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極端低溫天氣如何影響光伏組件性能?

2018-07-05 15:42:56 OFweek太陽能光伏網   點擊量: 評論 (0)
此次極端低溫天氣之后,相關電站業主和研究機構也可以針對特定地區的光伏電站展開更全面的調查,了解傳統組件在不同區域對極端低溫天氣的適用性,進而出臺相關的性能評價技術要求和認證規范,對特定地區給出差異化的產品測試認證方案,以滿足該地區光伏電站建設的選型要求。

1月23日08時至25日20時,寒潮已開始影響我國,多地氣溫明顯下降,并伴有4~6級北風,天寒地凍。我國最北邊的漠河、根河氣溫已經跌到-35℃左右,呼倫貝爾已降至-47.5℃,堪稱名副其實的“冰窖”,哈爾濱室外溫度已經降到零下30多攝氏度。寧夏、青海、甘肅、新疆地區溫度普遍在-30℃甚至更低,華北平原最低氣溫為-13~-20℃、黃淮將降至-9~-18℃、長江中下游地區將降至-8~-14℃、華南中北部將降至0~-4℃。北京1月23日早晨將降至-16℃到-17℃,是近30年來1月份的最低氣溫(-17℃)。如此低溫下,光伏人或許已經提前放假,但戶外的光伏組件,該如何度過?

圖1:2016年1月22-24日全國低溫排行榜

圖2:2016年1月22-24全國低溫分布區域:深藍<-50C,藍<-40C,淺藍<-30C

1.低溫對光伏組件的影響

行業普遍關心的是高溫會影響光伏組件的發電輸出,但低溫對光伏組件有何影響,業內人員可能知道得不多。光伏組件的材料中,像玻璃、鋁邊框、電池片等無機材料,一般來講對溫度的依賴性較小,最怕的或許是低溫冰雹對玻璃的撞擊;組件材料中的封裝材料、背板、接線盒等有機材料,往往是最怕極高或極低的溫度的。有機材料對低溫的依賴性,需要從其基本特性-脆化溫度和玻璃化轉變溫度說起。

2.什么是脆化溫度?

塑料的耐寒性用脆化溫度表示,所有塑料都會隨著溫度降低變得愈來愈硬而脆,這是由于聚合物分子鏈的活動性變得愈來愈小之故,脆化溫度是指塑料在沖擊載荷作用下變為脆性破壞的溫度,一般是把在規定沖擊條件下有50%試樣產生脆性破壞的溫度確定為脆化溫度,用符號Tb表示。脆化溫度是塑料材料能夠正常使用的溫度下限,低于脆化溫度,塑料失去了柔韌性,性脆易折,無法正常使用。一般來說,VA含量在28%左右的EVA脆化溫度為-70℃。

3.什么是玻璃化轉變溫度?

對于聚合物來說是非晶聚合物的玻璃態與高彈態之間的轉變。其分子運動本質是鏈段運動發生“凍結”與“自由”的轉變。發生玻璃化轉變的溫度稱為玻璃化溫度,以Tg表示,是高聚物的特征溫度。它是非晶態熱塑性塑料使用溫度的上限,是橡膠使用溫度的下限。

玻璃化轉變對聚合物性能尤其是力學性能變化很大,非晶聚合物的模量可產生3~4個數量級的變化。一般來說,VA含量在28%左右的EVA,低于-24℃開始出現玻璃化轉變,通常認為EVA的玻璃化轉變溫度為-34℃。

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責任編輯:蔣桂云

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