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上周末,古城西安電閃雷鳴、暴雨傾盆,不少網(wǎng)友紛紛掏出手機記錄了這次降雨過(guò)程。
家住西安的網(wǎng)友們近年來(lái)有一個(gè)非常明顯的“體感”,那就是“雨線(xiàn)北移”、濕熱天氣越來(lái)越多。甚至有人編出順口溜:風(fēng)水輪流轉、西北變江南。
這還真不是一句玩笑話(huà)。2024年3月29日,蘭州大學(xué)官微發(fā)表了一篇名為《蘭大預測:甘肅不再干》的專(zhuān)題文章,提及蘭大資源環(huán)境學(xué)院李育教授團隊的最新研究預測:未來(lái)全球變暖會(huì )導致我國西北地區暖濕化。
“雨線(xiàn)北移”或許只是全球氣候變暖背景下,我國氣候變化的一個(gè)縮影。實(shí)際上從全球來(lái)看,濕熱氣候也正在變得越來(lái)越普遍,甚至比預期的提早了幾十年。這些都對人類(lèi)生產(chǎn)生活帶來(lái)了嚴重影響。
光伏組件在這樣的濕熱氣候環(huán)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(cháng)期“蒸桑拿”
猶如人體“濕氣過(guò)重”
全球變暖加速地表水分蒸發(fā),導致“高溫”的同時(shí)往往伴隨著(zhù)“高濕”。由于體感過(guò)于強烈,人們還將這種高溫高濕同時(shí)出現的天氣命名為“桑拿天”。
有研究顯示,在炎熱的環(huán)境中,蒸發(fā)被認為是人體降溫的主要手段,而大氣濕度是影響蒸發(fā)效率的關(guān)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(dòng)。如果在濕度較高的水平下體溫超過(guò)這個(gè)閾值,人體將無(wú)法通過(guò)蒸發(fā)有效散熱,從而加劇與高溫有關(guān)的熱不適。因此,對人體來(lái)說(shuō),高溫高濕的環(huán)境比僅高溫條件更具生理挑戰。
盡管如今的人們已經(jīng)對于“桑拿天”見(jiàn)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(zhì)較弱者還會(huì )伴隨四肢酸軟、頭暈頭痛、精神恍惚、心悸惡心……
正如人體長(cháng)期濕氣過(guò)重會(huì )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(cháng)期置身于“濕熱”環(huán)境,如果質(zhì)量不過(guò)硬、保障措施不到位,也會(huì )引發(fā)一系列“疾病”,如膠膜黃變、電極腐蝕,最終都會(huì )導致組件功率輸出的下降,嚴重時(shí)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(xué)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(huán)境,尤其是在夏季。據統計,我國84%的工商業(yè)企業(yè)位于中國沿海潮濕區域,會(huì )明顯受到潮濕環(huán)境的影響。
圖:1961-2020年中國極端高溫事件(藍色實(shí)線(xiàn))和極端濕熱事件(紅色實(shí)線(xiàn))頻次的時(shí)間序列,虛線(xiàn)表示線(xiàn)性趨勢。
來(lái)源:中國科學(xué)院大氣物理研究所
從全球范圍來(lái)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(huán)境主要分布在全球亞熱帶季風(fēng)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(xiàn)北移”就是典型的濕熱氣候變化。而從全球來(lái)看,最新科學(xué)研究顯示,全球濕熱環(huán)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?;蚯八从械臉O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(jīng)出現了數千次罕見(jiàn)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(fā)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(wú)懼濕熱
國家能源局公布的光伏發(fā)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(chǎng)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(huán)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(huán)境的深刻洞察,隆基于2021年成立項目開(kāi)發(fā)組,開(kāi)始研究與開(kāi)發(fā)針對濕熱場(chǎng)景、更具耐候性的組件。
眾所周知,從科學(xué)發(fā)現到研制出實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品,往往要經(jīng)歷一個(gè)極為漫長(cháng)的過(guò)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(fēng)雨兼程。
2022年,隆基推出自主研發(fā)的HPBC電池,其獨特的電極工藝,為解決濕熱痛點(diǎn)提供了契機。
2023年,高阻水封裝工藝實(shí)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(fā)了行業(yè)對于耐濕熱組件與全球濕熱場(chǎng)景的高度關(guān)注。
相比常規組件,這款產(chǎn)品從三個(gè)方面入手實(shí)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?jì)H為T(mén)OPCon的六分之一,從材料本質(zhì)上就不易發(fā)生電化學(xué)反應。其次,雙面POE膠膜,抗水汽入侵的能力是EVA的7倍。同時(shí),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(chǎn)品的防水實(shí)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(chǎng)實(shí)測數據顯示,組件性能并未受到影響,仍在正常發(fā)電。
隆基認為,一款產(chǎn)品包打天下的時(shí)代過(guò)去了。奉行“長(cháng)期主義”、“以客戶(hù)為中心”的隆基,還將一如既往,基于深刻的市場(chǎng)洞察,從保障客戶(hù)長(cháng)期投資收益出發(fā),拓展更多針對性細分應用場(chǎng)景,關(guān)注產(chǎn)品的全生命周期價(jià)值與可靠性,為行業(yè)帶來(lái)更多選擇的同時(shí),筑牢企業(yè)護城河。
參考資料:
[1] 參考消息:研究發(fā)現全球濕熱接近“致命臨界值”
[2] 科學(xué)辟謠:《危險的極端濕熱天氣比預期早幾十年出現》