2月22日，由国际能源网、国能能源研究院、光伏头条、储能头条主办的以“新能源 新系统 新生态”为主题的“第七届中国光伏产业论坛”在北京隆重举行。
会上，阿特斯阳光电力集团有限公司技术支持副总裁马跃博士分享了光伏治沙项目的经验。面对热度高、紫外线强、温差大、风大和沙尘大五大恶劣气候因素的挑战，阿特斯有自身独特的应对措施。
阿特斯阳光电力集团有限公司技术支持副总裁 马跃
在实现“双碳”目标的背景下，发展沙漠光伏对于促进新能源整体发展的重要性不言而喻。马跃博士介绍，中国沙化土地面积为73.92万平方公里，约占国土面积的7.7%。如果有20万平方公里用来光伏发电，即可满足全世界的供电需求。
“十四五”期间，以沙漠、戈壁、荒漠为重点的大型风电、光伏基地总规模规划为455GW。此外，在“十四五”规划下的现代能源体系建设工程的14个基地中有5个基地都跟沙漠有缘。
马跃博士表示，沙漠光伏不仅带动了沙化土地的经济价值，响应国家“双碳”目标，同时更起到了防风固沙的作用。但沙漠地区气候环境恶劣，对组件产品的可靠性要求会更加的苛刻。
那么，在沙漠光伏建站环境恶劣的场景下，阿特斯在系统设计、项目可靠性等方面有何成功经验？
在沙漠这样的特殊环境中，由于风沙非常大，在多数情况下，沙漠组件最下面那排的电池片很容易就会被沙尘遮挡，而且沙漠地区电站运维是比较困难的，长期下去很容易出现热斑现象。加之沙漠地本身的温度比较高，特别是采用182/210大功率组件时，电流增大，热斑效应会更明显。对于这样的难点问题，阿特斯有其独特的解决方案：
一是独到的热斑控制技术。马跃博士分析，阿特斯有先进的热斑管控技术：1）半片电池设计可有效降低热斑温度与风险；2）大面积电池片能让热斑温度上升趋势较温和；3）优化单个二极管保护的电池数量降低热斑风险；4）CSIR红外检测和严苛的漏电流管控技术，确保电池电性能的均匀稳定和零缺陷。
此外，马跃博士表示，组件出现热斑很关键的点是组件电池片上有局部的漏电点，阿特斯是最早一家甚至唯一一家企业在电池片上采用红外筛选技术，可实现把未来有可能出现热斑的电池片事先筛选出来。
二是独到的LeTID控制技术。在沙漠地区，因为温度很高，组件会出现热辅助光热衰减现象。该现象指的是晶硅电池在较高温度和光照条件复合作用下的衰减，P型单多晶电池和N型电池都会存在。“阿特斯于2016年就开始深入研究电池LID、LETID的衰减机理，并最早在行业内推广CIR电注入技术，首创了CID量产监控技术。特别是在2022年7月，由阿特斯牵头制订的IEC TS 63202-4《晶体硅光伏电池热辅助光致衰减测试方法》正式发布，并成为国际标准参照规范。阿特斯能够很好的解决光热衰减问题”，马跃博士说。
三是接线盒散热设计、加严可靠性管控。面对沙漠环境，接线盒不仅需要解决电流升高带来的挑战，还要考虑环境温度高带来的散热和可靠性问题。对应到二极管的热性能和热失控风险。阿特斯通过接线盒内部结构调整、用材优化、先进焊接工艺和严苛的加严可靠性测试可完美解决上述问题。马跃博士分析，一方面阿特斯采用紫铜基座，与黄铜基座相比散热能力增加2.5倍，平均结温降低10℃；另一方面阿特斯采用轴向二极管，采用更可靠封装工艺，匹配盒体设计，平均结温降低12℃。
此外，阿特斯内部测试标准领先业界，包括2000小时高温反向电压测试、2000个周期热循环测试、2000次循环热逃逸测试（行业内最严苛）、11000个周期的25A&35A电流通断测试等。
四是高可靠性材料筛选。马跃博士介绍，紫外是影响背板、胶膜、接线盒连接器等高分子材料寿命的关键因素，而阿特斯高可靠性、长寿命材料筛选方案领先业界，其通过了IEC61730-2紫外序列测试、IEC63209-1紫外序列测试、IEC63209-3 综合老化序列测试等 。特别是阿特斯使用的背板、胶膜、接线盒连接器均已通过最高紫外UV500kwh/m?以上测试，无开裂、发黄等现象。
此外，沙漠白天温度高、晚上温度低，在应对沙漠地区的温差问题上，马跃博士表示，阿特斯采用双面双玻组件3倍TC循环，远远满足行业标准。
在应对大风和沙尘大的问题上，马跃博士介绍，一是阿特斯采用新边框设计、预成型焊带，提升组荷载；二是阿特斯贴近现实，多重验证，确保载荷和连接无忧；三是阿特斯采用双面发电，双玻保护，可抵御风沙侵袭。
关于沙漠地区的光伏项目，阿特斯自2017年就开始研究如何进行项目优化，并取得了显著的成绩，为客户带来更高的发电增益。“在相同系统条件下，阿特斯双面组件在沙漠光伏项目中发电增益可提高5.6%-6.8%”，马跃说。
