『研报』海上光伏组件的设计及可靠性研究

‍

公众号主页添加【微信】，发送名片可进调研群。点击链接进入【知识星球】公众号文章/市场动态即时发布。公众号文章均可在知识星球下载。

点此进入：正点光伏【知识星球】

矩阵账号【资金方向盘】为您提供光伏领域之外更广阔的金融视野。该账号专注发布金融市场热点调研与深度研报，覆盖宏观政策、行业动态、A股、港股、美股等多维度市场分析，助您把握投资机遇，洞察市场风向。

点击下方链接 ↓↓↓ 关注【资金方向盘】，拓宽您的投资认知边界。

本期文章：
『研报』海上光伏组件的设计及可靠性研究
『研报』考虑光伏出力的储能系统容量优化配置研究
『研报』考虑双碳目标的新型电力系统源-网-荷-储评价体系研究
『研报』可再生能源发电制绿氢的发展趋势及前景展望
以下正文：

一、研究背景与目的

背景：陆地光伏发展受土地资源限制，海上光伏成为重要新场景，但面临高盐雾、高载荷、高紫外、高湿热、电气绝缘及热斑等比陆地更为严苛的环境挑战。
目的：针对上述问题，通过优化封装材料选型，结合先进电池与封装技术，设计开发一款适用于海上环境、具备高可靠性与耐候性的高功率光伏组件。

二、核心设计方案（海上组件 vs. 常规组件）

研究通过对比“海上光伏组件”（优化材料）与“常规组件”（普通商用材料）来验证设计有效性。关键材料优化包括：

玻璃：海上组件采用前后镀膜双玻（前板为带离子阻隔层的高耐候玻璃），常规组件仅正面为普通镀膜玻璃。
边框：海上组件使用聚氨酯边框（与玻璃热膨胀系数更匹配），常规组件使用铝边框。
封装胶膜：海上组件使用抗酸双共挤二代胶膜。
密封胶：海上组件使用高阻水聚烯烃密封胶，常规组件使用硅胶。
接线盒：海上组件采用具备双重防护（IP68+保护套管） 的防水设计接线盒。

三、主要测试结果与性能评估

研究对组件进行了全面的常规与加严可靠性测试，海上组件表现显著优于常规组件及行业标准。

1. 常规可靠性测试（IEC 61215标准）

电性能：海上组件功率达635.2W，略高于常规组件（632.1W），主要得益于背面镀膜增光。其开路电压（52.67V）比同功率商用组件低约7%，有助于降低热斑风险。
冷热循环测试（TC200）：海上组件功率衰减0.18%，远低于常规组件（0.54%）。聚氨酯边框在低温下形变更小，减少了界面应力。
湿热测试（DH1000）：海上组件功率衰减仅0.21%，常规组件为2.44%。高阻水玻璃、密封胶和接线盒有效提升了阻湿能力。
电势诱导衰减测试（PID96）：海上组件功率衰减0.05%，常规组件为0.59%。抗PID的Bycium+电池技术结合高阻水封装材料是关键。
机械载荷测试：海上组件功率衰减0.16%，常规组件为0.91%。双玻结构及聚氨酯边框与玻璃的弹性模量匹配性提升了机械强度。

2. 加严可靠性测试（模拟极端海洋环境）

盐雾测试：海上组件通过8级（酸性）盐雾测试，功率衰减仅0.90%，与常规组件在6级（中性）盐雾中的衰减持平。在复合盐雾综合测试（DH+盐雾+PID）后，功率衰减也远低于5%标准。
风洞测试：海上组件可承受风速60m/s（相当于17级飓风） 的考验，测试后外观无缺陷，绝缘、湿漏电等电气性能均合格，最大功率衰减为0.48%。
复合紫外老化序列测试：经历严格的紫外、湿热、盐雾、机械载荷循环测试后，海上组件最终功率衰减为3.52%，优于5%的标准要求。其聚氨酯边框在加严紫外老化后力学性能仍保持合格。

四、研究结论

通过封装材料的系统性优化设计（注重耐候性提升与材料间弹性模量匹配），结合Bycium+电池和高密度封装技术，成功研制出一款高功率、高可靠的海上光伏组件。该组件在各项测试中功率衰减均极低（常规测试<0.3%，加严测试<5%），综合性能显著优于常规组件，证明其能够有效抵抗海上严苛环境，为海上光伏电站30年生命周期内的稳定运行提供了技术保障。