光伏組件用復(fù)合材料邊框研發(fā)與進展
1 光伏邊框市場規(guī)模預(yù)測
2021年全球太陽能市場規(guī)模約185GW,對應(yīng)邊框市場約230億,其中中國占80%,約200億;2022年因俄烏戰(zhàn)爭及拉動內(nèi)需,組件爆增,預(yù)計光伏組件產(chǎn)能增長約30%,邊框市場約300億;2023年產(chǎn)能增長約20%,預(yù)計邊框可達360億;按照每年20%的增長幅度,預(yù)計2028年邊框市場可達到千億。
如果全部使用玻纖增強聚氨酯邊框,需用玻纖400萬噸/年,需用聚氨酯100萬噸/年。
2 玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料邊框的優(yōu)異性能
浙江德毅隆科技股份有限公司董事長、武漢理工大學(xué)兼職教授馮毅先生在光伏產(chǎn)業(yè)用玻璃纖維制品應(yīng)用研發(fā)與市場推廣座談會的報告指出,玻璃纖維增強聚氨酯作為復(fù)合材料邊框材料的主流類型 ,具有優(yōu)異的耐候、絕緣性能和碳排放等多項優(yōu)勢。
耐腐蝕、耐鹽霧
玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料邊框具有高耐腐蝕、高耐鹽霧的優(yōu)越性能,是海洋及污水處理廠等耐腐蝕應(yīng)用場景中光伏組件邊框的不二選擇。
承載更高背壓
沿海組件設(shè)計需要承載更高背壓(約4000Pa)。傳統(tǒng)邊框需要增加厚度,增加成本。玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料邊框能充分發(fā)揮力學(xué)性能,較易滿足4000Pa的背壓要求。
高屈服強度
玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料邊框的屈服強度990MPa,是鋁合金的5倍,保證在應(yīng)力釋放后組件100%回彈,沒有殘余變形,在25年的生命周期內(nèi)可大幅降低硅片的隱裂。
防背玻爆裂
玻纖增強聚氨酯材料彈性模量略低于玻璃,在風(fēng)載動態(tài)下邊框具有動載阻尼作用,可有效緩解背面玻璃爆裂的問題。
優(yōu)良的絕緣性能
傳統(tǒng)邊框材料是導(dǎo)體,每一塊組件都需接地,增加了BIPV施工的難度及成本。玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料邊框具有優(yōu)良的絕緣性能,不需接地。
多色彩選擇
傳統(tǒng)邊框顏色單一,要做其它顏色需增加費用。玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料邊框有多種顏色供用戶選擇,無需增加費用。
防組件彎曲變形
玻纖增強聚氨酯材料邊框與玻璃近乎一樣的膨脹系數(shù),有效保證組件從工廠端到寒冷地區(qū)時不會發(fā)生彎曲變形的現(xiàn)象發(fā)生。
低碳排放
2025年后出口到歐洲的組件有碳排放指標(biāo)的要求。GRPU邊框是低能耗產(chǎn)品,經(jīng)初步計算,從最初級原料(石油及礦石)到制成組件邊框再到第一次回收利用作為一個生命周期,GRPU邊框的碳排放指標(biāo)只有傳統(tǒng)邊框用材的12%,降低組件出口碳排放。
34項具體稅目產(chǎn)品中,進口量最大的是無捻粗紗,達到0.77萬噸,占進口總量的24.4%。
3 玻纖增強聚氨酯復(fù)合材料邊框的應(yīng)用場景
一種非金屬材料解決方案,玻璃纖維增強聚氨酯復(fù)合材料邊框擁有金屬邊框所不具備的優(yōu)勢,既可以為光伏組件制造商帶來明顯的降本增效,又適合多場景、多色彩需求的分布式項目使用環(huán)境。
GRPU復(fù)合材料邊框的運用場景包括:組件出口、BIPV發(fā)電、分布式發(fā)電、漁光互補、腐蝕性區(qū)域發(fā)電、沿海及水面發(fā)電等。
隨著能源需求不斷增長,光伏發(fā)電市場發(fā)展空間廣闊。從目前的市場趨勢來看,新型復(fù)合材料拉擠邊框技術(shù)將主導(dǎo)光伏行業(yè)的未來發(fā)展,成為推動光伏行業(yè)發(fā)展的重要力量,屬于光伏行業(yè)的新時代已經(jīng)到來。
為加快光伏用玻纖制品研發(fā)及推廣工作開展,發(fā)掘和培育玻纖應(yīng)用新市場,助力相關(guān)技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,中國玻璃纖維工業(yè)協(xié)會已發(fā)起成立光伏用玻纖制品研發(fā)推廣工作組,各項具體工作正在穩(wěn)步推進中。(來源:浙江德毅隆)