CSTM-晶硅光伏与压型钢板一体化构件编制说明

《晶硅光伏与压型钢板一体化构件》CSTM团体标准编制说明（征求意见稿）《晶硅光伏与压型钢板一体化构件》标准编制组二〇二二年三月工作简况随着光伏发电技术的不断进步，国家对节能减排、绿色环保要求的进一步提高，光伏发电与建筑建材相结合的技术，即光伏建筑一体化（BIPVBuildingIntegratedPhotovoltaic）的应用将越来越普遍。欧洲工业协会在2018年发布的数据显示，光伏建筑占欧洲整个光伏应用的80%。中国光伏建筑一体化市场尚处在导入阶段，在国家节能环保的能源政策的指导下，光伏建筑一体化产品广泛应用将是未来光伏应用的重要领域，也将成为节能建材、绿色建筑的趋势。建筑用晶体硅光伏彩钢（瓦）板是光伏建筑一体化的典型应用，是将晶体硅光伏组件与建筑材料融为一体，采用特殊的材料和工艺手段，将光伏组件做成屋顶、外墙等形式，直接作为建筑材料使用，既能发电，又可作为建材，进一步降低发电成本。建筑用晶体硅光伏彩钢（瓦）板可以广泛应用于工业厂房及屋顶的利用，一次性完成屋顶和光伏电站的建设，既缩短了施工周期，又可以增加屋顶的利用面积。目前，我国的工商业厂房约有100亿平方米以上的存量，大多数在2010年前建设，已经到了更换和维护期，每年约有5亿平米的规模，新增的工商业屋顶建设每年约有3亿平米左右，总量达到8亿平米左右。如果建设光伏电站可以达到80GW左右。这种在已经建设的工商业屋顶上的发电装置，既不占用土地资源，也不需要新建输电线路，将会是光伏发电的重要部分。目前在上海、陕西、安徽等地已经采用新型建材型晶体硅光伏彩钢（瓦）板建设20MW左右的屋顶光伏电站。该产品的应用既节省了主体建筑的钢材用量又省去了二次施工，节省了成本的同时，极大的提高了光伏发电的应用范围。建筑用晶硅光伏彩钢（瓦）板的产品既具备光伏发电的功能，又属于建筑的一部分，因此该产品具有双重功能，是一种跨界的产品。因此，建筑光伏一体化产品除了满足光伏的发电安全性能外，还需要满足建筑材料的防火安全性能。这样需要对该产品进行光伏和建筑的防火安全监测，因此，此标准的制定对于光伏建筑一体化产业的推动将具有重要的意义。1.1任务来源《晶硅光伏与压型钢板一体化构件》由隆基绿能科技股份有限公司2020年8月20日向中国材料与试验团体标准委员CSTM/FC03/TC22太阳能光伏系统应用技术委员会申请标准制订立项，经CSTM/FC03/TC22太阳能光伏系统应用技术委员会2020年10月19日批准制定晶硅光伏与压型钢板一体化构件产品标准。1.2协作单位及任务分工隆基绿能科技股份有限公司为第一起草人，负责标准的起草和修改。中国建材检验认证集团股份有限公司、中国建筑集团西北设计研究院有限公司、莱茵技术（上海）有限公司、史陶比尔（杭州）精密机械电子有限公司、湖南大学土木学院、成都硅宝科技股份有限公司、浙江晶科能源有限公司等单位参与标准起草。1.3编制过程标准立项获批后，由隆基绿能科技股份有限公司牵头，成立了标准制订工作组，于2020年11月10日召开了《晶硅光伏与压型钢板一体化构件》产品标准制订启动会，各协作单位的工作组专家代表20余人出席启动会，会议对隆基绿能科技股份有限公司提出的《晶硅光伏与压型钢板一体化构件》编制大纲进行了认真讨论并提出多项建议，对各章节的编写内容及负责专家进行了分工安排，对标准编制的计划做了部署。启动会后，牵头单位根据会议确定的编写大纲初步拟定了标准草案，参考了国内外光伏构件产品的标准及建筑材料及相关检测标准，GB/T12755-2008建筑用压型钢板、GB50896-2013压型金属板工程应用技术规范、GB15227建筑幕墙水密、抗风压性能检测方法、GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级、、JG/T475-2015建筑幕墙用硅酮结构密封胶、、IEC61215Terrestrialphotovoltaic(PV)modules-Designqualificationandtypeapproval、IEC61730Photovoltaic(PV)modulesafetyqualification、IEC63126GuidelinesforqualifyingPVmodules,componentsandmaterialsforoperationathightemperatures等标准。稿件经多次修改调整形成了《晶硅光伏与压型钢板一体化构件》征求意见稿，2022年3月份CSTM/FC03/TC22标委会秘书处对外公开征求意见。编制原则2.1标准编制原则本标准严格按照《中国材料与试验团体标准制修订管理细则2020》中强调的编制原则开展本标准的制定工作。标准编制将按照《标准化工作导则第一部分：标准的结构与编写》(GB/T1.1-2020)和《标准化工作指南第二部分：采用国际标准》(GB/T20000.2-2009)的规定进行编写和编制；编制内容上将突出科学、先进和产品特点；试验方法将优先采用目前比较成熟、通用的试验方法，便于生产施工企业和质检机构开展质量控制。2.2主要内容本标准的主要内容围绕晶硅光伏与压型钢板一体化构件产品的适用范围、要求和试验方法进行了说明。适用于屋面围护系统应用的晶硅光伏组件与压型钢板一体化构件产品。晶硅光伏组件与压型钢板一体化构件的产品要求从材料要求和产品性能要求分别作了定义，材料要求包括主要材料之间的物理、化学和力学性能；受力构件的刚度、强度和耐候性要求；防腐材料的腐蚀性能、防腐措施要求；密封材料的耐候性能要求；硅酮结构胶的性能要求；光伏组件及压型钢板性能要求。构件产品的试验方法根据性能要求依据对应的标准进行测试。2.3主要试验（或验证）情况分析依据IEC61215、IEC61730对晶硅光伏与屋面压型钢板一体化产品进行了测试，构件测试数据如下所示。（数据来源：TÜV莱茵）可靠性：样品编号测试项目状态PmppVmppImppVocIscFFPmppdegradation1DH1000initial289.226.9210.74532.9211.2678.01-0.59%Final287.527.3210.52132.9811.1977.912DH1000initial289.727.0210.72332.9511.28177.9-1.00%Final286.827.4410.45232.9511.13778.173MLinitial287.527.3210.52132.9811.1977.91-0.45%Final286.226.8510.66132.9111.13978.14TC200initial292.727.210.7633.0211.2179.07-0.72%Final290.627.4910.5733.1911.1678.455TC200initial292.327.3210.69832.9811.20579.09-0.48%Final290.927.410.6233.2211.16178.486UVsequenceinitial291.627.2710.69132.8911.24478.83-0.99%Final288.727.2410.60132.9611.085797UVsequenceinitial292.327.3210.69832.9811.20579.09-1.33%Final288.427.2110.59832.9111.06479.2以上测试结果合格，符合标准要求。抗风揭测试依据ASTME1592对晶硅光伏与屋面压型钢板一体化屋面系统进行了测试，测试符合设计要求。以上测试符合标准要求，结果良好。水密性测试依据ASTME1646对晶硅光伏与屋面压型钢板一体化屋面系统进行了测试，测试符合设计要求。以上测试符合标准要求，结果良好。硅酮结构密封胶测试依据JG/T475-2015建筑幕墙用硅酮结构密封胶的相关规定及GB/T37882-2019地面光伏组件背轨粘接用有机硅胶粘剂进行了测试。以上测试结果合格。防火性能测试依据GB8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级的试验要求，我们对此类产品进行了抽样送检。构件防火测试达到A2级不燃性要求。产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况光伏与建筑的结合将为光伏的应用打开新的局面，也为建筑增添了新的功能。光伏建筑一体化是新能源的延伸，将极大限度的利用光能造福人类，并且节省宝贵的土地资源。由于缺少光伏建筑一体化的标准，建筑行业对于此类产品抱着审慎的态度，企业的产品也不能尽快上市，建筑师无法选择产品及设计。《晶硅光伏与压型钢板一体化构件》，填补了光伏与建筑的结合的真空地带，为光伏建筑一体化的应用提供了有益的探索。有了对晶硅光伏与压型钢板一体化这类产品的要求和试验方法标准，就会有更多的企业参与此类产品的开发，为光伏建筑一体化的应用提供更多的产品。随着光伏建筑一体化的大范围应用，光伏与屋面压型钢板结合的应用将会越来越多。为了保证建筑的安全性能，为建筑师提供可靠的建筑材料，一体化的产品试验需要科学的验证方法，这样既有利于一体化企业的产品生产、市场推广，也有利于产品的检测认证。该方法将为一体化产品打开新的局面据初步测算，彩钢金属屋面的存量市场有100亿平米以上，每年的增量市场约5亿平米。光伏建筑一体化的应用市场每年约50GWp，拉动经济总量1000亿以上。采用国际标准或国外标准水平的对比情况产品可靠性试验及性能检测标准：与IEC61215、IEC61730检测方法一致。抗风揭检测标准：与ASTME1592薄板金属屋面和外墙板系统在均匀静态气压差作用下的结构性能检测方法一致。结构胶性能检测标准：与ETAG-002结构密封胶装配体系欧洲技术认证指南要求一致。耐火试验标准：参考UL790屋面材料防火试验方法，同时与欧盟EN13501-1：2007燃烧等级分级标准判据一致。GB/T20284与EN13823:2002《建筑制品对火反应—不含铺地材料的建筑制品单项实验燃烧方法》一致。GB/T5464