Era ya 2000V Inakuja: Je, Moduli Zako za Sola

Jibu la haraka: Sekta ya photovoltaic inaelekea kwenye viwango vya voltage vya mfumo vya 2000 V, kutoka 1500 V ambayo ni kiwango cha leo na viwango vya 1000 V na 600 V kabla ya hapo. Mabadiliko yanatokana na upande wa mfumo, ambapo voltage ya juu ya DC inaruhusu string moja kubeba moduli nyingi zaidi na kupunguza idadi ya inverters, combiners na njia za cable kwa uwezo sawa uliowekwa — ndiyo sababu mada hii inasonga haraka katika upangaji wa kiwango cha utility. Kwa watengenezaji wa moduli na seli, matokeo ni hitaji la upimaji badala ya mabadiliko ya muundo: insulation, hipot na wet-leakage tests zote zinapaswa kubainishwa katika daraja la juu la voltage, na nafasi ya ndani ya moduli na nguvu ya dielectric ya encapsulant huwa mambo yanayoweka kikomo. Watengenezaji wenye uwezo katika daraja la 5 GW tayari wanaombwa kutoa bei kulingana na kiwango cha juu cha voltage katika hatua za maonyesho kama SNEC 2026.

Utengenezaji wa Moduli za PV · na Jerry, Ooitech

Era ya 2000V Inakuja: Je, Moduli na Seli Zako za Sola Ziko Tayari?

Hivi karibuni, swali ambalo mtengenezaji wa moduli Lao Li husikia mara nyingi ni rahisi: "Moduli zako za 2000V zitakuwa tayari lini?"

Bado hana jibu la wazi.

Ufanisi wa seli si tatizo la kweli. Wazalishaji TOPCon wakubwa tayari wanasukuma ufanisi wa uzalishaji wa wingi kuelekea 27%, huku Zhonghuan New Energy ikiripoti 27.2%. Katika SNEC 2026, makampuni makubwa pia yaliwasilisha takwimu za ufanisi wa moduli zilizo juu ya kiwango cha 27%.

Kinachomfanya asilale ni kitu kisichoonekana sana: je, milimita chache za njia ya kuhami kati ya seli za sola na fremu ya alumini zinatosha kwa mfumo wa 2000V?

Wasiwasi huu haukomei kwa mtengenezaji mmoja. Mnamo Machi 2026, moduli ya HJT ya 2000V ya Huasun ilipata uidhinishaji kutoka TÜV SÜD. Hapo awali, JinkoSolar na Trina Solar walikuwa tayari wamepata uidhinishaji wa UL kwa moduli za 2000V. Maendeleo ya moduli yanasonga mbele kwa kasi, lakini maelezo ya kiufundi nyuma ya mabadiliko haya ya voltage bado hayaeleweki sana.

Makala hii inaangazia mojawapo ya vipimo muhimu na vinavyopuuzwa kwa urahisi katika muundo wa moduli ya 2000V: umbali wa kuteleza.

Kwa Nini Kuhamia 2000V?

Historia ya uboreshaji wa voltage ya mfumo wa PV pia ni historia ya kupunguza nyaya, misingi, miundo ya kuwekea, na mahitaji ya ardhi:

600V → 1000V → 1500V → 2000V

Voltage ya juu ya mfumo huruhusu moduli nyingi kuunganishwa katika string moja. Kuhamia kutoka 1500V hadi 2000V kunawakilisha ongezeko la voltage la 33% kwa sababu 2000 ÷ 1500 = 1.333. Kinadharia, idadi ya moduli katika kila string inaweza kuongezeka kwa kiwango sawa.

String ndefu zinaweza kupunguza kiasi cha nyaya za DC, vifaa vya kuwekea, misingi, na ardhi inayohitajika kwa mradi wa sola wa kiwango cha shirika.

S&P Global imetabiri kuwa usambazaji wa kimataifa wa bidhaa za 2000V unaweza kupanda kutoka chini ya 5 GW mwaka 2026 hadi 380 GW mwaka 2030. Kufikia mwisho wa 2030, bidhaa za 2000V zinatarajiwa kuchukua 77% ya soko la kimataifa la miradi ya kiwango cha shirika.

Huasun ilihesabu uchumi wa mradi wa PV wa baharini huko Jimo, Shandong. Ikilinganishwa na suluhisho la 1500V TOPCon, suluhisho lake la 2000V HJT liliripotiwa kupunguza gharama za mizani ya mfumo kwa takriban RMB 0.24/W. Kwa kituo cha nguvu cha 1 GW, hiyo inawakilisha takriban RMB milioni 240 katika uwezekano wa kuokoa. IRR ya mradi ilikadiriwa kuongezeka kwa asilimia 0.35.

Lakini 2000V haiji bila hatari ya ziada. Chini ya ufafanuzi wa UL, 2000V DC tayari inachukuliwa kuwa voltage ya juu. Mfumo unakabiliwa na hatari kubwa za kuvunjika kwa dielectric, mkondo wa kuvuja, arc, mshtuko wa umeme, na moto.

Kila kiasi kilichookolewa katika ngazi ya mfumo kinapaswa kuungwa mkono na insulation yenye nguvu katika ngazi ya moduli.

Swali la Msingi

Swali linalojadiliwa hapa ni rahisi: kwa 2000V, njia ya insulation kati ya sehemu za ndani zenye umeme na sehemu zinazoweza kufikiwa za conductive inawezaje kubaki ya kutosha, na watengenezaji wanawezaje kufikia hili bila kuacha eneo kubwa la kazi?

Maana Halisi ya Umbali wa Creepage

Umbali Mbili: Moja Inashughulikia Mabadiliko ya Muda Mfupi, Nyingine Lazima Idumu kwa Miongo

Umbali mbili tofauti hutumiwa katika muundo wa usalama wa moduli, na mara nyingi huchanganywa.

Clearance ni umbali mfupi zaidi kupitia hewa kati ya sehemu mbili za conductive. Inalinda dhidi ya matukio ya muda mfupi kama vile msukumo wa umeme wa radi na mawimbi ya umeme. Baada ya kutokwa kwa muda mfupi, hewa inaweza kurejesha sifa zake za insulation.

Umbali wa creepage ni njia fupi zaidi kati ya sehemu mbili za conductive iliyopimwa kando ya uso wa nyenzo ya insulation. Inalinda dhidi ya ufuatiliaji wa uso. Vumbi hunyonya unyevu, mkondo wa kuvuja huunda joto, uso huanza kuwa na kaboni, na njia ya kudumu ya conductive inaweza kuunda. Tofauti na hewa baada ya kutokwa kwa muda mfupi, uso wa insulation ulioharibiwa haurejeshi.

Ulinganisho wa kawaida wa tasnia hutumia sisimizi wawili. Clearance ni njia inayochukuliwa na sisimizi mwenye mabawa, akiruka moja kwa moja kupitia hewa. Creepage ni njia inayochukuliwa na sisimizi asiye na mabawa, akitambaa kando ya uso. Kwa kuwa si kila njia ya kutokwa inaweza kusafiri kupitia hewa, umbali unaohitajika wa creepage kwa kawaida ni mrefu kuliko umbali wa clearance.

Ufuatiliaji wa Umeme: Tatizo la Kudumu kwa Moduli za Nje

Umbali wa creepage kimsingi unakusudiwa kuzuia ufuatiliaji wa umeme. Mnyororo wa kushindwa unaonekana kama hii:

Vumbi na unyevu hukusanyika juu ya uso → filamu ya kielektroliti huundwa → mkondo wa uvujaji chini ya voltage ya uendeshaji huzalisha joto la Joule → unyevu huvukiza na uso huo huwaka kuwa mkaa → njia ya upitishaji isiyoonekana hukua → insulation hushindwa kabisa → mzunguko mfupi au moto unawezekana

Moduli za nje zina uwezekano mkubwa wa kukumbwa na hali hizi. Vumbi, ukungu wa chumvi, mkusanyiko wa maji, na kinyesi cha ndege vyote vinaweza kuchangia katika kuundwa kwa filamu ya kielektroliti.

Hii pia ni sababu kwa nini vizuizi vya unyevu ni sehemu ya mjadala wa creepage. Unyevu huharakisha ufuatiliaji wa uso. Kuzuia unyevu huondoa moja ya viungo vikuu vinavyohitajika kwa mmenyuko huo.

CTI: Upinzani wa Asili wa Nyenzo dhidi ya Ufuatiliaji

Nyenzo za kuhami hutofautiana sana katika upinzani wao dhidi ya ufuatiliaji. Viwango huainisha utendaji huu kwa kutumia CTI, au Kielekezi cha Kulinganisha Ufuatiliaji.

CTI inawakilisha voltage ya juu kabisa ambayo uso wa nyenzo unaweza kuhimili matone 50 ya mmumunyo wa kielektroliti bila kuendeleza hitilafu ya ufuatiliaji. CTI ya juu inamaanisha upinzani bora wa ufuatiliaji na inaweza kuruhusu umbali mfupi wa creepage.

Miundo ya moduli za sola kwa kawaida huanza na kiwango cha uchafuzi 2 na makadirio ya kundi la nyenzo IIIa, kisha huamua umbali unaohitajika kulingana na voltage ya mfumo na kiwango kinachotumika.

Wakati CTI ya nyenzo iko chini, umbali mrefu unahitajika ili kufidia. Hii ni kanuni ya kwanza ngumu ya muundo wa creepage.

Kanda Nne Kuu za Creepage Ndani ya Moduli ya Sola

Umbali Haongezeki kwa Uwiano wa Moja kwa Moja na Voltage

Kuna ukweli usiofurahisha wa kiinjinia hapa. Muundo wa 1500V tayari uko karibu na mwisho wa juu wa majedwali ya kiwango cha IEC 60664-1 na mara nyingi huhitaji ukalimani. Muundo wa 2000V unapita zaidi ya masafa ya kawaida ya jedwali, kwa hivyo mahitaji ya uidhinishaji hutegemea tafsiri za ziada za viwango na ukadiriaji.

Mapema 2024, UL ilitoa mahitaji ya kuidhinisha moduli za 2000V chini ya UL 61730. Lengo moja la uamuzi huo lilikuwa kufafanua jinsi miundo hii ya voltage ya juu inapaswa kutathminiwa.

Kwa 1500V, umbali wa kuteleza upande wa inverter unaweza tayari kufikia takriban 12.5–16 mm baada ya ukalimani. Sehemu za ndani za moduli zimefungwa katika nyenzo za kuhami, kwa hivyo umbali wao wa kinadharia unaweza kuwa mdogo. Hata hivyo, kuongeza voltage ya mfumo kutoka 1500V hadi 2000V haimaanishi kwamba umbali unaohitajika unaongezeka kwa 33% tu.

Mkusanyiko wa uwanja wa umeme na hatari ya kufuatilia huwa mbaya zaidi kwa voltage ya juu. Changamoto ya kuhami inaweza hivyo kuongezeka kwa kasi zaidi kuliko uwiano wa voltage ya kawaida.

Ikitafsiriwa katika lugha ya mstari wa uzalishaji, tatizo ni wazi. Ikiwa umbali kati ya seli na fremu ni mfupi sana, moduli inaweza kushindwa uidhinishaji wa 2000V. Ikiwa umbali unaongezwa sana, seli chache zinaingia katika eneo linalopatikana au eneo tendaji linapungua, kupunguza nguvu ya moduli.

Hilo ndilo tatizo halisi la muundo ambalo wahandisi wa moduli wanapaswa kutatua katika enzi ya 2000V.

Jinsi Moduli za 2000V Zinavyojengwa

Mbinu inayotumiwa katika moduli ya 760HV ya Huasun inafaa kuchunguzwa:

Teknolojia yake ya kuziba ukingo kwa butyl hutoa utendaji wa juu sana wa kuhami huku ikipunguza kwa kiasi kikubwa hitaji la umbali wa kuteleza, ikiruhusu moduli ya muundo wa kawaida kusaidia voltage ya mfumo wa 2000V.

Kwa maneno rahisi, miundo ya kawaida hutumia zaidi umbali kupata usalama. Mbinu hii hutumia nyenzo bora kurejesha sehemu ya umbali huo.

Kwa Nini Sealant ya Butyl Inafanya Kazi

Sealant ya butyl inategemea hasa mpira wa butyl, au IIR, na polyisobutylene, au PIB. Inafanya kazi tatu muhimu:

• Insulation ya umeme: Nyenzo za butyl zina upinzani mkubwa wa wingi. Ukanda wa kuziba kando unaweza pia kufanya kazi kama kizuizi cha insulation.

• Ulinzi wa unyevu: Sealant za butyl zina viwango vya chini sana vya upitishaji wa mvuke wa unyevu ikilinganishwa na nyenzo za kawaida za EVA au POE za encapsulation. Kuzuia unyevu kando husaidia kuondoa kichocheo kikubwa cha ufuatiliaji wa umeme.

• Upinzani wa mazingira: Sealant za butyl zinaweza kutoa upinzani dhidi ya ukungu wa chumvi, amonia, na mtetemo. Sifa hizi ni muhimu hasa kwa miradi ya baharini, mazingira ya pwani, mashamba, na maeneo ya tasnia ya kemikali.

Nyenzo moja inashughulikia matatizo mawili kwa wakati mmoja. Inasaidia kufupisha njia ya kimwili ya insulation inayohitajika na muundo na kupunguza kuingia kwa unyevu unaoweza kukuza ufuatiliaji wa uso.

Hii pia ni sababu kwa nini bidhaa ya butyl ya First Applied Material ilipokea kile kilichoelezwa kama cheti cha kwanza cha TÜV chini ya IEC 62788-5-1 kwa nyenzo za kuziba kando za moduli za photovoltaic. Upande wa nyenzo wa tasnia tayari unajiandaa kwa usambazaji mpana wa 2000V.

Huasun inatumia kuziba kando kwa butyl katika safu yake ya moduli za HJT. Moduli zake zimeripotiwa kupita jaribio la voltage ya msukumo ya 42.3kV, juu ya mahitaji ya 34kV yaliyotajwa katika toleo la 2023 la IEC 61730-1.

Hatua Nyingine za Muundo

Kuziba kando kwa butyl sio njia pekee. Watengenezaji wanachanganya mbinu kadhaa:

• Vipengele vya insulation kando: Kipengele cha insulation kinaweza kuingizwa kati ya ukingo wa laminate na fremu ya alumini. Hii inaongeza njia ya uso bila kuhitaji ongezeko sawa la nafasi ya ukingo wa kioo. Makampuni ikiwa ni pamoja na JinkoSolar yameunda mipangilio ya patent katika eneo hili.

• Miundo iliyoboreshwa ya sanduku la makutano: Mbavu za juu, vigawanyiko vya ndani, na mbavu za creepage huongeza njia ya uso kati ya vituo. Viwango vya uthibitisho kwa 2000V sanduku la makutanoes na viunganishi vilikuwa vinaanzishwa mwaka 2023.

• Nyenzo za CTI ya juu: Kuboresha nyumba za sanduku la makutano na sehemu nyingine za insulation hadi kundi bora la nyenzo kunaweza kuunda margin zaidi ya muundo bila kutegemea kabisa umbali wa kimwili.

Hati miliki kutoka EGing Photovoltaic inaelezea umbali wa kuteleza kwa ukingo wa angalau 15 mm. Muundo huo unakusudiwa kuboresha utendaji wa kuhimili voltage wa moduli na kusaidia voltage ya mfumo ya 2000V pamoja na upimaji wa voltage ya msukumo zaidi ya 24kV.

Inagharimu Kiasi Gani?

Sealant ya butyl si bure. Inaongeza mahitaji ya nyenzo na kuanzisha pointi za ziada za udhibiti wa mchakato.

Hesabu ya kiwango cha mfumo bado ni muhimu zaidi. Akiba ya BOS iliyoripotiwa na Huasun ilikuwa RMB 0.24/W, wakati gharama ya ziada ya nyenzo kwa moduli inaweza kupimwa kwa makumi ya yuan. Ikiwa takwimu hizo zitashikilia katika kiwango cha mradi, akiba ya mfumo ni kubwa zaidi kuliko ongezeko la gharama la kiwango cha moduli.

Hii ni mantiki ya msingi ya kiuchumi inayounga mkono mpito kuelekea 2000V.

Matatizo Matatu Ambayo Hayajatatuliwa Kikamilifu

Umbali wa Kuteleza dhidi ya Eneo Amilifu la Uzalishaji wa Nguvu

Umbali wa kuteleza hufanya kazi kama kodi inayolipwa kwa eneo la moduli. Kadiri nafasi inavyohifadhiwa kwa ajili ya insulation, ndivyo nafasi inayobaki inavyopungua kwa uzalishaji wa nguvu.

Huasun 760HV inatumia sealant ya butyl kurejesha sehemu ya eneo hilo. Uwiano wake wa eneo la seli-kwa-moduli unaripotiwa kuwa 95.8%, na ongezeko la 2.1% katika eneo amilifu la uzalishaji wa nguvu, ongezeko la 20W katika nguvu ya moduli, na ongezeko la 0.66% katika ufanisi.

Ushindani kati ya moduli za 2000V kwa sehemu utategemea swali moja: nani anaweza kufikia insulation ya kutosha kwa eneo dogo la ukingo lisiloamilifu?

Moduli Zinasonga Kwa Kasi Zaidi Kuliko Vifaa Vinavyozisaidia

Sekta inazidi kuziona moduli za 2000V kama zinazowezekana kibiashara, lakini maboresho ya inverters, masanduku ya kuchanganya, swichi, viunganishi, na vifaa vingine vya mfumo bado yanaendelea.

Katika jukwaa la mfumo wa voltage ya juu mwaka 2026, data ya uendeshaji kutoka inverter ya Huawei ya 460kW katika kiwanda cha maonyesho ilitumika kuonyesha kwamba uwezo wake wa kuhimili voltage unaweza kukidhi mahitaji ya mfumo.

Moduli kwa sasa zinasonga mbele ya sehemu za mfumo wa umeme unaozisaidia. Hali halisi ya soko la 2000V ndiyo hiyo.

Uthibitishaji Uko Mbele ya Ushahidi wa Muda Mrefu wa Uwanjani

JinkoSolar ilipata kile kilichoelezwa kama cheti cha kwanza cha UL duniani kwa moduli ya 2000V mwaka 2024. Mnamo Septemba 2025, kituo cha kwanza cha uthibitishaji wa maonyesho ya uwanjani ya PV ya 2000V kilianzishwa huko Wenchang, Hainan, na kuendeshwa na Datang Hainan.

Uthibitishaji huuliza kama muundo unakidhi mahitaji maalum ya maabara. Uthibitishaji wa uwandani huuliza kama muundo unaweza kustahimili miaka 25 nje.

Swali la pili linaanza tu kupatiwa jibu.

Hitimisho la Kivitendo

Maoni ya kawaida ya tasnia ni kwamba dirisha kuu la kupitishwa kwa mifumo ya 2000V linaweza kufika kati ya mwishoni mwa 2027 na 2028. Ikiwa utabiri huo ni sahihi, hii ni kipindi cha kupanga badala ya wakati wa kusubiri.

Makundi matatu yanapaswa kulipa kipaumbele maalum.

Kwa wahandisi wa moduli: Kigezo cha kwanza cha muundo katika enzi ya 2000V kinabadilika kutoka ufanisi pekee hadi njia kamili ya insulation. Hesabu umbali wa creepage kabla ya kukamilisha mpangilio wa seli. Kubadilisha mpangilio huo kunaweza kusababisha matatizo ya gharama kubwa ya uthibitishaji baadaye.

Kwa wahandisi wa mchakato na nyenzo: Utumiaji wa Butyl utakuwa sehemu mpya ya udhibiti wa mchakato. Usawa wa mipako, kushikamana na kioo na backsheets, vipimo vya nyenzo, mwendelezo wa kingo, na tabia ya kuponya au kuunganisha zote zinaweza kuathiri mavuno na uaminifu. Michakato hii inapaswa kupimwa kwenye mstari wa uzalishaji kabla ya bidhaa za 2000V kuingia katika uzalishaji wa wingi.

Kwa wahandisi wa ubora na uthibitishaji: Kuhamia kutoka 1500V hadi 2000V kunabadilisha margin inayohitajika kwa upimaji wa dielectric withstand, wet-leakage, insulation-resistance, na impulse-voltage. Kuelewa mahitaji yanayotumika ya upimaji wa 2000V kunaweza kuwa mojawapo ya ujuzi wa kiufundi wenye thamani zaidi katika miaka miwili ijayo.

Hoja ya mwisho ni rahisi: seli za sola huamua kikomo cha juu cha ufanisi wa ubadilishaji, lakini nyenzo za kingo zinaweza kuamua kikomo cha juu cha voltage ya mfumo. Tasnia ya PV imetumia miaka ikijadili ufanisi. Vita kuu ijayo ya uhandisi vitapiganwa kuhusu insulation.

Kura ya Wasomaji

Unadhani mifumo ya PV ya 2000V itafikia kupitishwa kwa kiwango kikubwa lini?

Shiriki maoni yako na tuambie kampuni yako imefikia wapi katika maendeleo ya moduli za 2000V.

Mada: moduli za 2000V, teknolojia ya PV, umbali wa creepage, butyl sealant, HJT, TOPCon, muundo wa moduli

Maoni ya Ooitech

Changamoto kuu ya uzalishaji itakuwa kudhibiti mchakato mzima wa insulation ya kingo, sio tu kuongeza sealant ya butyl kwenye muundo uliopo wa moduli. Uwekaji wa nyenzo, usahihi wa layup, tabia ya lamination, uvumilivu wa framing, upimaji wa uvujaji wa maji, na ukaguzi wa EL lazima vifanye kazi kama dirisha moja la mchakato. Moduli ya 2000V inaweza kupita jaribio la mfano na bado ikapata shida katika uzalishaji wa wingi ikiwa uvumilivu huo hautajengwa kwenye mstari tangu mwanzo.