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引言：2023年7月，意大利北部發(fā)生了一場冰雹風(fēng)暴，這場自然災(zāi)害導(dǎo)致數(shù)百輛汽車被毀，有多人受傷，同時損壞了當(dāng)?shù)財?shù)個光伏系統(tǒng)，給當(dāng)?shù)卦斐闪瞬恍〉膿p失?！兑獯罄夥冯s志從阿姆斯特丹自由大學(xué)（Vrije Universiteit Amsterdam）處獲得了一份2019年的報告，該報告對2016年發(fā)生于荷蘭的一次嚴(yán)重冰雹所造成的影響進(jìn)行了分析，揭示了冰雹對太陽能裝置的破壞性。根據(jù)他們的評估，光伏組件的損壞主要來自直徑3厘米以上的冰雹。

一、冰雹的危害與組件的抗沖擊性

冰雹等自然災(zāi)害對于光伏組件的破壞不容忽視，業(yè)內(nèi)相關(guān)人士分析，冰雹對光伏組件的破壞程度與組件使用的材料有著直接的關(guān)系，例如正面玻璃厚度、邊框的材質(zhì)等。我們都知道光伏組件的正面覆蓋著一層玻璃，起到保護(hù)作用。在某種程度上，玻璃的強度決定了組件正面抗冰雹的能力。

筆者了解到，就光伏組件正面玻璃而言，可分為全鋼化玻璃（2.5mm/2.8mm/3.2mm）和半鋼化玻璃（2.0mm及以下），其抗沖擊的能力完全不可同日而語。目前對沖擊性能測試要求莫衷一是，主要爭議點之一是：落球質(zhì)量，究竟是選用227g還是1040g。國內(nèi)組件客戶，落球質(zhì)量既有選擇1040g也有選擇227g。據(jù)《GB/T 41314-2022》有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， 2.0mm半鋼前玻是227g的鋼球在0.8米的高度之下測試完成，而3.2mm的全鋼化玻璃則是使用1040g的鋼球在1米的高度之下測試完成的。3.2mm的全鋼化玻璃大約可以抵擋5倍的沖擊力。

同樣的正面光伏玻璃，測試選用不同的標(biāo)準(zhǔn)，筆者認(rèn)為這是目前最大的爭議點。從以上測試數(shù)據(jù)可以看出，為了保證組件的抗沖擊性，理想的材料首選全鋼化玻璃。在加工過程中，全鋼化玻璃經(jīng)過特殊處理，使其比普通玻璃具有更高的抗沖擊能力和耐磨性。它可以在組件受到外界沖擊時起到有效的保護(hù)作用，減少組件損壞風(fēng)險。

二、全鋼化封裝和半鋼化封裝方案

組件的安全可靠，直接影響光伏系統(tǒng)發(fā)電的穩(wěn)定和用戶的滿意。從光伏組件技術(shù)出現(xiàn)之初到現(xiàn)在，全鋼化玻璃/背板的搭配已經(jīng)過多年驗證，工藝和應(yīng)用非常成熟。我國1983年在甘肅建設(shè)的第一個光伏電站，位于甘肅省科學(xué)院自然能源研究所太陽能基地，裝機容量10kW，就是應(yīng)用正面全鋼化玻璃加背板封裝的組件。在西北地區(qū)的惡劣環(huán)境下，經(jīng)歷40年的考驗后，目前依然在正常發(fā)電。而半鋼化封裝方案（玻璃厚度2.0mm及以下）是在雙面電池技術(shù)出現(xiàn)后，才大規(guī)模量產(chǎn)的，就安全可靠性而言，還沒有達(dá)到全鋼化封裝方案的成熟度，尤其是半鋼化玻璃的碎裂問題。筆者從行業(yè)內(nèi)專家處得知，在實際應(yīng)用中，光伏組件玻璃具體碎裂情況千差萬別，但似乎也存在某些共性：在出現(xiàn)碎裂問題的雙玻光伏組件項目中，其正反兩面均以2毫米厚的（半鋼化）玻璃覆蓋。所有發(fā)生碎裂的玻璃，甚至未經(jīng)歷過強風(fēng)吹襲、冰雹撞擊、高雪荷載，或任何可能導(dǎo)致玻璃破裂的環(huán)境壓力。迄今為止的數(shù)據(jù)表明，這并非某個地區(qū)或某項光伏技術(shù)特有的問題。“巴西、智利、澳大利亞、美國等地皆有相關(guān)報告，”光伏設(shè)備測試實驗室PVEL的銷售與營銷副總裁（VP）Tristan Erion-Lorico說道，“這既不是一個地域性問題，也并非某個系統(tǒng)類型或制造商獨有的問題，因此格外令人擔(dān)憂。”

三、N型全鋼化組件：三低四抗，全方位守護(hù)電站安全

為了保證組件的安全可靠，在實際應(yīng)用環(huán)境中建議首選全鋼化玻璃的封裝方案。目前全鋼化玻璃的厚度已經(jīng)可以做到2.5mm，在保證抗沖擊性的同時，進(jìn)一步降低了組件成本。

我們了解到，近來中來股份推出了2.5m/2.8mm全鋼化玻璃+透明網(wǎng)格背板+雙梁型御風(fēng)鋼邊框的產(chǎn)品，稱之為N型全鋼化一站式封裝方案。其獨特的性能優(yōu)勢可以總結(jié)為“三低四抗”。

低溫度系數(shù)，是指意味著在高溫環(huán)境下，組件能夠保持出色的性能。這有助于提高組件效率，延長使用壽命，特別適用于炎熱的地區(qū)。

低工作溫度，可以減少由于溫度帶來的功率和發(fā)電量損耗，這對于組件在高溫或高太陽輻射下穩(wěn)定工作尤為重要。

低熱斑溫度，是全鋼化組件的另一個亮點。這一特性可以降低由于熱斑造成的功率衰減，延緩組件老化，延長組件壽命。

抗風(fēng)。全鋼化玻璃的加持使N型全鋼化組件在面對強風(fēng)時表現(xiàn)出色，同時還能有效防止玻璃碎裂，提高了組件的穩(wěn)定性。

抗雪。全鋼化組件可承受的極限壓強遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于半鋼化組件。在極寒地區(qū)，透明背板和全鋼化玻璃的組合，可使組件在低溫條件下不易結(jié)冰，確保了電能的連續(xù)產(chǎn)出。

抗冰雹。N型全鋼化組件通過采用全鋼化玻璃，能夠抵御來自正面的冰雹沖擊，大大降低了組件損壞的風(fēng)險，保證了系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。

抗爆裂。全鋼化玻璃和透明背板的完美結(jié)合，相比半鋼化方案，可以大大減少自爆風(fēng)險。

采用N型全鋼化封裝方案的組件除了安全可靠，還具備未來組件必備的特征——環(huán)境友好性。N型全鋼化組件背板采用有機高分子材料技術(shù)，生產(chǎn)過程中的碳排放相對更低，且在使用壽命結(jié)束后可以回收利用，具有更高的環(huán)境友好性。

長遠(yuǎn)來看，N型全鋼化方案是一種更可靠、更穩(wěn)定、更環(huán)保的組件封裝解決方案。隨著光伏技術(shù)的不斷發(fā)展，我們有理由相信，它在光伏組件領(lǐng)域?qū)l(fā)揮更大的作用。 

原標(biāo)題：返璞歸真，光伏跨入“全鋼化”時代