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对于经常使用太阳能系统的人而言,所有太阳能电池都产生直流电,需要转换交流电。具有一定容量的光电源需要由上千个单元模块组成,并且每个单元模块是有规律的连接的。可以想象,光伏电缆结构中包含了许多绝缘细线。光伏电池的初步研究主要集中在组件及其组合上。
目前,光伏电缆的研究也已提上日程。过去十年,全球太阳能发电市场快速增长,而光伏电缆仍没有国际标准。因此,可以参考的标准和测试需要调整,比如生命周期测试。尤其是光伏电池的范围从大到小。普通居民屋顶的小型光伏为kWp千瓦峰值,工业用中型光伏为几兆瓦峰值,大型电站光伏为2吉瓦峰值。
从2008年全球新装系统光伏市场为5.6吉瓦,多数人预测每年约8~10吉瓦。光伏电缆通常被认为只在系统的直流部分,不包括电网布线、系统控制电缆和其他连接线。光伏电缆与光伏装机容量的关系大致如下:1MW相当于支撑40~60km的光伏电缆,这与晶体和薄膜组件的排列和数量直接相关。其连接原理如图1所示,图中未显示转换器。
光伏电缆长时间暴露在阳光下,或长时间浸入水中,环境温度发生急剧变化。因此,用户要注意电缆的使用寿命。由于没有国际标准(如IEC标准),制造商也觉得缺乏依据,在开发过程中对光伏电缆的质量和使用寿命存在争议,但大多数专家都同意。UL公布和发布的光伏电线UL-4703(及其相关标准和基准)调查大纲;此外,由德国技术检验局印制的《光伏系统用电缆要求》(及相关标准和基准)已成为目前主要的参考文件,可能成为公认的标准在将来。
光伏电缆导体由非常精细的镀锡组成,符合 IEC 60228 等级。截面多为4平方和6平方,分别由56根单丝和84根单丝组成;绝缘层和护套符合tüV和UL的要求,可用于热塑性或交联材料。这些是常规规定,绝缘厚度为 0.5 毫米。
光伏电缆护套需要有足够的机械强度,以防止在敷设过程中损坏护套。另外,作为编织金属系统的防腐功能,还必须添加编织金属层,有时还需要添加编织金属层作为编织金属系统的防腐功能。
至于光伏电缆的电气性能,笔者认为不需要太多要求。1990年代光伏电缆使用时间短,护套出现环状开裂,尤其是接线盒附近。认为当时的电缆质量较差,可能是接线盒周围温度高,可能是热应力引起的。
考虑到投资和回报,光伏电缆的使用寿命为25年,应该算是一个合理的要求。使用现有的测试标准可能无法得出如此准确的结论。随着光伏电缆成为家庭日用品,与其他工业电缆相比,在质量方面存在一定的不确定因素。到目前为止,关于应该保证多长时间的使用寿命的争论还没有在设计和制造方面得到解决。光伏电缆护套需要有足够的机械强度,以防止在敷设过程中损坏护套。
至于光伏电缆的电气性能,笔者认为不需要太多要求。1990年代电缆使用时间短,护套出现环状开裂,尤其是接线盒附近。认为当时的电缆质量较差,可能是接线盒周围温度高,可能是热应力引起的。鞘液应能耐各种化学试剂,如光伏电池清洗液、润滑油、酸性气体、酸雨、盐雾、霉菌等油脂雾和烟雾。考虑到投资和回报,光伏电缆的使用寿命为25年,应该算是一个合理的要求。使用现有的测试标准可能无法得出如此准确的结论。
随着光伏电缆成为家庭日用品,与其他工业电缆相比,在质量方面存在一定的不确定因素。到目前为止,关于应该保证多长时间的使用寿命的争论还没有在设计和制造方面得到解决。
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