大尺寸高功率组件的应用有利于提高系统的能量密度、降低系统成本，但是需要守住安全性和可靠性底线，也要适当考虑运输、安装、搬运的便利性。

　　一、光伏组件尺寸发展史

　　1976-1978年期间，代表性的组件设计图，当时组件功率分别为：5W、21W、35W、57W、90W。中国1983年建设的最早的民用10KW光伏电站如图2所示，其中电池片倒角大、尺寸小，且电池片已经发黄。

　　图3为光伏组件2010-2020年期间，光伏组件长、宽、面积等尺寸变化图，2010-2016年间，组件尺寸基本保持不变；2017-2020年间，组件尺寸开始大幅增加。

　　二、大尺寸光伏组件面临的挑战

　　随着组件尺寸的不断增大，组件变得更长、更宽、更大、更重，组件功率也越来越高。除了要考虑组件功率升高带来的电性能、热性能变化，我们更要考虑组件尺寸变大，带来的力学性能的变化，因为这也会影响组件的安全性、可靠性、便利性，最终影响到组件的使用寿命。

　　图4、组件尺寸增大需要考虑的因素

　　1、可靠性：目前光伏组件质保期为25年，这需要光伏组件在室外环境下工作25-30年，这期间会遭遇到各种恶劣天气的影响，如台风、冰雹、暴雪等等，由于重量等限制，面积扩大时玻璃很难加厚，这就蕴含着风，雪，冰雹等载荷风险，从而影响组件使用寿命。相较于组件长度变化，组件宽度变化对应力更为敏感，因此，182组件在组件宽度方面进行了更严格的把控。

　　图5、组件尺寸变化带来的应力变化

　　图6、台风后的光伏电站

　　图7、冰雹后的光伏电站

　　2、便利性：

　　横向竖放装箱是业内目前通用的包装方式，经长期使用验证，成熟可靠。若组件尺寸过大，不得不选择平铺装箱或者竖向竖放装箱，则会增加运输隐裂、破损、倒伏等风险。

　　图8、组件集装箱包装

　　大型电站的光伏组件原则上需要两人搬运，大组件在重量上均不超过40kg在平地上带来的影响并不大，主要需要评估组件面积与宽度对人工搬运、安装的影响。72片电池的M2组件面积约2㎡，宽度不到1m；M6组件面积增加到2.17㎡，宽度1.04m，因尺寸变化很小，M6组件从人工的角度可以在各种场景下替代M2组，如山地、水面、农业光伏。M10组件面积2.56㎡，宽度1.13m，面积相比M2组件增大30%，适合应用于平坦地形，以块计的工作效率、安装破损率仍是有保障的。60片电池的G12组件面积达到2.83㎡，1.3m的宽度更远超人双手自然展开的距离，很可能给人工搬运、安装带来困难，过犹不及。

　　大尺寸高功率组件的应用有利于提高系统的能量密度、降低系统成本，但是需要守住安全性和可靠性底线，也要适当考虑运输、安装、搬运的便利性。目前组件技术仍处于快速更叠期，在充分验证可靠性之前，行业不宜快速扩大组件面积，应采用“渐近式”调整为宜。

　　参考文献：

　　1、组件尺寸发展趋势及其面临的挑战；

　　2、高功率组件的设计原则和约束条件；