会发生变化，导致光伏组件边框2’安装不稳。尤其是当光伏组件边框2’的尺寸越大时，安装时间会更长，操作难度也更大。压块位置的优化

组件的准确力学模型为叠合板，叠合板的变形和应力是各方向的线单元相互作用的结果。为简化计算，取板上受力最简单、对组件承载能力影响最大的边沿线单元进行分析，不考虑压块大小对变形的影响时，其长边的线单元可视为带悬臂的简支梁，见图3；短边的线单元可视为简支梁，见图4。其中，q为均布荷载；m为组件长边悬臂长度，即压块中心到组件边沿的距离；l为组件长边的两压块间距；n为组件短边长度。

图3 长边线单元取样位置和力学模型

图4 短边压块中心线单元取样位置和力学模型

根据《建筑结构静力计算手册》[7]可知，图3中，组件长边力学模型的外边沿C点的最大挠度与荷载q、距离l和m的关系为：

式中，f1max为组件长边力学模型的外边沿C点的最大挠度；E、I分别为组件的弹性模量和惯性矩；λ为组件长边的两压块之间的线单元最大挠度，

如图3中，组件长边的两压块之间的线单元最大挠度与载荷q、距离l的关系为：

如图4中，组件短边的压块中心线单元最大挠度与荷载q、组件短边长度n的关系为：

由式(3)可知，压块位置对组件短边的压块中心线单元挠度无影响，因此下文在进行工程算法研究时，暂不考虑压块位置对组件短边的影响。

根据李顺美等[8]的研究，薄膜光伏组件中电池层只有几微米厚，而玻璃、EVA胶的厚度均远大于电池层的厚度，组件的力学性能主要由玻璃和EVA胶决定。由于EVA胶的弹性模量与组件前、后背板的玻璃相比相差1.85×104倍[8]，为简化计算，在采用工程算法计算时，组件的弹性模量等同于玻璃，按照弹性模量E=72 GPa、均布荷载q=2400 Pa进行计算。

根据杨小攀等[9]的研究，薄膜光伏组件在进行力学分析时，可采用纯玻璃板模型代替原组件进行简化计算，其等效厚度时可采用最大应力相等公式进行计算。本模型在计算时取用厚度h=4.92 mm。

压块的最优位置选用原则为：应使组件边沿和中心的变形f1max、f2max均最小。根据此原则，设置压块中心到组件边沿的距离m的范围为60～405 mm，得到如图5所示的曲线。

由图5可知，组件边沿(A或D点)的挠度逐渐由负值变为正值，对应的变形由翘曲变为弯曲。挠度在m值较小时，组件悬臂部分的弯曲刚度较大，抵抗变形的能力强；随着悬臂长度的增大，弯曲刚度逐渐变小，在m=120 mm时，组件中心在变形内力的作用下达到平衡状态，此时出现了翘曲状态下组件边沿变形的最大值；当m=265 mm时，组件边沿的变形几乎为零；之后随着m值的持续增大，组件边沿的变形也逐渐增加。

图5 不同m值下组件挠度的变化曲线

相比之下，随着m值的不断增大，组件中心挠度逐渐减小，组件中心的变形也由弯曲变为翘曲；当m=295 mm时，组件中心的变形为零；之后随着m值的增大，组件中心由弯曲变为翘曲。

由上述分析可知，组件边沿(A或D点)和中心的变形量最小值均为零，但对应的m值并不同，m值偏差较大主要是由压块位置的“顾此失彼”造成的。

方差[10]是用来度量随机变量和其数学期望(即均值)之间偏离程度的。为合理评估不同m值下组件中心和边沿变形量的变化趋势以获取最优m值，对同一m值下取组件边沿和中心变形的平均值Mn和方差进行比较。

同一m值下组件变形平均值Mn、方差的变化曲线分别如图6、图7所示。由图6可知，当m＜270 mm时，组件边沿和中心变形的Mn呈线性减小，之后随着m值的增大，Mn呈线性增长；Mn的最小值出现在m=270 mm，为1.92 mm。由图7可知，当m＜200 mm时，组件边沿和中心变形的急剧减小，之后其变化幅度逐渐减小；当m=280 mm时，的最小值为0.124；当m＞280 mm后，逐渐增大。

图6 同一m值下组件变形平均值Mn的变化曲线

图7 同一m值下组件变形方差的变化曲线

当m=270 mm时，组件边沿和中心变形的Mn最小，为1.92 mm，此时组件边沿和中心变形的=1.63；当m=280 mm时，组件边沿和中心变形的Mn为2.26 mm，组件中心变形和边沿变形的最小，为0.124。可见两种情况下二者的偏差不大。

综合考虑图5～图7，得出压块的最佳位置m取值范围在270～280 mm。为找到压块的最优位置采用有限元算法进行模拟。

双玻组件数据

这个项目可能也是不是特别好说，这是哪个公司的项目，这是一个非常严谨实测数据，这个数据在双玻和普通组件同样用的是科士达逆变器和阳光逆变器情况下，拿到的一年以后实测发电量，得出的结论是什么? 双玻组件发电量不管是在集中式还是组串式逆变器下，双玻组件发电分别高出2.86%和2.94%，这是到现在为止我们认为监控几百兆瓦里有规模有同等比较的条件，有说服力的数据。这点也是我们最近收集起来的资料，一年以后温度的差异，热斑对组件造成的影响，双玻明显小很多，这方面也比较容易理解，难免会因为各种各样的原因组件出现热斑。双玻组件有更好的导热性、传导性，即便温度相对集中的地方也更容易分散，即便在双玻组件中出现热斑的影响，比较起来真正对组件造成的影响，双玻要小一点。我个人觉得有影响，但不是特别的突出，我也是非常客观的看。

最后一点，这点应该是在今天或者明天的论坛还有别的一些企业也会提到，我个人认为1500V 组件系统可能在明年将有非常高速的发展，我们前几天看到了一个国家通知，补贴要下调，我们初步估计一类地区降5分，我们要想达到同等的收益，可能我们系统的成本要降低4.5到5.5元，一般我们说0.4元。从我们组件端来说，每年几乎可以在不增加成本基础上依靠转化率的提高，每年提高5瓦或者每年提高2%到3%的转化效率，今年我们在市面上买到的组件是255、260。第二方面依靠于设计工艺上。第三电气方面的下降，像阳光不断推出大功率的逆变器。1500V 系统，大家最简单的理解，汇流箱少了三分之一，电线电缆少了三分之一，逆变器容量增大了，单瓦成本也会下降。还有变压器也少了三分之一，运维和成本也减少了。我个人蛮自豪的说，我们是今年第一个在这个行业呼吁里1500V 的人。1500V 难在什么地方，因为是系统工程，不是阳光能做出1500V 逆变器就可以了，中间还有一个挑战，中国至今还没有光伏1500V 的设计标准，我们走访了很多设计院，我们可以借鉴直流端的煤矿行业等，应该说我们走访下来，包括电线电缆，所有工艺都已经齐备。美国最开始做1500V ，后面印度，像中国技术升级很大程度上也应该积极去推进，去摸索。我认为在明年整个光伏行业都应该高度重视1500V 的发展。1500V 对于组件的挑战，原来是背板的问题，不管是双玻还是1500V 在明年可能会立竿见影减轻我们的成本。比如1500V 就能降0.2元，我们说转化效率的提升又能降5分，别的地方我们在设计方面等等方面，再能降0.15、0.2元，包括其他设备费用的下降，我觉得还是比较乐观。只有不断地创新，不断地通过技术进步，才能真正拉低我们的成本。

这是在2014年天合做的海南双玻项目，主要考虑的是高温高湿。这是西双版纳50兆瓦的双格项目，都是茶园，这个项目主要考虑的昼夜温差非常大，对背板挑战非常大。这个项目考虑比较多，业主方提出抗风的要求，因为普通组件在屋顶上曾经出现过台风对组件的破坏。这是河南信阳7.6兆瓦的双玻项目，宿迁60兆瓦项目，印度200千瓦的项目，印度对双玻项目非常重视，集中大的项目还没有，最大的可能也就10兆瓦左右，基本我们合作的所有公司都在小规模用双玻来观察一些数据。

我们说双玻组件的优势，概括起来是三个，所有的优势来自于结构的三个方面，没有边框，没有背板，还有三明治结构，它的好处也来自于三个方面，更多收益，更可靠，更环保。总体来看，我觉得双玻组件会有更少的一些衰减，带来更多的收益，不管是抗风沙还是抗PID 还是抗氨气有更好的稳定性，在价格方面，双玻组件和普通组件几乎是一个价格，从天合来讲，我们把双玻组件作为普通组件的一种替代品。光伏行业不断要求降本增效，不断要求和传统火电竞争的背景下，我希望全行业携起手来，我觉得我们真正的对手不是行业内的厂家，我们真正的对手是传统的化石能源。“成本不高，更环保”，这才是我们光伏人扬眉吐气，真正过好日子的那一天，谢谢大家。

图：天合光能有限公司销售总监曾义发表主题演讲《双玻组件如何提高电站收益率》 曾义：各位来宾，各位光伏界的同仁，大家下午好。我在来的路上想了想，今年是我第六次讲双玻的话题，一方面我也怕各位听的烦，第二方面我每次都要竭尽所能把个话题更加详尽的想清楚。天合今年花了这么多功夫在双玻组件的推广，除了看到双玻组件在耐用性、衰减方面的贡献，我们整个光伏界所有同仁应该都看到一点，我们光伏真正的未来，真正的飞越还是有一天能够平价上网。我们畅想一下到2025年，光伏行业必须和火电成本相媲美，这才是我们真正光伏行业发展真正能够飞跃的时机。我一直认为光伏行业整个行业必须有最

大的勇气和热情拥抱挑战和创新，不断创新是我们这个行业最大的源动力。我们整个光伏行业应该要有更多的勇气去接受去尝试去探索新的产品新的工艺。

今天第七次和行业内同仁分享我们对双玻的一些认识。这张图是新的，不管讲到什么产品，我们都要首先看一下产品的发展渊源，双玻我个人认为不是真正的新产品，可能从光伏组件在中国应用开始，双玻组件就开始出现了。第一个阶段双玻组件主要用月BIPV 和BAPV ，第二个阶段主要是功能上的应用，比如像青岛昌盛在双玻产品应用方面，第三个阶段从2014年开始进入大规模的应用，我们从2014年开始，海南中电有一个20兆瓦的双玻大型地面电站。当时的考虑在2014年开始更多是看到了双玻组件在高温高湿及PID 方面的一些功能。我相信从2016年开始，双玻另外一方面的功效，比如1500V 系统应用，在电压方面有更好的表现。双玻组件应用多样性，主要是抗水汽、抗盐雾，第二方面在西北抗紫外线抗封杀，第三方面是农业光伏方面，华中地区农业项目像抗水汽，调光保温，还有像欧洲抗氨气。第四方面是屋顶光伏，这方面应用的项目比较少，但逐步大家也意识到在清洗运维方面的优势。

说到双玻的可靠性，这个地方我稍微打乱一下，我觉得双玻组件不同于别的组件，一个没有背板，第二没有边框，普通组件背板都是自然界老化因子，包括高温高湿都对背板有影响，但是不能说背板不能达到25年的使用条件，从双玻来说，大家对玻璃很容易理解，一般的只要不是强碱，基本没有影响。从组件构造方面，可以非常明显的看到这点。在接下来

的报告加上我们实际应用一、二、六年以后的数据和实测的数据和大家分享，更能够帮助大家进一步的去认识双玻的一些特点。普通组件要接地，双玻在这方面很大一个好处不用接地，施工起来成本也会便宜1到2分钱。我们把双玻表面覆盖导电的铝箔膜在上面，再做热循环，做了以后同样看PID 成果，大家可以一目了然，上面的常规组件做了600个小时实验以后，明显的变黑，双玻组件在600个小时以后，即使加上表面导电的铝箔以后，我们可以看到稍微有一两个电池发黑，这是明显的差异。这是耐风沙打磨性能，在沙尘较大的地区，如果使用普通组件，其背板的最外层会受到磨损，影响外观及性能，因此，将双玻和普通组件进行耐磨损的相关实验验证。

闪电纹和蜗牛纹，到现在为止我们天合还没有发现蜗牛纹、闪电纹会直接加速组件的衰减，但是看起来很不爽。它们的成因是两方面，一个是隐裂，一个是水透。双玻还有一个优势，没有边框，可以看到不积灰不积雪，易清洗管理，减少运维费用。大家知道电磁板所有电池都是串联的，一块的阻挡就会导致整个组件发电量的减少，而减少是非常明显的。双玻组件因为没有边框的遮挡，灰尘都很容易被冲下去。特别是在西北地区，下雪以后，我们在天合常州实验室做了一个实验，这边双玻组件沉积1.5米以后，雪自然坍塌。这部分是讲双玻抗隐裂性能，双玻强度相同，结构相同，厚度相同的玻璃，应力分散方面非常的均匀。我们说三明治结构，对于减少应力，减少风载雪载的能力有明显提高。这张图是我们做了一个实验，薄膜组件、普通组件和双玻组件，在支架沉降15厘米以后，一个光照的情况，在14天以后的对比，薄膜组件出现破损，可能和薄膜组件本身结构有关系，我们双玻组件和普通

组件基本是3厘米左右，普通组件有4、5厘米的边框，双玻组件是5

毫米的结构，它的稳定性，普通组件在位于150毫米以后，明显出现外力性隐裂现象，双玻组件几乎不会出现，理论是什么? 我们就专门双玻组件和普通组件在1500帕变形情况下，它的应力分析。我们最左边的图是普通组件，同样的5400帕可以发现在组件中间部位发生了变形，而双玻组件最强的部分虽然集中在中间，但是是横向分散的，所以同样在4500帕雪载下面，双玻组件中间点最大形变只有1.6厘米。我们也知道变形越少，其中可能产生隐裂的风险就会越少

最近广东台风可能引起了大家对屋顶项目支架的抗风能力或者牢固性的关注，我觉得这个关注都只看到了台风对组件显性的影响，我们测过海南的项目，应该是14级台风，某些点风力略微大于14级，即使支架没有变形，但是隐裂变化已经非常严重。我们行业还没有达到最终解决方案的那一天，问题不断有，靠的就是所有光伏界供应商、设计单位、研发单位共同一个一个克服问题，可能双玻是在某一个方面的解决方案。这是我们天合内部做的一个机械载荷实验，我们可以看到左边的图，这个变形已经达到了12厘米，中间吸盘拉手一直在动，想模拟在强台风过程中不断震颤对组件的影响，双玻组件检测前和检测后，在12厘米相对于每小时140公里风速下持续的颤动，没有发现一片隐裂的出现。双玻还有一个优势，阻燃的效果，双玻组件可以达到Class A，现在我们分布式和屋顶式都越来越多，不能说有一些组件不安全，但是每隔一两年可以在全球报告中看到光伏电站火灾的一些影响，美国计划明年要推出所有居民屋顶上的组件，要达到Class A放火等级，我们中国要求还没有这么高，但是也不能说普通组件有这么大的危害性，但是双玻组件在这方面表现的更好一些。

这是在可靠性方面的一些实验数据，今天的PPT 更多注重实证数据方面的影响，以前大家对双玻组件没有那么多的认识，更多是感性定性的报告，今天分享更多的是数据方面的东西。

我们对14片组件进行可靠性实验，把所有IEC 标准提高了3倍，不管是热循环、冷热，所有的都做过实验，最大的衰减6%。这是第三方测试的情况，高于IEC 国际标准3倍条件的测试。双玻能够更好地起到密封的作用，阻水的作用，抗风沙的作用，它的衰减就要明显低于普通组件。在中国天合销售出去的双玻组件已经达到了300兆瓦，我们一直在跟踪，一两年之前为什么没有那么多数据拿出来，我们觉得真正的实测数据才能代表双玻组件的表现。从我们真正验证实测数据来看，比我们现在承诺每年衰减0.5%还要更加乐观。

我们还有一个观点，包括一些金融机构，在评估我们电站的时候，还提了一个新的说法，叫表外收益，可能不是非常的普遍，我们现在的财务分析，指的是20年有补贴，在很多地方如果电站长期存在，即便低于80%转化效率还可以发电有收益，没有国家的4.2元补贴，但是同等于脱硫煤电价的存在。