组件功率不断提升、尺寸不断增大,组件要能够在暴雪、冰雹等严酷的天气环境下保持稳定高发电表现,这对于对组件的材料、工艺提出了更严峻的挑战,对组件机械性能也提出了更高的要求。与此同时,随着光伏组件应用场景的多样化,组件在极端环境下的可靠性成为行业焦点。其中,不均匀雪载测试作为针对实际环境中雪载的关键评估手段,近年被纳入国际标准并引发广泛关注。
光伏组件通常以倾斜角度安装,积雪因重力作用滑落至组件下半部分,导致压力分布不均。这种不均匀荷载可能引发组件边框变形、玻璃破裂甚至支架损坏,严重威胁电站安全。阿特斯采取全方位质量管控,不仅按照IEC 61215标准对组件进行了静载测试,还按照澳洲建筑行业抗龙卷风要求进行了动载测试,进一步应对暴雪极端环境挑战。如图1,2所示,阿特斯N型高效组件通过了不均匀雪载测试IEC 62938:2020。经北京鉴衡认证中心测试评估,阿特斯组件的临界雪载荷超过6000Pa以上,考虑安全系数后的非均匀雪载承载能力超过4000Pa以上,试验前后对比组件功率几乎无衰减。按照雪密度平均值0.25g/cm3换算,相当于即使2.5米以上厚度的积雪压在组件上,组件也安然无恙,具备优异的抗雪载能力。
图1 户外组件积雪
图2 实验室测试展示
IEC 62938:2020不均匀雪载测试方法是组件在37°的测试角度下(此角度被认定为雪滑落临界值),施加在倾斜组件不超过2/3组件长度的底部区域的组件表面雪载荷为SA,继续施加在不超过1/2组件长度的区域的悬空雪载荷为SE。该测试方法真实反应了实际环境中的积雪情况,越靠近组件底部,隆起的积雪越厚。不均匀雪载由初始值SK=2400Pa开始测试,持续施压24小时,之后每阶段增加200Pa,直至组件出现失效,如图3。
图3 倾斜时测试载荷分布
组件在实际应用环境中面临各种挑战,阿特斯将自主研发融入于产品创新和可靠性提升。面对风雪极寒的挑战,阿特斯对于组件关键原材料如玻璃、边框、接线盒、封装胶膜等做了一系列优化设计和严苛的可靠性验证,确保了产品具备可靠的载荷承载能力。