2000V дәуірі келе жатыр: сіздің күн модульдеріңіз
Мазмұны
Қысқа жауап: Фотовольтаика саласы бүгінгі стандарт болып табылатын 1500 В-тан, одан бұрынғы 1000 В және 600 В деңгейлерінен жоғары 2000 В жүйелік кернеуге қарай бет алуда. Бұл өзгеріс жүйе жағынан туындайды: жоғарырақ тұрақты ток кернеуі бір жолға көбірек модульдерді орналастыруға мүмкіндік береді және сол орнатылған қуат үшін инверторлар, біріктіргіштер мен кабель желілерінің санын азайтады — сондықтан бұл тақырып коммуналдық ауқымдағы жоспарлауда жылдам дамып келеді. Модуль және ұяшық өндірушілері үшін бұл дизайн өзгерісі емес, тестілеу талабы болып табылады: оқшаулау, хипот және ылғалды ағу сынақтарының барлығы жоғарырақ кернеу класында көрсетілуі керек, ал модульдің ішкі аралығы мен инкапсулянттың диэлектрлік беріктігі шектеуші факторларға айналады. 5 ГВт класындағы қуаты бар өндірушілерден SNEC 2026 сияқты көрме кезеңдерінде жоғарырақ кернеу стандартына сәйкес баға ұсыну сұралып жатыр.
PV модуль өндірісі · Jerry, Ooitech
2000V дәуірі келе жатыр: Сіздің күн модульдеріңіз бен элементтеріңіз дайын ба?
Жақында модуль өндіруші Лао Ли ең жиі еститін сұрақ қарапайым: "Сіздің 2000V модульдеріңіз қашан дайын болады?"
Оның әлі нақты жауабы жоқ.
Ұяшық тиімділігі нақты мәселе емес. Жетекші TOPCon өндірушілер жаппай өндіріс тиімділігін 27%-ға қарай ұмтылдырып отыр, Zhonghuan New Energy 27,2% көрсетті. SNEC 2026 көрмесінде жетекші компаниялар 27% шегінен жоғары модуль тиімділігі көрсеткіштерін де ұсынды.
Оны ұйқысыз қалдыратын нәрсе азырақ көрінетін нәрсе: күн жасушалары мен алюминий жақтау арасындағы бірнеше ондаған миллиметрлік оқшаулау жолы 2000V жүйесі үшін жеткілікті ме?
Бұл алаңдаушылық бір өндірушімен шектелмейді. 2026 жылдың наурызында Huasun компаниясының 2000V HJT модулі TÜV SÜD сертификатын алды. Бұған дейін JinkoSolar және Trina Solar 2000V модульдері үшін UL сертификатын алған болатын. Модуль әзірлеу тез жүріп жатыр, бірақ осы вольт ауысуының артындағы техникалық мәліметтер әлі кеңінен түсінілмейді.
Бұл мақала 2000V модуль дизайнының ең маңызды және оңай назардан тыс қалатын өлшемдерінің біріне бағытталған: толып кету қашықтығы.
Неге 2000V-ге көшу?
PV жүйесінің вольт жаңарту тарихы сонымен қатар кабельдерді, іргетастарды, монтаждық құрылымдарды және жер талаптарын азайту тарихы болып табылады:
600V → 1000V → 1500V → 2000V
Жоғары жүйе вольты бір тізбекке көбірек модульдерді қосуды мүмкін етеді. 1500V-ден 2000V-ге көшу 33% вольт өсімін білдіреді, себебі 2000 ÷ 1500 = 1.333. Теориялық тұрғыдан, әр тізбектегі модульдер саны ұқсас пропорцияда артуы мүмкін.
Ұзағырақ тізбектер коммуналдық деңгейдегі күн жобасы үшін қажетті тұрақты ток кабельдерінің, монтаждық жабдықтардың, іргетастардың және жердің мөлшерін азайта алады.
S&P Global 2000V өнімдерінің әлемдік жеткізілімі 2026 жылы 5 ГВт-тан аздан 2030 жылы 380 ГВт-қа дейін өсуі мүмкін деп болжады. 2030 жылдың соңына қарай 2000V өнімдері жаһандық коммуналдық деңгейдегі жоба нарығының 77% құрайды деп күтілуде.
Huasun Шаньдунның Цзимо қаласындағы теңіздегі күн электр станциясы жобасының экономикасын есептеді. 1500V TOPCon шешімімен салыстырғанда, оның 2000V HJT шешімі жүйелік шығындарды шамамен 0,24 юань/Вт-қа төмендететіні хабарланды. 1 ГВт электр станциясы үшін бұл шамамен 240 миллион юань үнемдеуге мүмкіндік береді. Жобаның IRR көрсеткіші 0,35 пайыздық тармаққа артады деп бағаланды.
Бірақ 2000V қосымша тәуекелдерсіз емес. UL анықтамалары бойынша, 2000V тұрақты ток жоғары кернеу болып саналады. Жүйе диэлектрлік бұзылу, ағып кету тогы, доға түзілу, электр тогының соғуы және өрт қаупіне көбірек ұшырайды.
Жүйе деңгейінде үнемделген әрбір сома модуль деңгейіндегі күшті оқшаулаумен қамтамасыз етілуі керек.
Негізгі сұрақ
Мұнда талқыланатын сұрақ қарапайым: 2000V кернеуде ішкі ток өткізгіш бөліктер мен қол жетімді өткізгіш бөліктер арасындағы оқшаулау жолы қалай жеткілікті болып қалады және өндірушілер мұны белсенді аумақты тым көп құрбан етпей қалай қол жеткізе алады?
Крипедж қашықтығы нені білдіреді
Екі қашықтық: біреуі өтпелі процестерді басқарады, екіншісі ондаған жылдарға созылуы керек
Модуль қауіпсіздігін жобалауда екі түрлі қашықтық қолданылады және олар жиі шатастырылады.
Ауа аралығы (клиренс) — бұл екі өткізгіш бөлік арасындағы ауа арқылы өтетін ең қысқа қашықтық. Ол найзағай импульстары мен электр толқындары сияқты қысқа мерзімді оқиғалардан қорғайды. Қысқа разрядтан кейін ауа өзінің оқшаулау қасиеттерін қалпына келтіре алады.
Крипедж қашықтығы — бұл оқшаулағыш материалдың беті бойымен өлшенетін екі өткізгіш бөлік арасындағы ең қысқа жол. Ол беттік трекингтен қорғайды. Шаң ылғалды сіңіреді, ағып кету тогы жылу тудырады, бет көмірлене бастайды және тұрақты өткізгіш жол пайда болуы мүмкін. Қысқа разрядтан кейінгі ауадан айырмашылығы, зақымдалған оқшаулау беті қалпына келмейді.
Жалпы салалық салыстыру екі құмырсқаны пайдаланады. Клиренс — қанатты құмырсқаның ауа арқылы тікелей ұшатын жолы. Крипедж — қанатсыз құмырсқаның бет бойымен жорғалайтын жолы. Барлық разряд жолдары ауа арқылы өте алмайтындықтан, қажетті крипедж қашықтығы әдетте клиренс қашықтығынан ұзағырақ болады.
Электрлік трекинг: сыртқы модульдердің созылмалы мәселесі
Крипедж қашықтығы ең алдымен электрлік трекингтің алдын алуға арналған. Ақаулық тізбегі келесідей:
Бетінде шаң мен ылғал жиналады → электролиттік қабықша пайда болады → жұмыс кернеуі кезіндегі ағып кету тогы Джоуль жылуын тудырады → ылғал буланып, беті көмірленеді → көрінбейтін өткізгіш жол дамиды → оқшаулау мүлдем істен шығады → қысқа тұйықталу немесе өрт мүмкін болады
Сыртқы модульдер ерекше қауіпке ұшырайды. Шаң, тұзды тұман, конденсация және құс саңғырығы электролиттік қабықшаның пайда болуына ықпал етуі мүмкін.
Сондықтан ылғал тосқауылдары да жорғалау қашықтығы талқылауының бөлігі болып табылады. Ылғал беттік жорғалауды тездетеді. Ылғалды бөгеу реакцияға қажетті негізгі компоненттердің бірін жояды.
CTI: Материалдың жорғалауға табиғи төзімділігі
Оқшаулағыш материалдар жорғалауға төзімділігі бойынша айтарлықтай ерекшеленеді. Стандарттар бұл өнімділікті CTI, немесе Салыстырмалы Жорғалау Индексі.
CTI — бұл материал бетінің жорғалау ақауынсыз электролит ерітіндісінің 50 тамшысына төтеп бере алатын ең жоғары кернеу. Жоғары CTI жақсы жорғалауға төзімділікті білдіреді және қысқа жорғалау қашықтығына мүмкіндік береді.
| Материал тобы | CTI диапазоны |
|---|---|
| I топ | CTI ≥ 600В |
| II топ | 400В ≤ CTI < 600В |
| IIIa топ | 175В ≤ CTI < 400В |
| IIIb топ | 100В ≤ CTI < 175В |
Күн модульдерінің конструкциялары әдетте ластану дәрежесі 2 және IIIa материал тобының болжамдарынан басталады, содан кейін жүйе кернеуі мен қолданыстағы стандартқа сәйкес қажетті қашықтықты анықтайды.
Материалдың CTI мәні төмен болғанда, өтемақы үшін ұзағырақ қашықтық қажет. Бұл жорғалау қашықтығын жобалаудың бірінші қатаң ережесі.
Күн модулінің ішіндегі төрт негізгі жорғалау аймағы
| Жорғалау аймағы | Конструкциялық сипаттамалар |
|---|---|
| Күн элементінен алюминий жақтауға дейін | Жол капсулау бетінің бойымен өтеді. Ол әдетте ең ұзын және ең мұқият тексерілетін жол болып табылады, сондықтан конструкцияны оңтайландырудың негізгі нысаны болып табылады. |
| Элементтен элементке немесе тізбектен тізбекке | Анықтамалық қашықтық салыстырмалы түрде аз. 1кВ жүйесі үшін теориялық мән шамамен 1,71 мм құрайды. |
| Шина немесе сым модуль шетіне дейін | 1500V дәуірінде талаптар қазірдің өзінде қатаңдай бастаған еді. 2000V дизайны бұл салаға одан да көп қысым түсіреді. |
| Қосылыс жәшігінің терминалдары және терминалдан корпусқа дейінгі бет | 1кВ жүйесі үшін теориялық анықтамалық мән шамамен 14.3 мм құрайды. Кернеу артқан сайын қосылыс жәшігінің құрылымы мен материалдары маңызды бола түседі. |
Қашықтық кернеуге сызықтық түрде өспейді
Мұнда инженерлік тұрғыдан ыңғайсыз шындық бар. 1500V дизайны IEC 60664-1 стандартының кестелерінің жоғарғы шегіне жақын және көбінесе интерполяцияны қажет етеді. 2000V дизайны әдеттегі кесте ауқымынан шығып кетеді, сондықтан сертификаттау талаптары қосымша стандарттарды түсіндіру мен экстраполяцияға байланысты.
2024 жылдың басында UL UL 61730 стандарты бойынша 2000V модульдерін сертификаттауға қойылатын талаптарды жариялады. Бұл шешімнің мақсаты осы жоғары кернеулі дизайндарды қалай бағалау керектігін анықтау болды.
1500V кезінде инвертор жағындағы жорғалау қашықтығы интерполяциядан кейін шамамен 12.5–16 мм жетуі мүмкін. Модульдің ішкі бөліктері оқшаулағыш материалдармен қапталған, сондықтан олардың теориялық қашықтықтары кішірек болуы мүмкін. Дегенмен, жүйе кернеуін 1500V-тан 2000V-қа арттыру қажетті қашықтық тек 33%-ға өседі дегенді білдірмейді.
Электр өрісінің шоғырлануы және трекинг қаупі жоғары кернеуде одан да ауыр болады. Сондықтан оқшаулау қиындығы номиналды кернеу қатынасынан жылдамырақ өсуі мүмкін.
Өндірістік желі тіліне аударғанда, мәселе айқын. Егер ұяшықтар мен жақтау арасындағы қашықтық тым қысқа болса, модуль 2000V сертификатынан өте алмауы мүмкін. Егер қашықтық тым көп ұлғайтылса, қолжетімді аумаққа аз ұяшық сияды немесе белсенді аумақ төмендейді, бұл модуль қуатын азайтады.
Бұл 2000V дәуірінде модуль инженерлері шешуі тиіс нақты дизайн мәселесі.
2000V модульдері қалай жасалуда
Huasun компаниясының 760HV модулінде қолданылған тәсілді қарастырған жөн:
Оның бутил шетін тығыздау технологиясы өте жоғары оқшаулау өнімділігін қамтамасыз етеді, сонымен бірге жорғалау қашықтығына қойылатын талапты айтарлықтай төмендетеді, бұл стандартты форматтағы модульге 2000V жүйе кернеуін қолдауға мүмкіндік береді.
Қарапайым тілмен айтқанда, дәстүрлі дизайндар қауіпсіздікке жету үшін көбірек қашықтықты пайдаланады. Бұл тәсіл жақсырақ материалдарды қолданып, сол қашықтықтың бір бөлігін қалпына келтіреді.
Неге бутилдік герметик жұмыс істейді
Бутилдік герметик негізінен бутил каучугінен (IIR) және полиизобутиленнен (PIB) тұрады. Ол үш маңызды функцияны орындайды:
Электр оқшаулау: Бутил материалдары жоғары көлемдік кедергіге ие. Шеткі тығыздауыш жолағы оқшаулау кедергісі ретінде де жұмыс істей алады.
Ылғалдан қорғау: Бутилдік герметиктердің ылғал-бу өткізгіштік жылдамдығы кәдімгі EVA немесе POE инкапсуляция материалдарымен салыстырғанда өте төмен. Шетте ылғалдың кіруін бөгеу электрлік трекингтің негізгі себебін жоюға көмектеседі.
Қоршаған ортаға төзімділік: Бутилдік герметиктер тұзды тұманға, аммиакқа және дірілге төзімділікті қамтамасыз ете алады. Бұл қасиеттер теңіз жобалары, жағалау аймақтары, фермалар және химия өнеркәсібі орналасқан жерлер үшін өте маңызды.
Бір материал бір уақытта екі мәселені шешеді. Ол жобалауда қажетті физикалық оқшаулау жолын қысқартуға көмектеседі және беттік трекингті ынталандыратын ылғалдың кіруін азайтады.
Сондықтан First Applied Material компаниясының бутил өнімі IEC 62788-5-1 стандарты бойынша фотоэлектрлік модульдердің шеткі тығыздауыш материалдары үшін алғашқы TÜV сертификатын алды. Материал өндірушілер тарапы кеңірек 2000V қолдануға дайындалуда.
Huasun өзінің HJT модульдерінің барлық түрінде бутил шеткі тығыздауды қолданады. Оның модульдері IEC 61730-1 стандартының 2023 жылғы басылымында көрсетілген 34kV талабынан жоғары 42.3kV импульстік кернеу сынағынан өткені хабарланды.
Басқа конструкциялық шаралар
Бутил шеткі тығыздау жалғыз әдіс емес. Өндірушілер бірнеше тәсілдерді біріктіруде:
Шеткі оқшаулау компоненттері: Ламинат шеті мен алюминий рама арасына оқшаулау компонентін енгізуге болады. Бұл шыны шетінің арақашықтығын ұлғайтпай-ақ беттік жолды ұзартады. JinkoSolar сияқты компаниялар осы салада патенттік схемаларды әзірледі.
Оңтайландырылған қосылыс қорабының құрылымдары: Биік қырлар, ішкі бөліктер және жылыстау қырлары терминалдар арасындағы беткі жолды ұзартады. 2000V қосылу қорабыes және қосқыштарға арналған сертификаттау стандарттары 2023 жылы енгізіле бастаған болатын.
Жоғары CTI материалдары: Қосылыс қорабының корпустарын және басқа оқшаулау бөліктерін жақсырақ материал тобына жаңарту физикалық қашықтыққа толық сүйенбестен көбірек конструкциялық маржа жасай алады.
EGing Photovoltaic компаниясының патенті кемінде 15 мм шеткі ағу қашықтығын сипаттайды. Бұл дизайн модульдің кернеуге төзімділік өнімділігін жақсартуға және 24кВ жоғары импульстік кернеу сынақтарымен бірге 2000В жүйелік кернеуді қолдауға арналған.
Бұл қанша тұрады?
Бутил герметикі тегін емес. Ол материал талаптарын қосады және қосымша процесті бақылау нүктелерін енгізеді.
Жүйе деңгейіндегі есептеу әлі де маңыздырақ. Huasun компаниясының хабарлауынша, BOS үнемдеуі 0,24 юань/Вт құрады, ал әр модульге қосымша материал шығыны ондаған юаньмен өлшенуі мүмкін. Егер бұл көрсеткіштер жоба деңгейінде сақталса, жүйелік үнемдеу модуль деңгейіндегі шығынның өсуінен әлдеқайда үлкен.
Бұл 2000В-қа көшуді қолдайтын негізгі экономикалық логика.
Толық шешілмеген үш мәселе
Ағу қашықтығы мен белсенді қуат өндіру аймағы
Ағу қашықтығы модуль аймағында төленетін жалдау ақысы сияқты жұмыс істейді. Оқшаулауға қанша орын бөлінсе, қуат өндіруге сонша аз орын қалады.
Huasun 760HV бутил герметигін сол аймақтың бір бөлігін қалпына келтіру үшін пайдаланады. Оның ұяшықтан модульге дейінгі аудан қатынасы 95,8% деп хабарланады, тиімді қуат өндіру аймағы 2,1%-ға, модуль қуаты 20Вт-қа, ал тиімділік 0,66%-ға артады.
2000В модульдері арасындағы бәсекелестік ішінара бір сұраққа келіп тіреледі: кім аз белсенді емес шеткі аймақпен жеткілікті оқшаулауды қамтамасыз ете алады?
Модульдер қосалқы жабдықтан жылдам дамып келеді
Өнеркәсіп 2000В модульдерін коммерциялық тұрғыдан мүмкін деп санайды, бірақ инверторларға, араластырғыш қораптарға, ажыратқыштарға, қосқыштарға және басқа жүйелік жабдықтарға жаңартулар әлі жүріп жатыр.
2026 жылы жоғары вольтты экожүйе форумында демонстрациялық зауыттағы Huawei 460кВт инверторының жұмыс деректері оның кернеуге төзімділік қабілеті жүйе талаптарын қанағаттандыра алатынын көрсету үшін пайдаланылды.
Модульдер қазіргі уақытта қосалқы электр жүйесінің бөліктерінен озып келеді. Бұл 2000В нарығының нақты жағдайы.
Сертификаттау ұзақ мерзімді далалық дәлелдерден озып тұр
JinkoSolar 2024 жылы 2000В модулі үшін алғашқы жаһандық UL сертификатын алды. 2025 жылдың қыркүйегінде Хайнань провинциясының Вэньчан қаласында алғашқы 2000В күн фотоэлектрлік далалық демонстрациялық сертификаттау базасы құрылып, оны Datang Hainan басқарды.
Сертификация сұрақ қою: дизайн белгіленген зертханалық талаптарға сай ма? Далалық валидация сұрақ қояды: дизайн 25 жыл ашық ауада төтеп бере ала ма?
Екінші сұраққа жауап енді ғана қалыптаса бастады.
Практикалық қорытындылар
Саладағы жалпы көзқарас бойынша, 2000V жүйелерінің негізгі қабылдау терезесі 2027 жылдың соңы мен 2028 жыл аралығында келуі мүмкін. Егер бұл болжам дұрыс болса, бұл жоспарлау кезеңі, күту уақыты емес.
Үш топ ерекше назар аударуы керек.
Модуль инженерлері үшін: 2000V дәуіріндегі бірінші дизайн айнымалысы тек тиімділіктен толық оқшаулау жолына ауысады. Жасуша орналасуын аяқтамас бұрын жорғалау қашықтығын есептеңіз. Бұл тәртіпті кері қайтару кейінірек қымбат сертификация мәселелерін тудыруы мүмкін.
Процесс және материал инженерлері үшін: Бутилді қолдану жаңа технологиялық бақылау нүктесіне айналады. Жабынның біркелкілігі, шыныға және backsheets адгезиясы, материал өлшемдері, шеттің үздіксіздігі, сондай-ақ қатаю немесе тігінен байланысу мінез-құлқы өнімділік пен сенімділікке әсер етуі мүмкін. Бұл процестерді 2000V өнімдері жаппай өндіріске кіріспес бұрын өндіріс желісінде сынау керек.
Сапа және сертификация инженерлері үшін: 1500V-тан 2000V-қа көшу диэлектрлік төзімділік, ылғал ағыны, оқшаулау кедергісі және импульстік кернеу сынақтары үшін қажетті маржаны өзгертеді. Қолданыстағы 2000V сынақ талаптарын түсіну алдағы екі жылдағы ең құнды техникалық дағдылардың біріне айналуы мүмкін.
Соңғы нүкте қарапайым: күн батареялары түрлендіру тиімділігінің жоғарғы шегін анықтайды, бірақ шеткі материалдар жүйе кернеуінің жоғарғы шегін анықтауы мүмкін. Күн энергетикасы саласы тиімділік туралы жылдар бойы пікірталас жүргізді. Келесі үлкен инженерлік шайқас оқшаулау үстінде болады.
Оқырман сауалнамасы
Сіздің ойыңызша, 2000V күн жүйелері қашан кең ауқымды қабылдауға жетеді?
Өз көзқарасыңызбен бөлісіңіз және компанияңыздың 2000V модульдерін әзірлеуде қаншалықты алға жылжығанын айтыңыз.
Тақырыптар: 2000V модульдері, күн технологиясы, жорғалау қашықтығы, бутил герметик, HJT, TOPCon, модуль дизайны
Ooitech көзқарасы
Өндірістің негізгі қиындығы бүкіл шеткі оқшаулау процесін бақылау болады, бұл қолданыстағы модуль дизайнына жай ғана бутил герметигін қосу емес. Материалды орналастыру, қабаттау дәлдігі, ламинация мінез-құлқы, рамалау төзімділіктері, ылғал ағып кету сынағы және EL тексеру бір технологиялық терезе ретінде жұмыс істеуі керек. 2000V модулі прототип сынағынан өте алады, бірақ егер бұл төзімділіктер басынан бастап желіге енгізілмесе, сериялық өндірісте қиындықтар туындауы мүмкін.
