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      太陽能光伏層壓機低成本發展方向淺析

      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占有相當份額,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

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      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,主要包括設備采購成本、水電氣、人工、日常故障維護費用、日常消耗件(硅膠板和導熱油,真空泵器件)。

      設備采購成本費用屬于一次性投入,然后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采用熱油加熱方式,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.由于各地電價政策不一,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。由于設備加熱頻繁開斷,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,關系到層壓機質量。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。由于國內層壓機制作水平有限,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電源屬于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復雜,故障率相應會提高幾十倍,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。

      在這里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“將推動并完善峰谷電價制度,鼓勵低谷蓄能”等,《辦法》于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。

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      河北創實新材料科技有限公司生產的相變蓄熱器,是一種相變復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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