建筑设计师评职论文晶硅太阳能组件厂房设计规划

　　摘要:笔者根据多年的设计经验，就晶硅太阳能组件厂房如何设计规划方面进行探讨，并给出了科学合理的布局方案以供参考。

　　关键词:晶硅太阳能组件,厂房,设计规划

　　太阳能作为一种永续利用的清洁能源，丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的，是无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。开发利用太阳能，对于节约常规能源、保护自然环境、促进经济发展和提高人民生活水平都有极为重要的意义。太阳能光伏发电由于资源无限、无污染、能把太阳光直接转变为电能，系统具有无运动部件、运行可靠、寿命长、少维护等优点，因此被誉为太阳能应用工业中最有前途的产品。而晶硅太阳能电池组件由于转化效率高、工艺成熟等优点，目前被作为光伏电站的首选。笔者就晶硅太阳能组件厂房如何进行设计规划进行探讨。

　　晶硅太阳能组件厂房主要包括生产区、生产辅助区、动力支持区、仓储区和技术支持区等辅助区域。生产区为厂房的核心区域，以恒温恒湿空调为主;生产辅助区包括玻璃清洗间、维修间及实验室，以舒适性空调为主;动力支持区包括变电站、空压站、空调机房等，除变电站考虑空调外，其它考虑自然通风;仓储区包括备品备件库、材料库和成品库等，以普通空调、通风为主;技术支持区包括更衣室、茶水间、卫生间等，以普通空调、通风为主。以下分区域展开说明如何进行设计规划以及设计中需要注意的问题。

　　1 生产区

　　晶硅太阳能组件厂房的工艺布置应顺应产品生产工艺流程，常规布置可按图1的工艺流程进行。根据图1的晶硅太阳能组件工艺流程图，在实际布局中结合地块情况通常采用采用“直线型”布局，从焊接到测试，一字排开，在实际布局中需考虑到工艺特点，满足生产工艺的要求。

　　1.1 焊接

　　焊接是在硅片上印刷的银电极等导电材料上再敷一层导电层。将单片电池片放在工作台上，在银电极等导电材料上放一条焊带，用加热的焊头划过焊带，使其与银电极等导电材料粘合在一起，最后再将多片电池片焊接串联在一起，形成电池片的拼接。焊接时会有少量的焊锡烟尘，排风方面主要需要作焊锡烟尘滤处理后，达标排放。

　　1.2 层压前测试

　　层压前须对拼接后的电池片进行中间过程检验，以剔除其中的不良品，避免其进入后道工序，造成损失。

　　1.3 层压固化

　　在100~200℃下将拼接后的电池片进行压制，将TPT、EVA同玻璃间的空气排除，并加热使EVA初步软化，使其与硅片紧密地结合在一起。层压工序中在层压机打开时会出现有热气，设计上可考虑设置排风罩，在层压机开启时，开启风机排风。可保证室内环境稳定。但加了排风罩后，风量会增加，不利于节能。另一方式，可考虑在层压区上方设置排风口，排风量会少一些，但效果上稍差一些。固化工序中，对湿度要求较高，设计时需要考虑加湿。

　　1.4 修边、清洗

　　将多余的TPT、EVA切除，并清除TPT和玻璃表面的杂质。

　　1.5 打框

　　将上过硅胶的边框与清洗后的半成品以角尺或螺丝的方式固定在一起的过程，并清除边框上多余的硅胶。

　　1.6上接线盒

　　将装框后电池的引线接入接线盒，最后将电池与其它器件(如旁路二极管等)装配在一起，并在各器件之间通过接线盒和导线连接起来，最终形成一个能够实现对太阳能进行收集、存储及输出的装置。

　　1.7 测试

　　模拟太阳光照射下组件各点性能参数进行测试。

　　2 动力支持区

　　动力支持区包括变电站、动力站、空调机房等。规划设计时需要考虑就近原则：变电站设置在动力负荷比较集中区域，空调机房设置在局部二层，节省管线以及节能;动力站内主要放置冷冻机、空压机及真空泵，靠近空调机房及厂房中部。

　　3 仓储区

　　仓储区包括材料库、成品库、备品备件库等。

　　材料库(电池片、玻璃、TPT/EVA、接线盒、边框等)一般规划在焊接区域旁，并对着室外开门，方便材料的运输以及能与下一道工序紧密连接。

　　成品库一般规划在上接线盒与测试区域后，并对着室外开卷帘门，方便叉车的进出。

　　4 技术支持区

　　技术支持区包括更衣室、茶水间、卫生间等。

　　根据人流、物流减少交叉的设计原则，人流物流宜分开设置。

　　现以一条“直线型”布置的300MW晶硅太阳能组件生产线举例说明。物流由厂房东侧进入，人流由厂房西侧进入。主要生产原材料(电池片、玻璃、TPT/EVA、接线盒、边框等)由货车运至厂房东侧的材料库，经缓冲区进入生产区;人流由厂房西侧的门厅进入，通过厂房东侧的辅助用室，经换鞋、更衣、风淋后进入生产区。

　　结语

　　在晶硅太阳能组件厂房设计规划上，需要根据现场实际情况选择合适的布局模式，但总体上需要尽量从布局合理、节约能源等方面综合考虑。

　　参考文献

　　[1] 太阳能光伏发电技术

　　[2] 《建筑设计防火规范》GB50016-2006