上周末,古城西安電閃雷鳴、暴雨傾盆,不少網友紛紛掏出手機記錄了這次降雨過程。
家住西安的網友們近年來有一個非常明顯的“體感”,那就是“雨線北移”、濕熱天氣越來越多。甚至有人編出順口溜:風水輪流轉、西北變江南。
這還真不是一句玩笑話。2024年3月29日,蘭州大學官微發表了一篇名為《蘭大預測:甘肅不再干》的專題文章,提及蘭大資源環境學院李育教授團隊的最新研究預測:未來全球變暖會導致我國西北地區暖濕化。
“雨線北移”或許只是全球氣候變暖背景下,我國氣候變化的一個縮影。實際上從全球來看,濕熱氣候也正在變得越來越普遍,甚至比預期的提早了幾十年。這些都對人類生產生活帶來了嚴重影響。
光伏組件在這樣的濕熱氣候環境下運行,猶如“蒸桑拿”,相比以往,對組件的耐候性也就提出了更高的要求!
01-組件長期“蒸桑拿”
猶如人體“濕氣過重”
全球變暖加速地表水分蒸發,導致“高溫”的同時往往伴隨著“高濕”。由于體感過于強烈,人們還將這種高溫高濕同時出現的天氣命名為“桑拿天”。
有研究顯示,在炎熱的環境中,蒸發被認為是人體降溫的主要手段,而大氣濕度是影響蒸發效率的關鍵因素。人體的正常溫度約為36.5℃,且在±1℃非常窄的范圍內波動。如果在濕度較高的水平下體溫超過這個閾值,人體將無法通過蒸發有效散熱,從而加劇與高溫有關的熱不適。因此,對人體來說,高溫高濕的環境比僅高溫條件更具生理挑戰。
盡管如今的人們已經對于“桑拿天”見怪不怪,但對于在“桑拿天”的感受卻談之色變:全身被濕熱的水汽包裹揮之不去,就像在桑拿房里汗蒸,又悶又熱,體質較弱者還會伴隨四肢酸軟、頭暈頭痛、精神恍惚、心悸惡心……
正如人體長期濕氣過重會影響腎氣的宣化功能,導致脂肪肝、哮喘、高血壓、心腦血管疾病甚至惡性腫瘤。
同樣的道理,組件如果長期置身于“濕熱”環境,如果質量不過硬、保障措施不到位,也會引發一系列“疾病”,如膠膜黃變、電極腐蝕,最終都會導致組件功率輸出的下降,嚴重時直接影響組件壽命,根本用不到25年。
02-極端濕熱事件及其影響仍在加劇
中國科學院大氣物理研究所的最新研究顯示,僅中國區域,極端濕熱事件及其影響正在加劇。
我國南方大部分地區就屬于典型濕熱環境,尤其是在夏季。據統計,我國84%的工商業企業位于中國沿海潮濕區域,會明顯受到潮濕環境的影響。
圖:1961-2020年中國極端高溫事件(藍色實線)和極端濕熱事件(紅色實線)頻次的時間序列,虛線表示線性趨勢。
來源:中國科學院大氣物理研究所
從全球范圍來看,大約有40%以上的地區屬于濕熱氣候區域。這些典型的濕熱環境主要分布在全球亞熱帶季風氣候區和熱帶雨林氣候區。前者主要分布在南北緯22°~35°亞熱帶大陸東岸,后者主要分布在赤道兩側南北緯10°之間。
在中國,“雨線北移”就是典型的濕熱氣候變化。而從全球來看,最新科學研究顯示,全球濕熱環境區域有擴大趨勢。除南極洲外,所有大陸都出現了數千次異常或前所未有的極端高濕熱,比預期提前了幾十年。
目前,亞洲、非洲、澳大利亞、南美和北美,包括美國墨西哥灣沿岸地區,已經出現了數千次罕見或前所未有的極端高溫和潮濕天氣。例如,波斯灣沿岸的最高讀數記錄了14次,那里蒸發的海水提供了大量水分,被熱空氣吸收。
03-Hi-MO X6耐濕熱組件 無懼濕熱
國家能源局公布的光伏發電裝機數據顯示,截至2023年底,我國光伏裝機累計約609GW,其中近60%都位于沿海、近海,或華南、西南等氣候濕潤地區。特別是分布式場景,濕潤地區裝機占比高達77.6%。
這些區域都是典型的濕熱環境,組件極易受到濕熱的影響,危害到光伏電站的安全運行。
基于對濕熱環境的深刻洞察,隆基于2021年成立項目開發組,開始研究與開發針對濕熱場景、更具耐候性的組件。
眾所周知,從科學發現到研制出實實在在的產品,往往要經歷一個極為漫長的過程。但隆基團隊堅持做“難而正確的事”,既然選擇了遠方,便只顧風雨兼程。
2022年,隆基推出自主研發的HPBC電池,其獨特的電極工藝,為解決濕熱痛點提供了契機。
2023年,高阻水封裝工藝實現突破,從EVA到POE,不僅是材料的變化,而是組件防水性能提升的一次大的飛躍。
2024年2月29日,隆基Hi-MO X6極智家耐濕熱組件亮相山東濟南展,甫一面世,就引發了行業對于耐濕熱組件與全球濕熱場景的高度關注。
相比常規組件,這款產品從三個方面入手實現了突破:
首先,隆基團隊基于“第一性原理”,深入電極腐蝕的源頭,巧妙地將HPBC電池的電極工藝應用在該款組件之上:取消銀鋁合金,改用定制的低鉛電極漿料,含鉛量僅為TOPCon的六分之一,從材料本質上就不易發生電化學反應。其次,雙面POE膠膜,抗水汽入侵的能力是EVA的7倍。同時,封裝工藝方面還采用了一種高阻水密封膠,水汽滲透降低30%。
為了驗證這款產品的防水實力,隆基還將該款組件浸泡于一只水溫在60℃的大水箱中,現場實測數據顯示,組件性能并未受到影響,仍在正常發電。
隆基認為,一款產品包打天下的時代過去了。奉行“長期主義”、“以客戶為中心”的隆基,還將一如既往,基于深刻的市場洞察,從保障客戶長期投資收益出發,拓展更多針對性細分應用場景,關注產品的全生命周期價值與可靠性,為行業帶來更多選擇的同時,筑牢企業護城河。
參考資料:
[1] 參考消息:研究發現全球濕熱接近“致命臨界值”
[2] 科學辟謠:《危險的極端濕熱天氣比預期早幾十年出現》