上迈新能源：以“轻质”、“折叠”开辟冬季能源应用新路径

时至深冬，国内大范围地区气温持续走低，北方多地早已迎来“千树万树梨花开”的盛景。近日，冬至刚过、“双旦”接踵而至，城市庆祝节日的霓虹闪烁，煞是好看。然而，在浓烈欢欣的节日氛围下，气候相对温暖的中东部地区也收到了“寒潮预警”：中央气象台发布消息称，12月28日-31日，“今冬最强寒潮”即将来袭，部分地区降温幅度达12-14℃，两广北部都将跌破0℃。

寒潮裹挟着寒冷、积雪、冰冻来袭，29日晚，上海、武汉、杭州等亚热带季风气候城市纷纷迎来久违的雪花。虽是“瑞雪兆丰年”，但在人们纷纷添衣取暖、拥炉赏雪的同时，安装分布式光伏电站的业主们则忧心忡忡。

众所周知，分布式光伏电站发展以来，其因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用等优势为许多光伏项目业主带来了便利。然而，由于不同地区建筑屋顶材质、结构的多样性，适合安装玻璃光伏组件的屋顶面积极为有限。此外，安装传统的玻璃光伏发电系统对屋面的承载能力也有着较高的要求。据统计，我国有40%的工商业厂房屋顶缺乏足够的承载能力，无法安全可靠地支撑每平方米15至20公斤的传统玻璃组件。囿于上述原因，分布式光伏发电的普及尚存阻碍。

在冬季，传统玻璃光伏组件很容易积灰和积雪，灰尘和积雪对组件功率的损失超过5%。而一旦遇到大雪，安装光伏项目的屋顶荷载将面临“雪上加霜”的局面，若积雪重量达到荷载临界值，就极易引发坍塌。此外，在降雪期间和雪后的较长时间，常规的太阳能系统将因被积雪覆盖影响透光性而失去发电能力，这使得光伏项目的使用效率大打折扣。

为了避免积雪过重导致光伏电站倒塌，同时也想要在雪后尽快恢复光伏发电，光伏项目业主只能花费大量人力、物力、财力清扫积雪。但是，传统的光伏组件以玻璃封装，极为脆弱，若清扫不当则很容易造成组件隐裂或损坏，影响组件寿命，这使得光伏业主在清理积雪时常常面临进退维谷的局面。而正是由于传统光伏组件在冬季的应用方面存在固有的不足，加上冬季日照时间本身短于其他季节，分布式光伏电站的使用存在着明显的“冬季能源差距”。

针对传统光伏组件在下雪天气中的不足，推出具备轻质、可灵活伸缩特性的光伏产品成为解决“冬季能源差距”最为直接的方法。

为提高冬季分布式光伏电站的使用效率，解决传统光伏组件固化的使用模式，使光伏项目业主实现“无忧赏雪”，轻质光伏开拓者——Sunman Energy Co.,Ltd(上迈新能源公司，以下简称“上迈新能源”)携其自主研发的超轻光伏组件eArc破局而来，在为屋顶“减负”的基础上，开辟出了冬季能源应用新的路径。

为“减负”而来，eArc组件以“轻柔薄美”制胜

eArc光伏组件是上迈新能源研发的一款无玻璃的创新产品，它采用了高效晶体硅太阳能电池技术和自主研发的高分子聚合物复合材料，实现了无玻璃、轻量化、薄片化和柔性化的新型晶体硅光伏组件。

为了实现高性能、低成本和可靠性，eArc仍然沿袭传统，选用单晶PERC晶硅电池，但是别出心裁地通过有机复合封装材料代替厚重的玻璃进行层压封装，从而实现“轻柔薄美”的特点。eArc通过应用复合材料，确保了组件透光性、防水性、耐紫外及耐老化的能力。此外，除了正面材料和背面材料的保护外，该组件还在太阳能电池的两面拥有多层防水聚合物复合材料。

针对采用单晶PERC晶硅电池如何解决组件弯曲时的隐裂问题，上迈新能源表示，因为超薄的晶体硅电池本身具有一定的延展性，eArc组件的结构设计，电池排布再结合有机复合材料的优良属性，可以减少弯曲时对组件的不均匀受力，从而避免电池隐裂的发生。

“轻质”是eArc的一大核心特性。eArc光伏组件的厚度可减少到2mm以下，重量可轻至2.8kg/m2，只有传统光伏组件的30%。在屋顶荷载能力不变的情况下，轻质的eArc组件相较于传统光伏组件重量优势明显，这变相提高了光伏电站的整体荷载能力：在屋顶荷载能力相同的情况下，安装eArc光伏组件的屋顶无疑可以承担更大重量的积雪而不至坍塌。

同时，上迈用轻薄的有机复合材料代替传统的光伏玻璃封装，压缩了光伏系统中金属和玻璃的购买、搬运、包装、运输等成本。此外，不同于传统光伏组件在安装时需要刺破屋面与檩条连接生根，eArc组件的粘贴安装能够实现无生根，0穿透的安装效果，这在节省大量人工成本和40%工程时间的同时，也不会因穿透而影响屋顶的防水功能。

eArc组件柔性的特点满足客户的定制化需求。eArc组件的结构设计，电池排布结合有机复合材料的优良属性可以减少光伏组件弯曲时对组件的不均匀受力，赋予其柔性的特质。而由于eArc组件的形状和尺寸可调制，能够实现定制化设计和生产，这使得其轻易跨越了传统玻璃组件和各式屋顶结构之间长期存在的“鸿沟”，为分布式光伏电站的推广提供了更多的可能。

上迈新能源以轻质柔性组件eArc满足了光伏用户的多样化需求，缓解了分布式光伏电站的“冬季困局”。由于其极具竞争力的产品特性，截止至2019年底，上迈eArc组件历史累计出货量达到了50兆瓦。

上迈新能源以eArc组件为基础，在产品产业化的过程中推出了SMD系列、SMA系列、SMF系列和吉瓦。其中，SMD系列组件将eArc组件配以5.6mm的超薄铝边框，可采用粘贴或机械固定的安装方式，该系列产品适用于分布式低承载屋顶。SMA系列组件将eArc组件配以35mm的传统铝边框，可采用传统压块的安装方式，适用于各种承重不足的分布式屋顶。SMF系列组件运用没有边框的eArc组件，具有最低的重量和最佳的柔性，适用于各种创新性的应用领域。吉瓦将eArc与彩钢瓦材料有机结合，在光伏电池排布、线管理、防水、防火、安装、运输等方面采用了工程产品化等创新的设计理念，创造了一款全新的安全可靠、美观、防水、防火、易于安装的光伏彩钢瓦建设构件。

通过运用SMD、SMA等系列组件，eArc实现了光伏与其他应用的完美结合，开拓出“光伏+”的全新应用场景。得益于“轻柔薄美”的特性和无生根，0穿透的安装效果，eArc组件可以应用在常规光伏组件所不能应用的场景如：轻质屋顶、玻璃屋顶、户外光伏家具及光伏凉棚等。值得注意的是，2020年初以来新型冠状病毒疫情肆虐期间，上迈新能源的轻质光伏再次开拓“光伏+”应用新场景，为解决方舱医院的供电难题提供了全新的解决方式。

eArc赋能“光伏+”，折叠产品开拓能源应用新场景

“折叠光伏产品”是上迈新能源在eArc组件“光伏+”的应用基础上，为解决冬季能源差距而推出的又一力作。该产品具备可伸缩的特性，应用灵活，可以一键展开和折叠。

安装可伸缩太阳能屋顶后，遇到大雪天气，光伏组件可以实现折叠收回，一旦雪过天晴，光伏系统可以一键展开继续发电。这一设计相较于刻板、不能伸缩的传统玻璃光伏组件来讲，避免了大雪覆盖而导致雪后较长时间系统不能发电的局面，同时也消除了与在极端天气下维护常规光伏系统相关的能量损失和成本。

由于折叠式光伏系统特殊的结构无法承受较高的重量，若使用传统玻璃光伏组件，则会因重量超标而影响系统的安全稳定运行。这一情况为可伸缩光伏产品堆砌了很高的准入门槛，传统光伏组件因重量问题而被折叠式光伏产品“拒之门外”。上迈新能源聚焦行业痛点，为公司的可伸缩光伏产品配备了eArc轻质光伏组件。eArc组件兼顾了光伏屋顶发电量、稳定性、适配性、承重要求、组件载荷能力、自清洁效果、环保美观等多个方面需求，是对屋顶折叠技术的完美补充，使细长结构的屋顶负载最小。

得益于其轻质、柔性、可定制等特点，eArc光伏组件可以被应用于荷载能力较小的车棚。例如，上迈新能源在阿联酉建设了装机容量为273KW的eArc光伏车棚，“光伏+车棚”的组合在解决车棚自身照明等用电问题的同时，也可以为新能源汽车提供电力支持。

据悉，上迈新能源已将光伏车棚赋予了“可折叠”的特性并在瑞士投入应用。

由于瑞士地形高峻，冬季北冰洋南下的冷空气遇到阿尔卑斯山脉的阻挡，在抬升过程中水汽凝结形成降雪。特殊的地理位置、气候条件注定了瑞士的“冬季能源差距”更为严重，也更为需要轻质、可折叠的光伏产品。上迈新能源的“葡萄架”式折叠光伏车棚在冬季多雪的瑞士投入使用，其装机容量达到了420kW。

通过安装上迈轻质柔性eArc组件，光伏车棚在解决冬季组件积雪隐患、实现停车位遮阴功能的同时，还可以提供充足的电力来满足停车场及电动车的用电需求。此外，网球场，足球场等大型室外活动聚集场所，都可以采用该系统，既实现遮阳，又生产光伏绿电，更不影响场地的活动功能。

此外，整个折叠光伏系统的部件组装都来自于全自动的产线，到达项目现场后只需要进行简单的安装，真正做到了工程产品化，即插即用。

2020年11月，上新能源在瑞士达沃斯推出了又一个折叠式车顶。252kWp的系统中配有700个上迈轻型eArcSMF模块，每年可产生255,000kWh的电能。其中，SMF模块是没有边框的eArc组件，具有最低的重量和最佳的柔性，适用于各种创新性的应用领域。

水平折叠式光伏系统因其轻巧、灵活等优势，可以应对不同的气候和应用环境。上迈新能源将轻质的eArc组件与折叠式光伏系统相结合，以轻质、折叠的方式极大地缓解了分布式光伏的“冬季能源差距”，无限拓展了光伏技术应用的想象空间。

未来，在国家大力支持光伏建筑一体化(即“BIPV”)的产业大背景下，上迈新能源的eArc组件和折叠产品还将广泛地应用到废水处理厂、物流基地及密集的建筑群等新场景，继续开辟光伏应用新路径。