然而,在大家將目光聚焦于電池技術(shù)、組件轉換效率提升等熱點(diǎn)的同時(shí),往往忽視了一些雖小但是卻不可或缺的太陽(yáng)能零部件,造成了好的電池技術(shù),好的組件無(wú)法最優(yōu)利用,更甚者造成了在使用過(guò)程中引起危害。太陽(yáng)能接線(xiàn)盒便是這眾多關(guān)鍵零部件之一。
在整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統中,接線(xiàn)盒的作用主要是:當電池片發(fā)生陰影遮擋時(shí),該串電池片的電效應由“電源特性”變?yōu)榱?ldquo;電阻特性”,這時(shí)二極管啟動(dòng),將該“陰影電池串”從整個(gè)系統中隔離,起到了電氣保護作用。如果沒(méi)有安裝該二極管,則受遮擋的電池片會(huì )快速發(fā)熱可能燒壞電池片、EVA、融化互連帶焊錫而造成整塊電池板不可恢復損壞。因此,接線(xiàn)盒就像是一個(gè)重要的交通樞紐,肩負導出組件發(fā)出的電能,保護組件的正常使用,是光伏電站的“保護神”。
因此,接線(xiàn)盒的發(fā)展對于光伏行業(yè)來(lái)說(shuō)是不可忽視的一環(huán)。
一、光伏接線(xiàn)盒發(fā)展背景
做為太陽(yáng)能光伏電池的配套產(chǎn)品,國內接線(xiàn)盒的技術(shù)是與中國光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展相適應的,在談?wù)摻泳€(xiàn)盒技術(shù)發(fā)展之前,先大致了解一下國內太陽(yáng)能光伏發(fā)展的情況:
1958年,中國研制出了首塊硅單晶,之后的幾十年的時(shí)間國內光伏技術(shù)發(fā)展緩慢且僅僅應用于航天工業(yè);光伏發(fā)電大規模的市場(chǎng)經(jīng)濟行為是從2000年開(kāi)始,這時(shí)全球的光伏市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入到新一輪的開(kāi)發(fā)應用階段,生態(tài)環(huán)境的破壞和溫室效應,使世界各國和人們對新能源取代不可再生能源產(chǎn)生強烈需求,這一時(shí)期,國內外的太陽(yáng)能行業(yè)得到了轟轟烈烈的發(fā)展。
從無(wú)錫尚德2002年9月正式投產(chǎn)國內第一條10MW太陽(yáng)電池生產(chǎn)線(xiàn)開(kāi)始,2003到2005年,在歐洲特別是德國市場(chǎng)拉動(dòng)下,尚德和保定英利持續擴產(chǎn),其他多家企業(yè)紛紛建立太陽(yáng)電池生產(chǎn)線(xiàn),中國太陽(yáng)電池的生產(chǎn)迅速增長(cháng)。
2004年,洛陽(yáng)單晶硅廠(chǎng)與中國有色設計總院共同組建的中硅高科自主研發(fā)出了12對棒節能型多晶硅還原爐,以此為基礎,2005年,國內第一個(gè)300噸多晶硅生產(chǎn)項目建成投產(chǎn),從而拉開(kāi)了中國多晶硅大發(fā)展的序幕。
2007年中國成為生產(chǎn)太陽(yáng)電池最多的國家,產(chǎn)量從2006年的400MW一躍達到1088MW。
自此,中國連續多年坐穩世界第一光伏電池生產(chǎn)國的地位。
從2005年開(kāi)始,中國光伏市場(chǎng)迅速崛起后,由于中國光伏制造業(yè)勞動(dòng)力成本和利潤都比較低,產(chǎn)品具有很大的競爭力;全世界的光伏電站投資方和采購商紛紛把目光轉向中國,以前一直是光伏行業(yè)主流的歐州光伏制造業(yè)陷入低迷。
二、國內外光伏接線(xiàn)盒發(fā)展情況
中國光伏市場(chǎng)起步晚,速度快,加上接線(xiàn)盒原理簡(jiǎn)單,2005年之前,國內大多數的光伏接線(xiàn)盒廠(chǎng)商通過(guò)模仿國外的光伏接線(xiàn)盒完成第一代接線(xiàn)盒的生產(chǎn)。此后,隨著(zhù)國內光伏行業(yè)的爆發(fā),接線(xiàn)盒技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展,各類(lèi)接線(xiàn)盒層出不窮,產(chǎn)品更新?lián)Q代較快。
細數國內市場(chǎng)上的光伏接線(xiàn)盒變遷,以二極管和散熱工藝的發(fā)展來(lái)說(shuō),大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:

與國內形成鮮明對比的是,國外接線(xiàn)盒制造商受累于光伏行業(yè)的低迷,后續乏力,研發(fā)技術(shù)一直處于停滯狀態(tài),近幾年沒(méi)有出現明顯的換代產(chǎn)品,與國內接線(xiàn)盒普通已更新到灌膠散熱的貼片式二極管接線(xiàn)盒相比,國外基本上還停留在最初的空氣散熱接線(xiàn)盒。
隨著(zhù)中國在2007年一躍成為世界第一太陽(yáng)電池生產(chǎn)大國之后,經(jīng)過(guò)幾年的優(yōu)勝劣汰,目前,國內的光伏接線(xiàn)盒制造工藝已經(jīng)處于全球領(lǐng)先水平。
三、未來(lái)光伏接線(xiàn)盒的發(fā)展方向
通過(guò)對中國市場(chǎng)主流的光伏接線(xiàn)盒分析,主要特點(diǎn)是:采用二極管、結構上小型化、灌膠防護散熱、零部件趨于集成化,可以批量自動(dòng)化作業(yè)。
這種采用旁路反偏二極管的接線(xiàn)盒優(yōu)點(diǎn)十分明顯:原理簡(jiǎn)單、制造方便、成本低,適合大型的地面和分布式光伏電站安裝使用。
受?chē)鴥日吆铜h(huán)境影響,光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)將成為不可逆轉趨勢,光伏產(chǎn)業(yè)的成本會(huì )進(jìn)一步下探,光伏接線(xiàn)盒的利潤空間也會(huì )被被擠壓,行業(yè)將來(lái)迎一新一輪的洗牌,一些散、亂、差的小企業(yè)和老、慢、笨的傳統型企業(yè)很可能會(huì )被淘汰。
據悉,浙江創(chuàng )新型光伏企業(yè)---浙江弗沙朗能源股份有限公司已敏銳洞察到市場(chǎng)環(huán)境,2014年開(kāi)始就進(jìn)行了規劃和布局,在2017年的SNEC上海光伏展上,一舉推出G23新一代的灌膠接線(xiàn)盒,成為此次展會(huì )上的寵兒。它內置的模塊化二極管,不僅讓產(chǎn)品工序得到簡(jiǎn)化,有效控制了成本,僅為23ml灌膠量也讓配套的組件商每年可節省大量的費用,實(shí)驗數據表明,采用G23光伏接線(xiàn)盒,每個(gè)可節約0.21元硅膠成本,這符合該公司提出的“維護客戶(hù)利益、創(chuàng )造客戶(hù)利益”的經(jīng)營(yíng)理念。
近年來(lái),一些國內外的科研機構和光伏專(zhuān)家提出智能化電網(wǎng)的概念,可以通過(guò)傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等環(huán)節關(guān)鍵設備的運行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監控;然后將獲得的數據通過(guò)網(wǎng)絡(luò )系統進(jìn)行收集、整合;最后通過(guò)對數據的分析、挖掘,達到對整個(gè)電力系統運行的優(yōu)化管理。
根據這一研究方向,國內有實(shí)力有遠見(jiàn)的光伏接線(xiàn)盒廠(chǎng)商也對智能光伏接線(xiàn)盒進(jìn)行了投入和研發(fā)。同樣還是浙江弗沙朗能源股份有限公司,高瞻遠矚地在2016年初與清蕓陽(yáng)光合作開(kāi)發(fā)了16T21款智能光伏接線(xiàn)盒,通過(guò)配套的電站監控及診斷系統實(shí)現在線(xiàn)監控、故障診斷、運維管理、資產(chǎn)評估、智能告警、數據分析,并集自動(dòng)報表于一體,對光伏組件、匯流箱、逆變器等關(guān)鍵設備的運行狀態(tài)實(shí)時(shí)提供可視化的圖表;同時(shí)結合先進(jìn)的故障診斷算法,實(shí)現電站內故障的快速定位,給光伏電站的運維管理工作提供指導,通過(guò)大數據的積累和老化評估算法的計算,實(shí)現對光伏電站資產(chǎn)健康度的評估。
但智能光伏接線(xiàn)盒缺點(diǎn)也同樣明顯,由于技術(shù)含量高、研發(fā)投入大,產(chǎn)品成本居高不下,是普通光伏接線(xiàn)盒的5倍以上,因此目前還不能大規模應用。
可以預見(jiàn),未來(lái)幾年,小型化高度集成的灌膠接線(xiàn)盒和智能型光伏接線(xiàn)盒會(huì )根據不同的環(huán)境分別進(jìn)行應用,這種情況在一定的時(shí)間內將并行存在,這將是光伏接線(xiàn)盒的發(fā)展方向。未來(lái)的三到五年之內,市場(chǎng)是智能光伏接線(xiàn)盒的。