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在中國光伏領(lǐng)跑者技術(shù)創(chuàng)新論壇-雙玻組件&封裝材料專題研討會上，來自TUV萊茵的周罡先生為大家重點(diǎn)介紹了BIPV用的雙玻組件在認(rèn)證、標(biāo)準(zhǔn)、測試上的國際經(jīng)驗(yàn)和歷史。本站經(jīng)過精心整理，特為大家推出周罡先生的現(xiàn)場講解。

周罡，一直在萊茵上海公司工作，有十多年的檢測認(rèn)證從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。給大家介紹的主題是應(yīng)對BIPV-光伏建筑一體化組件，在檢測、認(rèn)證以及標(biāo)準(zhǔn)化方面的一些挑戰(zhàn)，以及對未來的一些展望。

我今天的演講主要從以下四個方面給大家做一個展開。

一、現(xiàn)在光伏組件的認(rèn)證現(xiàn)狀。目前的光伏組件其實(shí)是涵蓋了BIPV這一塊的，只是BIPV有更多的具體在建筑法規(guī)上的一些要求。

二、分析歐洲對BIPV的一些不同要求，以及我們對常規(guī)組件的一些相關(guān)技術(shù)挑戰(zhàn)。

三、萊茵50583技術(shù)草案對BIPV雙玻組件的要求

四、對歐洲市場的展望，以及市場需求方面的分析。

首先給大家看一下目前常規(guī)的光伏組件認(rèn)證。針對不同的技術(shù)，有晶體硅IEC61215，薄膜組件IEC61646，這是對兩種路線組件性能的一個標(biāo)準(zhǔn)要求。對于安全標(biāo)準(zhǔn)有IEC61730、北美的ANSI/UL1703，還有聚光太陽能電池也有國際標(biāo)準(zhǔn)。這五個國際的標(biāo)準(zhǔn)，基本上涵蓋了對組件的認(rèn)證要求，也是目前比較成熟的，對中國的組件廠家第一次走向世界，起到了很好的幫助作用。

常規(guī)所謂的BIPV認(rèn)證，是在相關(guān)的按照ICE7625標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測。在通過了測試之后，我們還有一個必要條件就是通過功能檢查，光伏專家，特別是熟悉組件工廠現(xiàn)場工藝的一些技術(shù)專家，會進(jìn)行專業(yè)的工廠檢查工作。之后，包括會在常規(guī)的每年度、每季度，進(jìn)行例行工廠檢查，去做維護(hù)工作。

接下來對于失效分析這一塊，之前我本人也在去年的一些研討會上做過這樣具體的分析。大家可以看到，從萊茵上海實(shí)驗(yàn)室的一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，在過去五年里，我們完成的只是針對形式認(rèn)證這一塊的測試，統(tǒng)計(jì)有16000個，在這些樣本里我們發(fā)現(xiàn)有500次的失效情況，會導(dǎo)致認(rèn)證整個程序的終止，當(dāng)然整個占比比之前的五年，從2005-2010年，應(yīng)該說有一個很大程度的下降，也是因?yàn)槲覀冋麄€材料，包括在工藝方面有了一個很大的提升，這是很可喜的。

但是在3.3%左右的失敗率主要集中在四個測試項(xiàng)目，其中包括濕凍循環(huán)測試、熱斑耐久測試、高低溫溫度循環(huán)、常規(guī)的雙85濕熱環(huán)境測試，這是試驗(yàn)失敗率最高的。

從上海實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)從去年底到今年初的開始，雙玻組件的認(rèn)證開始呈現(xiàn)一個井噴的情況，但是從整個規(guī)模上來說，跟常規(guī)組件來比只能說有追趕的趨勢。從今年開始，我們可能收集的樣本空間還不足以給大家做失效性的分析。因?yàn)榈侥壳盀橹共胖挥袔装賯€案例。但是在之后的研討會上，我可以給大家做更多的在雙玻組件的失效情況分析。雙玻組件因?yàn)橛械闹苯臃艞壥褂昧诉吙颍诿芊庑苑矫媸怯幸恍┎顒e的。

BIPV的建筑一體化組件發(fā)展的現(xiàn)狀

根據(jù)我們前幾年在歐洲市場的分析數(shù)據(jù)，看BIPV光伏一體化組件，跟地面大型電站，包括一些屋頂安裝的常規(guī)組件比起來，真正算得上BIPV建筑一體化的光伏組件，在整個市場上占有率還是比較低的，應(yīng)該是小于1%。相信在國內(nèi)也差不多這樣。

從歐洲一些不同的情況為大家做一些具體的分析。整個歐洲對于BIPV，每個國家自己有不同的定義，因此會有不同的上網(wǎng)電價補(bǔ)貼政策。另外整個歐盟建筑標(biāo)準(zhǔn)的多樣性，包括對玻璃、建筑構(gòu)件、防火性能來說都有不同的要求。各個相應(yīng)機(jī)構(gòu)、國家對性能要求上差異較大。稍候我會為大家做一些具體的分析。當(dāng)然還有一些國家會存在貿(mào)易壁壘的情況。

從產(chǎn)品設(shè)計(jì)上來說，BIPV作為一個建筑構(gòu)件，由于建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)多樣性，目前并不存在標(biāo)準(zhǔn)的BIPV產(chǎn)品能夠滿足所有的建筑要求。同時可喜的是我們在歐洲的BIPV相對標(biāo)準(zhǔn)化，走在全球的前列。包括一些國家有一些專門針對BIPV的標(biāo)準(zhǔn)草案，整個歐洲我們的5083已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)草案出臺，已經(jīng)進(jìn)入了最終投票。歐洲其實(shí)在指令方面已經(jīng)公布了，包括對于電子安全的指令。到2013年我們又公布了整個歐盟的建筑法規(guī)，其實(shí)它都指出了一個共同的技術(shù)方向，只是這些要求目前來看還是比較多樣和復(fù)雜的。

前面給大家說過，BIPV在整個市場上還只是一個利基產(chǎn)品，相對比較小眾，在整個歐洲目前也沒有一個大家都認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則存在。對于產(chǎn)品這一塊，包括對系統(tǒng)這一塊，接下來我給大家著重介紹一下。

當(dāng)然作為標(biāo)準(zhǔn)肯定是目前絕大部分廠家能夠達(dá)到的一個比較低的標(biāo)準(zhǔn)，這在之前常規(guī)組件的方案中大家也能夠看得出。我們也預(yù)計(jì)因?yàn)樗亲鳛橐粋€建筑構(gòu)件，長期來說，包括在歐洲，各個國家對于BIPV一些不同的附加要求，尤其是對施工和建筑行業(yè)的一些流程方面的要求，肯定是會長期存在的。

草案50583對雙玻組件的和要求

首先草案對BIPV產(chǎn)品，就是建筑一體化的光伏組件有一個定義。最新的草案是因?yàn)闅W盟發(fā)布了CPI，就是我們的建筑產(chǎn)品法規(guī)。這樣BIPV的光伏組件必須是要滿足建筑指令法規(guī)的定義，它是作為建筑材料的一部分，而且它作為建筑構(gòu)件的話，一旦被移除是要被其他的建筑組件所替換的。這樣我們定義是BIPV。

BIPV產(chǎn)品會有多個功能，我只是羅列了一部分。首先它要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以及保證建筑結(jié)構(gòu)的完整性。二是要應(yīng)對主要?dú)夂虻挠绊懀ㄓ辍⒀⒈⒌纫恍┳匀粸?zāi)害的影響。在風(fēng)雨這塊，其實(shí)大家也知道對我們現(xiàn)有的組件標(biāo)準(zhǔn)這塊也都有設(shè)計(jì)，當(dāng)然在風(fēng)雨這兩個因素疊加的時候，目前我們的標(biāo)準(zhǔn)還沒有，稍候我會給大家做具體的這方面的介紹。

作為BIPV，我們還要考慮能源的經(jīng)濟(jì)性，就是考慮到它在采光和隔熱上的要求。當(dāng)然采光和隔熱有時候是相矛盾的，怎么做好這樣的平衡？這也是它的一個主要功能性的要求。當(dāng)然非常重要的也是在整個要求上會有很大差別的就是我們的防火測試。其余的應(yīng)用在我們建筑上，包括高架的隔音板，它有一個抗噪音的能力，這也是一個比較重要的功能。

接下來給大家介紹50583的要求。它分成五大類，我個人總結(jié)主要是根據(jù)以下三個我們考核的指標(biāo)去進(jìn)行的區(qū)分，一是安裝的角度，其中一個重要的分界點(diǎn)是對于0-75度，我們認(rèn)為水平傾斜安裝；超過75度到90度就是垂直安裝。二是考慮在建筑物內(nèi)是不是可以觸及到光伏組件，這也是一個重要的考核指標(biāo)；最后它是建筑物的一部分，還是建筑物附加的一部分，比如說雨棚、護(hù)欄這些額外的結(jié)構(gòu)。

我這一面給大家展示的，當(dāng)中的是標(biāo)準(zhǔn)截圖。A類和B類相同點(diǎn)都是0-75度，也就是傾斜安裝的要求，一般是用于屋頂。它的唯一區(qū)別，A類建筑物內(nèi)是不能夠觸及到的，它跟保溫材料和防水材料做成一個完整的建筑構(gòu)件，包括大家看到我們的天花板就把它隔斷了。B類是頭頂架空的，這種應(yīng)用非常好看和美觀，而且滿足采光的要求。當(dāng)然我稍候會給大家介紹，它在安全性上會有額外的顧慮，這個是可以觸及到的。

接下來我們看C類和D類，C和D類超過75度到90度，那我們就認(rèn)為它是接近于垂直安裝的情況，C和D的區(qū)別也在于C是我們的建筑物內(nèi)不能夠觸及到的，D類是可以觸及到的。一般應(yīng)用來說D類就有點(diǎn)像常規(guī)的幕墻。

還有一種額外的分類是E類，就是建筑物外集成的，比如像護(hù)欄，包括遮雨棚，或者建筑物的裝飾帶，它在安全或者標(biāo)準(zhǔn)和性能上的要求，也會有很大的不一樣。

為了幫助大家理解，我正好在網(wǎng)上看到了這樣一個圖，這個我就借過來給大家用一下，讓大家更好理解。它把ABCDE做到一張圖上，讓大家可以很直觀的看到。

接下來給大家介紹一下BIPV的要求。一是屋頂?shù)募梢约巴饬⒚娴陌惭b。在分類的時候分別是A類，還有C類和D類，不包括B類屋頂架空的這種。B類相對比較危險(xiǎn)一點(diǎn)。這一類比如說屋頂?shù)耐咂浇M件，這個TUV萊茵做得比較早了，我記得在2007、2008年其實(shí)國外的廠家也開始做這樣的嘗試。當(dāng)然由于設(shè)計(jì)上的缺陷，也是經(jīng)過了比較長的時間，最后獲得了整個測試通過的情況。在瓦片結(jié)構(gòu)上來說它作為一種建筑一體化，是要保證正常的對水的疏通，讓水及時的排出，這是一個很高的要求。

再有要保證熱量跟濕氣的傳導(dǎo)。作為一個建筑材料，我們在所有的消防，也就是防火安全是非常重要的。然后我們作為屋頂包括外立面，對整個機(jī)械載荷方面的，包括產(chǎn)品自重的對整個建筑物的構(gòu)成也比較重要，包括跟建筑物的保溫層，跟其他建筑材料相匹配的一些結(jié)構(gòu)，如何進(jìn)行協(xié)調(diào)。

接下來是我們對防腐蝕的要求，因?yàn)樽鳛檫@種建筑一體化的BIPV，它可能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)組件的25年質(zhì)保要求，它的防腐也要高于一般的組件。最后兩個就是可靠性和壽命，還有就是隔熱跟隔音方面的表現(xiàn)。

第二個方面就是屋頂架空，當(dāng)然屋頂架空也有很多的好處：一是可以采光、美觀，同時由于它的特殊要求，這個在前面的分類里面是B類，還有一種外立面的，這是外部集成的E類。這兩種它都有一些通用的要求，一個是它在安裝方式上、家居的位置，負(fù)載能力，同時在安裝好之后要保證它足夠的室內(nèi)的通過性，這都是對它技術(shù)方面的一些挑戰(zhàn)。

二是引入了夾層安全玻璃的概念以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，稍候會給大家具體對夾層安裝玻璃在歐洲所設(shè)計(jì)的測試標(biāo)準(zhǔn)做一個簡單的介紹。

三是防火以及相對的耐溫作用。同時作為B類和E類，它由于一個是可能一部分在室內(nèi)，一部全部不在室外，所以它在溫度特性方面有非常大的區(qū)別，這是在我們設(shè)計(jì)的時候需要考慮到的。

前面講到夾層安全玻璃，其實(shí)在歐洲的一些地區(qū)，比如說像德國，它有額外的保護(hù)，防止頭頂?shù)慕M件一旦碎裂之后對人員的一個傷害，它允許額外有可以架設(shè)間隙小于40mm的軸承網(wǎng)格作為保護(hù)。

這樣額外的案例分析也是我本人碰到過的，在前幾年京滬高鐵通車之前，我們也是有幸作為技術(shù)支持以及電站評估，參與了國內(nèi)一個高鐵站的建設(shè)。我們的客戶在之前的第一個方案是要把它做成B類，也就是頭頂架空的，分別有在高鐵站內(nèi)的候車區(qū)，有兩條頭頂架空，我們能夠清楚的看到頭頂?shù)墓夥M件，用的是雙玻組件安裝。

    當(dāng)然因?yàn)榫哞F也是我們第一條國內(nèi)的高鐵，很多標(biāo)準(zhǔn)我相信在當(dāng)時也不是非常的明確。最后的結(jié)果是在到了安裝階段，鐵道部就否決了這樣一個設(shè)計(jì)，他認(rèn)為首先這不是一個大站，是一個當(dāng)中會有列車高速通過的車站，那么在列車高速通過的時候，它對于震動和整個風(fēng)壓的承受是很大的，他不允許使用B類，我們客戶這些組件都生產(chǎn)好了，還是比較大規(guī)模的，所以這個可能大家最終就無法看到了。其實(shí)在市場推廣上對大家是一個損失。

    所以對建筑初期我們一定要了解當(dāng)?shù)氐囊粋€法規(guī)，以及各個部門對于法規(guī)的要求。我相信當(dāng)時是有特殊情況，我們高鐵是趕著上馬。其實(shí)我后來在虹橋的時候我就發(fā)現(xiàn)虹橋站上面就可以裝這個東西，我也有點(diǎn)疑惑。后來想想因?yàn)楹鐦蛘臼墙K點(diǎn)站，所以它的列車是低速駕駛通過。這是給大家簡單地做一個展開的介紹。

還有一塊也是我個人比較喜歡的，就是我們的一些BIPV在做一些隔音以及隔熱上的一些應(yīng)用。因?yàn)槲冶救藖碜陨虾＃虾＿@么多的高架道路上，都用N型的雙面組件，一個是解決噪音擾人的問題，二是對于上海清潔能源貢獻(xiàn)非常好。作為這一類產(chǎn)品它有它產(chǎn)品的特殊要求，可以發(fā)電又可以作為噪音的防護(hù)；第二個是應(yīng)用在一些橋梁，以及在一些隧道的入口。因?yàn)樗淼廊肟谟悬c(diǎn)類似于高鐵站，它在車輛高速通過的時候會造成對它進(jìn)行動態(tài)的風(fēng)壓，也是不一樣。抗老化腐蝕的要求大家也清楚，防火同樣也是。

這里著重給大家介紹一下接下來兩個我認(rèn)為是對于這類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)當(dāng)中要重點(diǎn)考慮的。一是開車的朋友我們行駛在高速公路上，經(jīng)常我們的擋風(fēng)玻璃會被石子給彈裂，在高速公路旁邊，包括我們的高架道路旁邊有隔音保護(hù)的話，輪胎帶起的石子對于組件的沖擊應(yīng)該說是比較致命的，因?yàn)槲覀€人的擋風(fēng)玻璃曾經(jīng)碎過，抗沖擊正是對這類產(chǎn)品一個特別的技術(shù)要求。二是在北方嚴(yán)寒地區(qū)，不論是國內(nèi)還是國外，我們在冬季為了出去，保證高速的道路同行，我們是要噴灑冰鹽的，這無論是對于邊框還是組件的腐蝕也是非常大的，客戶也到我們這邊申請鹽霧防腐蝕的認(rèn)證，這方面我們對鹽腐蝕能力也有比較特殊的要求。

再給大家介紹就是前面給大家說的這種當(dāng)風(fēng)和雨疊加效應(yīng)的時候，跟普通的防水或者風(fēng)壓測試是完全不一樣的要求。我們在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，無論是6115還是61730的常規(guī)組件認(rèn)證中，目前能夠跟風(fēng)雨扯上邊的就是噴淋測試，從萊茵來說我們目前沒有碰到過失敗的案例，但是我小時候有一個經(jīng)歷，有這樣的房子，有瓦片結(jié)構(gòu)的，有一次正好是刮臺風(fēng)，狂風(fēng)大作，那晚上我也挺害怕的，屋里就開始漏雨，漏得很嚴(yán)重。我當(dāng)時可能以為整個屋頂已經(jīng)被風(fēng)給掀翻了，結(jié)果第二天早上出去一看，這些屋頂瓦片完好無損。后來學(xué)了物理才知道，雨水會在颶風(fēng)的作用底下會不完全遵循萬有引力，它會倒著流。

我們在萊茵有一個草案，在這塊也有測試平臺，我相信在座的客戶也已經(jīng)做過我們這類的測試。大家可以看到左下角這張圖，這就是我們?nèi)略O(shè)計(jì)的平臺，它不僅可以模擬BIPV的安裝角度，同時還可以調(diào)節(jié)雨量和風(fēng)速，看BIPV作為瓦片式的，它對風(fēng)雨疊加效應(yīng)的一個抵抗能力。大家有興趣的話，稍候我們可以給大家做更多的討論。

防火這一塊也是重中之重了，其實(shí)大家有看到61730最新的第二版，它里面對防火有一個全新的解釋。過去我們在一段時間內(nèi)其實(shí)也是可以接受客戶不做防火測試的。其實(shí)現(xiàn)在61730的這樣一個改變，應(yīng)該說跟我們當(dāng)初的認(rèn)可是不謀而合的。目前哪怕是在歐洲，各個國家都沒有統(tǒng)一防火的標(biāo)準(zhǔn)，包括現(xiàn)在有ENV，就是歐洲的一個預(yù)備標(biāo)準(zhǔn)，它也羅列了四種不同的方法去定義。

除了我上面給大家介紹的這些產(chǎn)品的使用情況以外，再稍微花點(diǎn)時間給大家做額外的介紹。

一是抗噪音的程度。無論是作為建筑幕墻玻璃，還是高架上的隔音板的應(yīng)用。到底它能夠阻擋多少噪音的程度，這可能是我們在未來要去研究的，以及給大家推出的這樣一個認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)。

二是風(fēng)壓的靜態(tài)載荷，對于BIPV應(yīng)用這一塊，它對于普通的應(yīng)用它的要求更高。

三是傾角對雪載的影響。

四是反射參數(shù)，也有光污染。前幾天也有客戶跟我提出來，說他們在國外某個機(jī)場附近安裝的光伏電站，可能會在當(dāng)?shù)赜羞@樣的投訴，會在某個角度對駕駛員產(chǎn)生反光的駕駛情況。包括在城市里面，如果想裝一個小系統(tǒng)，是否有可能受到鄰居的投訴，就是光污染的情況。

之后其實(shí)我們?nèi)R茵在整個歐洲，包括在國際上、國內(nèi)，我們也積極參與這方面標(biāo)準(zhǔn)的工作，大家有相應(yīng)的需求也可以及時跟我們說。

對于歐洲市場未來在BIPV的一個展望

一是我們的標(biāo)準(zhǔn)化工作在歐洲來說起步得比較早，當(dāng)然這種對于BIPV的要求，從標(biāo)準(zhǔn)定義來說應(yīng)該是一個比較低的要求，但是大家現(xiàn)在都能夠做到。基于不同的要求因?yàn)槭亲鳛橐粋€建筑構(gòu)件，BIPV在不同國家有不同的要求，及不同的認(rèn)證情況，在各個國家這種不同的需求應(yīng)該是長期存在的。

我們目前常規(guī)的IEC認(rèn)證其實(shí)覆蓋了BIPV這種產(chǎn)品，當(dāng)然因?yàn)樗瑫r也是建筑材料的一部分，怎么與建筑材料以及整個建筑物它的相互作用，以及它在結(jié)構(gòu)上的互相作用，我們需要一個這樣的針對BIPV的認(rèn)證，去滿足客戶的疑慮。

我們現(xiàn)有最低的、對于歐洲已經(jīng)有了相應(yīng)的指令和法規(guī)，同時BIPV畢竟是光伏發(fā)電的一個產(chǎn)品，我們要增加的就是對于電氣方面的一些性能要求。

萊茵希望能夠推出這樣的BIPV認(rèn)證服務(wù)，滿足這些要求。主要是能夠增加這類產(chǎn)品對消費(fèi)者的透明度。萊茵作為整個光伏檢測方面的先行者，也是一個領(lǐng)導(dǎo)者，我們在傳統(tǒng)的光伏組件的

認(rèn)證方面，應(yīng)該說是在未來做得非常不錯。也因?yàn)槲覀兊某Ｒ?guī)光伏能源認(rèn)證，帶動了國內(nèi)的很多廠家走出國門，走向世界。針對剛剛興起的雙玻組件其實(shí)是有些關(guān)聯(lián)，或者說N型的雙面電池組件應(yīng)用，我們希望能夠推出這樣一個被大家廣泛認(rèn)可的認(rèn)證服務(wù)。當(dāng)然我們TUV萊茵一家在推進(jìn)工作的時候，應(yīng)該說是相對勢單力薄，所以我想請我們的眾多廠家包括同行，跟我們一起來建立這樣一個認(rèn)證的體系。我相信，這樣一個認(rèn)證體系如果建立起來的話，會對整個BIPV和雙玻組件的未來市場，有一個很大的激勵作用。