有人计算,将新疆的塔克拉玛干沙漠的10%的面积铺设光伏发电板,就能满足全国居民2年的日常用电量。但有一个问题,沙漠距离我们东部用电大省太远,传输是个问题。根据滋生光伏人士计算,只要把渤海湾、台湾海峡和琼州海峡之间铺满光伏发电电池板,就已经可以满足我们日常需要了。额外说因为建设光伏板,形成了海上光伏浮筏慢跑步道。以后创关东,去宝岛,游三亚也就是2个马拉松的事(水面电站美图一)。
(图一)
那么问题来了,为啥没建呢,传说有一个技术问题始终没有得到很好解决。那就是铺设在近海面的电池板如何解决高压电气防水绝缘问题,如果防水不过关,电池板内的高压电流将对发电设施、海洋生物以及人体安全造成严重威胁。熟悉电池板制造工艺的朋友都知道,电池板制造是“三明治式玻璃加胶水层压固化法”,一般电池板内是绝对防水的,可能造成不防水的故障点大多发生在引出线和“板-板”连接处,也就是光伏接线盒和连接器的位置。当前多数电池板接线盒和连接器以及“板-板”之间的连接器和连接方式请看图二。
(图二)
互相串联的连接器在两块板的中间,正负极接线盒各带有一定长度的导线,电站安装时,施工人员会将连接器插合在一起,然后用尼龙扎带捆扎在铝框上,这种设计的接线盒和连接器在陆地电站上大量使用,没有太大问题。但是当电池板应用到海洋或者湖泊发电时问题就出现了。当水面光伏电站开始运行时,受到水面风吹浪打作用影响,浮筏载体连同之上的电池板就开始一起晃动,时间久了,捆扎连接器的尼龙轧带就会断裂,连接器将会掉落到水体里(请看图三),水体就可能带电。
(图三)
而连接器的密封是靠一组套在连接器圆弧表面的软胶圈来压力形变后起防水作用的,一般检测认证标准是IP67/68,也就是短时间内可以在浅水体里工作几个小时。但该类型原理的连接器承担不了长期水下高电压高电流传输通电任务。连接器掉入水体后,短则几十分钟,长则几天后,一般都可能会进水,一旦进水,光伏电站的整体电压和电流就同水体连接了,这将非常危险。即便是当时没有进水,这种塑料制成的连接器,长期在水体里浸泡,塑料外壳逐渐也会被水分解变脆断裂,无法耐受20多年的长期使用。现在苏州快可光伏电子股份公司全新开发了一款“海洋专用光伏接线盒与连接器系统(见图四和图五细节图)。
(图四)
图五--接线盒连接器设计细节图
该接线盒与连接器最大的特点是将传统意义上接线盒和连接器分离式设计,通过模具技术、注塑成型和电接触技术,将这两个产品合二为一了。连接器的负极直接和接线盒联体注塑组装在一起,每个电池板由三个接线盒,只有正极接线盒带有电缆和正极插头,负极和中间极均只是盒子不带电缆。这样当安装时,只需要将正极电缆插入“负极接线盒连接器联体件”内即可。这种设计避免了传统设计中存在连接器可能随电缆一起掉入水体中,引发水体带电的危险情况。这种设计无论刮风下雨海浪,互相连接电池板的“连接器”都被牢牢地和接线盒集成在一起、粘接在电池板背面的高处,不会进入水体。这种设计,一方面因为删除了一根电缆,电缆利用率提高,接线盒厂家生产线缆和连接器组装时减少了一半工作量,降低了接线盒制造成本;另一方面,电池板企业选用该设计原理的接线盒,因为删除了一个导线,减少了电缆线束、绕线扎线等工序,更有利于电池板企业的自动化安装接线盒到电池板上,提高了组件制造效率;最重要的是,该设计极大提升了水面电站的防水安全性,提升了水面电站连续发电量,较大地减少了水面电站日常维修维护量,是真正安全可靠的“水体光伏电站专用接线盒连接器”。当前该产品,快可光伏已经注册了专利保护,预计在第二季度上市,该设计对当前各国多地兴起的水面光伏电站业主来说是一个重要的安全的可靠的选择。