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光伏连接器的过去、现在和未来

时间:2022-05-13 17:35:58来源:史陶比尔

导语:​光伏连接器作为系统的生命线,贯穿项目始终,是确保所发电量从组件稳定传输到逆变器和用户端的重要载体。直流侧按照应用场景不同,主要可分为线端连接器(如组件)、分支连接器(工程现场)以及板端连接器(如逆变器)。

光伏连接器

  连接器作为关键零部件,其低的接触电阻和长期可靠性,能够保障电站高效和安全运行。相反,持续升高的接触电阻则会大幅提升项目的安全风险,严重的可导致火灾事故。2010-2017年,英国58起光伏火灾中,27%是由连接器引起;1995-2012年,德国180起光伏火灾中,24%也归因于连接器失效*。

太阳城手机版下载  本文聚焦在连接器标准更新及产品迭代,旨在让行业对连接器历史有更加宏观的认知,并展望未来发展趋势。

  标准更新

太阳城手机版下载  国际标准化组织(ISO)主席乌尔丽卡•弗兰克曾在2022年新年祝词中说过,“标准显然是解决众多问题的重要工具。从政府到企业再到公民社会,标准让世界各地的人们能够说一种共同的语言,并成为质量、安全以及最重要的信任的国际基准”。

太阳城手机版下载  光伏行业第一部连接器标准是TÜV莱茵于2004年推出的2PfG 1161,随着连接器产品不断革新以及市场需求的发展,又主要历经DIN V VDE V 0126-3(2006年)、EN 50521(2008年)和EN 50521:2008+A1(2012年),最终在2014年形成IEC 62852。目前,行业适用的标准是IEC 62852:2014+A1(2020年)。国际标准为行业带来了规范,保障了产品在终端应用的安全与可靠。

太阳城手机版下载  除了国际标准外,各个国家或地区也有本地认可的行业标准,如北美地区的UL 6703、日本JET、中国《GB/T 33765-2017 地面光伏系统用直流连接器》等。

  连接器迭代

太阳城手机版下载  在光伏系统生命周期内(>25年),作为能量传输者的连接器必须具备恒定低的接触电阻,以保证低功率损耗,否则无形之中会造成发电量损失。同时,连接器还必须适应各种恶劣环境,如风雨、烈日、盐雾和极端的温度变化等。

连接器

太阳城手机版下载  1996年前,光伏电缆普遍采用螺丝端子或接合连接件(splice connection)进行连接,但这种方式无法满足环境及市场需求。1996年,在终端客户的定制化诉求下,史陶比尔基于电连接核心技术MULTILAM推出一款新型插入式(plug-in)连接器——全球首款光伏连接器MC3。MC3的主体采用TPE材料(热塑性弹性体),并通过摩擦力配合以实现物理连接。

太阳城手机版下载  2002年,史陶比尔推出MC4连接器,真正实现了“即插即用”(plug and play),绝缘材料使用硬质材料(PC/PA),而且在设计上更易于组装和现场安装。MC4上市后,迅速得到市场广泛认可,逐渐成为行业标杆。为适应光伏系统电压等级的提升,MC4-Evo 2也应运而生,接触电阻小于0.2毫欧,最大承载电流70A,完全满足1500V光伏系统及大尺寸组件市场的需求。

  同时,经TÜV莱茵测试通过,MC4系列连接器是首款适用于高温(IEC TS 63126:2020 level 2)和高海拔(MC4,4000米;MC4-Evo 2,5000米)的光伏连接器。

  未来趋势

  无论是现在还是未来,从根本上来说,光伏连接器的开发都应致力于提高产品的可靠性和一致性,减少能量损耗,以便为光伏电站全生命周期的度电成本降低做出贡献。

  史陶比尔(杭州)电连接器事业部产品和技术服务经理沈钱平认为,未来的光伏连接器需要紧跟光伏组件的技术发展(如更高电压和更高电流)、光伏系统的技术升级(如更高的系统电压和非光伏电缆)、各种特殊环境场景应用(如海面漂浮电站、农畜电站、荒漠电站及BiPV)和智能化运维。

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