中國儲能網(wǎng)訊：如今在光伏行業(yè)，最火的投資莫過于光伏電站。從2015年的30多GW到2020年的100GW遠景，從8%~10%的內(nèi)部收益到短短兩個月內(nèi)的150億融資，這無不讓橫跨西東的光伏電站建設(shè)場地熱火朝天。
對于光伏電站，業(yè)內(nèi)專業(yè)的投資者看重的不僅僅是短期的利益獲取，而是更期待能像國外電站金融產(chǎn)品般將其升級為長期的“搖錢樹”。但在資本市場的拼殺過程中，質(zhì)量始終是一道難以跨越的鴻溝。
“沙灘上的城堡”
根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會的公開數(shù)據(jù)顯示，截止2014年，我國已建成的光伏電站30%左右質(zhì)量不合格。甘肅自然能源研究所副所長李世民在也指出，在西北地區(qū)，光伏電站出現(xiàn)的最大問題就是長期高溫導致組件功率下降（10~13%）以及沙塵覆蓋組件表面影響發(fā)電效率。
作為整個發(fā)電系統(tǒng)的核心組成部分，光伏組件的質(zhì)量與光伏電站發(fā)電量、收益率、溢價價值等密切相關(guān)。但是光伏組件從包裝伊始，就一直處于衰減狀態(tài)，開始執(zhí)行“陽光暴曬”的使命后，衰減更是急劇加速。通常來說，光伏組件在第一年的衰減約為2%，以后每年衰減約為0.7%，國標規(guī)定25年的生命周期內(nèi)衰減不超過20%。
但事實上的情況又是怎樣的呢？根據(jù)國家發(fā)改委能源研究所研究員、中國可再生能源學會理事王斯成對西部電站做的測試結(jié)果，一些大型光伏電站在運行了2~3年以后，光伏組件的衰減大概是3.8%-7%（國標應(yīng)為2.7%~3.5%），其他一些小的光伏電站可能更嚴重。北京鑒衡認證中心的調(diào)查結(jié)果更讓人瞠目結(jié)舌，由于組件質(zhì)量問題，有些建成3年的電站衰減率高達68%。如果組件一年衰減超過5%，照此速度，5年后這個電站就將報廢。
這樣的質(zhì)量隱憂不禁讓人擔心，龐大的電站規(guī)模就似“沙灘上的城堡”，不僅自斷了通向金融藍海的大橋，也讓整個光伏行業(yè)的奮斗成果付之一炬。
“領(lǐng)跑者”下的效率比拼
在國家加快實現(xiàn)低碳發(fā)展的進程中，急速擴大的光伏規(guī)模成為政府實現(xiàn)承諾的保障之一，力爭用100GW的巨額指標將2030年的碳排放比2005年下降60%-65%。
這也讓政府層面更加重視光伏行業(yè)的質(zhì)量問題，堅決撕掉“madeinchina”的劣質(zhì)標簽。工信部、國家能源局、國家認監(jiān)委日前聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進先進光伏技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)升級的意見》，提高光伏產(chǎn)品市場準入門檻，確保光伏電站工程質(zhì)量。并且，發(fā)揮市場對進步的引導作用，每年安排專門的市場規(guī)模實施“領(lǐng)跑者”計劃,要求項目采用先進技術(shù)產(chǎn)品。據(jù)悉,“領(lǐng)跑者”計劃要求多晶硅電池組件和單晶硅電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率分別達到16.5%和17%以上。
這在杜邦大中國區(qū)電子與通訊事業(yè)部總裁鄭憲志看來，16.5%和17%對于大多組件生產(chǎn)企業(yè)來說，都能達標，這兩個數(shù)據(jù)更多體現(xiàn)的是標準的底線。“但是其意義是積極的，這表明國家部委對新能源產(chǎn)業(yè)的重視，同時也表明了，從國家宏觀層面已經(jīng)開始著手規(guī)范整個光伏生產(chǎn)體系的完善?！?
就晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率而言，在經(jīng)過多年的快速攀升之后，目前已經(jīng)到達了瓶頸期，這樣的現(xiàn)狀也得到了鄭憲志的確認。“傳統(tǒng)晶體硅光伏發(fā)電技術(shù)整體的發(fā)展階段已經(jīng)處于相對成熟期，就目前來看，其實際平均轉(zhuǎn)換效率在提升空間上的確有所放緩，我們內(nèi)部初步測算，目前每年的平均提升約為0.2。相對于幾年前，這樣的增速，的確是慢了很多，這是行業(yè)技術(shù)發(fā)展必須面臨的問題。然而，新的技術(shù)也不是沒有，例如PERC(局部背鈍化電池)、N型電池、IBC(背接觸式)電池等對于效率的提升都很顯著的，只是仍需要考量商業(yè)化生產(chǎn)的效益比，要對相應(yīng)的制作工藝、設(shè)備做一些優(yōu)化和投資。PERC是目前最有希望的電池技術(shù)，而杜邦在這方面可提供相應(yīng)完整的產(chǎn)品系列?！编崙椫菊f。
在難以突破轉(zhuǎn)換效率的瓶頸下，突擊“領(lǐng)跑者”的重任就落在了如何有效預(yù)防電池進一步衰減的重任上。
眾所周知，光伏組件衰減與封裝材料的性能退化有關(guān)，特別是起防御作用的光伏背板。近期，杜邦進行了一項研究光伏電站的光伏組件可靠性調(diào)研項目，同時檢查了全球超過60個光伏項目（裝機總量大于200MW，組件數(shù)量大于150萬個），這些項目遍布北美，歐洲以及亞太地區(qū)。檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，41%的所檢查組件存在缺陷。在組件中電池質(zhì)量存在問題的占24%，背板占9%，封裝材料占4%，玻璃占2%，失配占1%。很多電站在6年內(nèi)就出現(xiàn)50%以上比例的組件外觀問題，如背板變黃、焊帶腐蝕、背板開裂、蝸牛紋、EVA發(fā)黃等。
而光伏背板變黃、開裂、風沙磨損、熱斑熔化開裂燃燒、老化等，不僅將加速組件功率衰減、減少使用壽命，而且將使組件內(nèi)部的封裝材料和電池直接曝露在嚴苛的戶外環(huán)境中，引發(fā)封裝材料水解、電池和焊帶腐蝕以及脫層等問題，嚴重的還會導致組件絕緣失效引發(fā)火災(zāi)和傷亡事故。
警示固然可怕，但關(guān)鍵要找到解決問題的方案。鄭憲志給出的答案是，只有使用經(jīng)過戶外驗證的材料，才能保障光伏組件高效運行25年，進而保障投資者的回報率。鄭憲志進一步提供了經(jīng)過調(diào)查認證的數(shù)據(jù)，“甘肅蘭州某電站的組件使用的就是基于杜邦?特能?PVF薄膜的背板，27年總功率衰減10%；浙江寧波某電站運營21年總功率衰減為13.1%，海南尖峰嶺某電站23年總功率衰減6.1%?！?
質(zhì)量攸關(guān)下的背板現(xiàn)狀
作為光伏組件的“防御盔甲”，光伏背板減緩了組件效率的衰減，保障了組件的絕緣安全，更重要的是變向提高了發(fā)電量，讓光伏電站長達25年的高收益更加穩(wěn)定。光伏背板占光伏組件的成本不到5%，對系統(tǒng)成本而言比例更低，那為什么劣質(zhì)背板還是存在，安全事故時而發(fā)生呢？
首當其沖的還是價格的誘惑。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，使用未經(jīng)實績驗證的背板材料，每瓦成本能節(jié)省0.01元~0.12元，1MW即可節(jié)省1萬~12萬。在“分厘必爭”的投資環(huán)節(jié)，這也不是蠅頭小利。
此外，寬松的檢測標準也為低質(zhì)背板提供了溫床。當前光伏組件及材料主要依據(jù)IEC相關(guān)光伏行業(yè)標準進行測試。而現(xiàn)行IEC標準多為單項應(yīng)力測試，對紫外測試要求過低，不能很好地模擬背板材料在戶外所受綜合應(yīng)力的老化失效。這也讓很多廠商的背板能輕而易舉地通過測試，甚至滿足兩倍、三倍IEC測試要求，但在實際戶外應(yīng)用中還是出現(xiàn)了開裂、脫層、黃變等失效現(xiàn)象，使電站投資者蒙受巨大損失。
長期戶外曝曬才是對背板材料的終極檢驗。在更嚴格的質(zhì)量認證體系建立之前，光伏背板市場還是良莠不齊。
如何選擇光伏背板，鄭憲志解釋了幾個必須抓住的指標；“在中國西部沙漠，荒漠和高原地區(qū)，組件實際安裝25年內(nèi)累計的紫外照射量遠高于認證測試采用的劑量。加強組件背板紫外老化測試，對光伏電站達到25年使用年限至關(guān)重要；在中國西北和華北（如青海，甘肅，寧夏，新疆等）部分地區(qū)，由于強烈的風沙，應(yīng)在標準中考慮背板耐磨性能；在東部沿海地區(qū)，要考慮背板材料的耐濕性，鹽霧腐蝕性能和沾接力的穩(wěn)定；安裝在屋頂?shù)慕M件易出現(xiàn)熱斑問題，應(yīng)考慮背板材料的耐熱性能。”
