太陽能光伏層壓機原理及未來應用發展趨勢

2020-11-23 電子發燒友

太陽能光伏層壓機原理及未來應用發展趨勢

網絡整理 發表於 2019-07-06 07:57:00

太陽能層壓機是每一個太陽電池組件生產廠家生產所必須的設備。隨著太陽能光伏行業的發展，如何降低設備投資及運營成本已成為重要課題，每個廠家都必須正面面對。層壓機使用成本在組件成本構成中佔有相當份額，如何降低層壓工序投入成本的研究也已提上日程。蓄熱式層壓機是未來降本趨勢。

一、太陽能光伏層壓機原理介紹

太陽能光伏層壓機原理就是在組件各層物質的外表施加一定的壓力，在加熱狀態下將這些物質嚴密地壓合在一起。它通常由加熱系統、真空系統、氣動系統、控制系統四大系統組成。

二、太陽能光伏組件使用分析

層壓機生產過程中的費用，主要包括設備採購成本、水電氣、人工、日常故障維護費用、日常消耗件（矽膠板和導熱油，真空泵器件）。

設備採購成本費用屬於一次性投入，然後逐步轉移到組件成品中，也就是所謂的設備折舊費用轉移。

水電氣費用，目前國內主流層壓機採用熱油加熱方式，以單層單腔層壓機為例，層壓機的基本額定功率為70KW，同時配合真空泵功率，一臺層壓機的整體功率為80KW，但實際運行功率平均為45KW．由於各地電價政策不一，所以，以0．8元／度計算，45＊0．8＝36元；層壓機用氣量約為100L／分鐘，每立方壓縮空氣成本約為0．2元，這樣每小時用氣量為6000L，約6立方，合計費用6＊0．2＝1．2元，總水電氣費用36＋1．2＝37．2元／小時；按每小時3．3循環計算，37．2／（4＊3．3）＝2．82元／塊，2．82／300w＝0．094元／W，每瓦組件水電費0．9分錢。

設備維護費用．根據我們的實際使用情況來看，以油加熱層壓機為例，目前層壓機上容易出問題的零備件主要油24V電源、三項固態繼電器、光電傳感器、鏈條、閥門等。由於設備加熱頻繁開斷，固態繼電器最容易出問題，備件必須常備。層壓機上存在各種閥門，尤其是氣動閥門，關係到層壓機質量。這種零件必須安全可靠。國產閥門容易壞，常常使用國外氣動閥門。由於國內層壓機製作水平有限，工藝精度達不到，鏈條在實際使用過程中經常出現磨損，從而導致設備停機。光電傳感器、24V電源屬於易損備件的真正原因還未弄清，應與安裝位置的環境有關，這些備件發生故障具有偶然隨機性，使用過程中備有幾個備件即可。

三、層壓機發展方向設想

針對組件生產單位的需求，目前層壓機設備廠家的發展趨勢主要為雙層、多層、雙腔雙層層壓機、蓄熱式層壓機。

單層層壓機和多層層壓機對比。

目前市場上，較為成熟的層壓機雙層層壓機，雙層層壓機和十層層壓機在電耗上差不多，但十層的產能產出上要多很多，但是十層的層壓機的控制系統會很複雜，故障率相應會提高几十倍，所以綜合評估結果：十層層壓機不比雙層的實用，不過多層層壓機是一種趨勢。

單腔室層壓機與多腔室層壓機對比。

雙腔室層壓機使原來的工藝縮短了一半，兩個腔室是串聯的，實現功能能比較簡單，故障率不比單腔高。雖然設備投資增加了一些，但是產能提高了50％還是值得的。

油加熱與電加熱層壓機對比。

油加熱層壓機比電加熱層壓機之前最大特點就是加熱穩定均勻，而電加熱層壓機具有升降溫反應快，環保、安全等特點。隨著溫控和熱到技術發展電熱也會被重新接受。

蓄熱式層壓機與常規層壓機對比。

層壓工序環節的電費是主要成本，如何減少電耗或如何節省電費是降低成本首選。常規層壓機是直電消耗，也就是即電即熱即耗，耗熱和用電都是即時相對應的。

蓄熱式層壓機式是耗熱與用電可以錯時控制和管理的一種層壓機。是可以對用電耗電時間進行主動管理一種層壓機。

在這裡我們先要了解一些我們國家的電力調控政策。峰谷電價是我國的一項電價改革措施。通過大幅降低夜間用電價格，鼓勵居民分時用電，以緩解高峰用電量，保證城市電網安全。實行峰谷電價就是將每天的用電時間分成兩段，晚上10點到早上7點（或者從晚上9點到早上6點）為用電「谷」段，白天為「峰」段，通過大幅降低夜間用電價格，適當提高白天電價，鼓勵居民夜間用電。 2010年11月，發展改革委、電監會等六部委聯合印發《電力需求側管理辦法》，針對電力需求側提出了十六項定性或定量的管理和激勵措施，其中提到「將推動並完善峰谷電價制度，鼓勵低谷蓄能」等，《辦法》於2011年1月1日起實施。

充分利用夜間谷電電價優勢，把熱存儲下來，在峰電或平電時段使用，是節省電費的一種有效手段。以江蘇省峰谷電價差距為參考，可以實現每度電0．5元以上節省收益。

河北創實新材料科技有限公司生產的相變蓄熱器，是一種相變複合新材料的應用裝置。它可以直接應該用在原有的層壓機上，也可以整合代替原層壓機加熱系統，可以實現谷電時段熱量存儲峰電時段使用設想，幫助業主去主動節省電費。雖然蓄熱式層壓機雖然會增加一些初期投入，但綜合節省收益還是蠻大的。

結論：在社會要求企業單位節能降耗的大前提下，適當多使用一些多層層壓機可以提高能源利用率，降低組件成本，多層層壓機與雙腔雙層層壓機都是未來發展方向，而層壓機加熱方式也將由油熱逐步向電熱發展。隨著蓄熱儲能技術發展，蓄熱式多層多腔層壓機將成為未來趨勢。

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