Dengan perkembangan pesat sistem penjanaan kuasa fotovoltaik (PV) global, kabel fotovoltaik (kabel PV)—sebagai komponen kritikal yang menghubungkan modul PV, penyongsang dan kotak penggabung—memainkan peranan penting dalam keselamatan keseluruhan dan jangka hayat loji janakuasa solar. Berbanding dengan kabel kuasa konvensional, kabel fotovoltaik mempunyai reka bentuk struktur dan pilihan bahan kabel yang sangat khusus.
1. Apakah Kabel Fotovoltaik?
Kabel fotovoltaik, juga dikenali sebagai kabel solar atau kabel khusus PV, digunakan terutamanya dalam loji kuasa solar, sistem fotovoltaik teragih dan pemasangan PV atas bumbung. Model biasa termasuk PV1-F dan H1Z2Z2-K, yang mematuhi piawaian antarabangsa seperti EN 50618 dan IEC 62930.
Oleh kerana kabel PV sentiasa terdedah kepada persekitaran luar, ia mesti beroperasi dengan andal di bawah suhu tinggi, sinaran ultraungu yang kuat, suhu rendah, kelembapan dan pendedahan ozon. Akibatnya, keperluannya untuk bahan penebat dan bahan pelapis adalah jauh lebih tinggi daripada kabel biasa. Ciri-ciri tipikal termasuk ketahanan terhadap suhu tinggi dan rendah, rintangan penuaan UV yang sangat baik, rintangan kakisan kimia, kalis api, mesra alam dan jangka hayat yang direka bentuk selama 25 tahun atau lebih.
2. Cabaran kepada Bahan Kabel dalam Aplikasi Fotovoltaik
Dalam aplikasi dunia sebenar, kabel fotovoltaik biasanya dipasang terus di luar rumah. Contohnya, di rantau Eropah, suhu ambien sistem PV boleh mencecah 100°C di bawah keadaan cerah. Pada masa yang sama, kabel tertakluk kepada sinaran UV jangka panjang, turun naik suhu siang-malam dan tekanan mekanikal.
Dalam keadaan sedemikian, kabel PVC standard atau kabel getah konvensional tidak dapat mengekalkan prestasi jangka panjang yang stabil. Malah kabel getah yang dinilai untuk operasi 90°C atau kabel PVC yang dinilai untuk 70°C terdedah kepada penuaan penebat, keretakan sarung, dan penurunan prestasi yang cepat apabila digunakan dalam sistem fotovoltaik luar, sekali gus memendekkan hayat perkhidmatan sistem dengan ketara.
3. Prestasi Teras Kabel Fotovoltaik: Bahan Penebat dan Sarung Khusus
Kelebihan prestasi utama kabel fotovoltaik terutamanya diperoleh daripada sebatian penebat dan sebatian pelapis khusus PVnya. Sistem bahan arus perdana yang digunakan hari ini ialah poliolefin berangkai silang sinaran, biasanya berdasarkan polietilena (PE) berkualiti tinggi atau poliolefin lain.
Melalui penyinaran pancaran elektron, rantai molekul bahan mengalami ikatan silang, mengubah struktur daripada termoplastik kepada termoset. Proses ini meningkatkan rintangan haba, rintangan penuaan dan prestasi mekanikal dengan ketara. Bahan poliolefin ikatan silang radiasi membolehkan kabel fotovoltaik beroperasi secara berterusan pada suhu 90–120°C, di samping memberikan fleksibiliti suhu rendah yang sangat baik, rintangan UV, rintangan ozon dan rintangan terhadap keretakan tekanan persekitaran. Di samping itu, bahan-bahan ini bebas halogen dan mematuhi alam sekitar.
4. Perbandingan Struktur dan Bahan: Kabel Fotovoltaik vs. Kabel Konvensional
4.1 Struktur dan Bahan Tipikal Kabel Fotovoltaik
Konduktor: Konduktor kuprum anil atau konduktor kuprum tin, menggabungkan kekonduksian elektrik yang tinggi dengan rintangan kakisan
Lapisan Penebat: Sebatian penebat poliolefin berangkai silang sinaran (bahan penebat khusus kabel PV)
Lapisan Sarung: Sebatian sarung poliolefin berangkai silang sinaran, memberikan perlindungan luar jangka panjang
4.2 Struktur dan Bahan Tipikal Kabel Konvensional
Konduktor: Konduktor kuprum atau konduktor kuprum tin
Lapisan Penebat: Sebatian penebat PVC atauXLPE (polietilena bersilang)sebatian penebat
Lapisan Sarung:PVCsebatian pelapis
5. Perbezaan Prestasi Asas Disebabkan oleh Pemilihan Bahan
Dari perspektif konduktor, kabel fotovoltaik dan kabel konvensional pada asasnya adalah sama. Perbezaan asas terletak pada pemilihan bahan penebat dan bahan penyalut.
Penebat PVC dan sebatian pelapis PVC yang digunakan dalam kabel konvensional terutamanya sesuai untuk persekitaran dalaman atau persekitaran yang agak sederhana, menawarkan rintangan terhad kepada haba, pendedahan UV dan penuaan. Sebaliknya, penebat poliolefin silang radiasi dan sebatian pelapis yang digunakan dalam kabel fotovoltaik dibangunkan khusus untuk operasi luar jangka panjang dan boleh mengekalkan prestasi elektrik dan mekanikal yang stabil di bawah keadaan persekitaran yang ekstrem.
Oleh itu, walaupun menggantikan kabel fotovoltaik dengan kabel konvensional boleh mengurangkan kos permulaan, ia meningkatkan risiko penyelenggaraan dengan ketara dan memendekkan jangka hayat keseluruhan sistem fotovoltaik.
6. Kesimpulan: Pemilihan Bahan Menentukan Kebolehpercayaan Jangka Panjang Sistem PV
Kabel fotovoltaik bukanlah pengganti mudah untuk kabel biasa, tetapi produk kabel khusus yang direka khusus untuk aplikasi fotovoltaik. Kebolehpercayaan jangka panjangnya bergantung pada pemilihan bahan penebat dan bahan penyalut kabel PV berprestasi tinggi, terutamanya aplikasi sistem bahan poliolefin silang sinaran yang betul.
Bagi pereka bentuk, pemasang dan pembekal bahan kabel sistem PV, pemahaman yang menyeluruh tentang perbezaan tahap bahan antara kabel fotovoltaik dan kabel konvensional adalah penting untuk memastikan operasi loji janakuasa fotovoltaik yang selamat, stabil dan jangka panjang.
Masa siaran: 31 Dis-2025