從12年前的光伏電站組件看，投資光伏要注意些什么？

2017-11-01 16:08:34 光伏們　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

光伏電站走訪手記：從12年前的光伏電站看投資企業(yè)都要關(guān)注些什么？　　中國(guó)光伏累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)已經(jīng)超過110GW，上千座電站的性能必然是參差不齊的。光伏們近期走訪了西藏的幾個(gè)光伏項(xiàng)目，建成時(shí)間從2005年至2

光伏電站走訪手記：從12年前的光伏電站看投資企業(yè)都要關(guān)注些什么？

　　中國(guó)光伏累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)已經(jīng)超過110GW，上千座電站的性能必然是參差不齊的。光伏們近期走訪了西藏的幾個(gè)光伏項(xiàng)目，建成時(shí)間從2005年至2012年不等，現(xiàn)實(shí)案例中的優(yōu)缺點(diǎn)并存，這對(duì)于光伏發(fā)展如火如荼的今天具有極為重要的參考價(jià)值。

　　組件究竟能不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)25年

　　這在業(yè)內(nèi)是個(gè)老生常談的問題。2015年，中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)光伏專委會(huì)發(fā)起了“尋找中國(guó)最美光伏老組件”的活動(dòng)，其中探索的案例對(duì)光伏組件的壽命問題給予了最具說服力的答案，也給投資商吃了一顆定心丸。

　　上世紀(jì)90年代后期，云南石屏縣牛達(dá)林場(chǎng)光伏發(fā)電離網(wǎng)系統(tǒng)建成，時(shí)至今日，這套光伏系統(tǒng)仍在為28.7萬公頃森林提供通信保障和基本電力需求。以時(shí)間為界限，以戶外實(shí)際運(yùn)行為經(jīng)驗(yàn)，光伏組件的生命周期得到了最具說服力的驗(yàn)證。

　　此次光伏們實(shí)地調(diào)研的幾座位于西藏的光伏電站也從優(yōu)劣兩方面為上述問題提供了論證依據(jù)。西藏是光伏的熱土，充沛的自然光照資源以及優(yōu)惠的地方政策正吸引著越來越多的光伏企業(yè)涌入。同時(shí)，西藏也是我國(guó)最早開始實(shí)施光伏應(yīng)用市場(chǎng)的地區(qū)，早在1988年，肩負(fù)著為無電地區(qū)送光明任務(wù)的光伏電站在國(guó)家計(jì)委即現(xiàn)在的國(guó)家發(fā)改委的支持下建成。

　　隨后，西藏的光伏市場(chǎng)在緩慢中發(fā)展著，目前近800MW的光伏電站建于西藏，在光伏電站因?yàn)榻ㄔO(shè)成本過高還沒有完全市場(chǎng)化的時(shí)候，西藏地區(qū)就因科研任務(wù)或者示范項(xiàng)目建成了不少光伏電站。

　　當(dāng)雄縣羊八井鎮(zhèn)因?yàn)樨S富的地?zé)豳Y源成為不少能源企業(yè)競(jìng)相研究的地區(qū)，而在這，有一座于2005年建成的光伏電站，這是西藏地區(qū)第一座100kW的光伏電站。據(jù)當(dāng)年項(xiàng)目建設(shè)的EPC公司科諾偉業(yè)介紹，“在三個(gè)月的建設(shè)期之后，所有參與建設(shè)的工作人員臉上都脫了一層皮，嘴唇由于缺少維生素等導(dǎo)致的脫皮開裂更為嚴(yán)重”。

　　這些建于高原地區(qū)，歷經(jīng)高輻照、強(qiáng)紫外線、高寒等嚴(yán)苛氣候環(huán)境下考驗(yàn)的光伏電站在幾年之后，也帶來了屬于它自己的價(jià)值。

　　實(shí)證與擔(dān)憂：

　　并不是所有的組件都可以完美運(yùn)行25年

　　中國(guó)最美光伏老組件的確證明了組件是可以實(shí)現(xiàn)25年甚至更久的生命周期，但這并不意味著市場(chǎng)上流通的所有光伏組件都符合該標(biāo)準(zhǔn)。在羊八井光伏電站中，最早的100kW建設(shè)于2005年，這座使用了PET背板的光伏電站在12年后的今天已經(jīng)被斷網(wǎng)，不再運(yùn)行。從廢組件的外觀可以明顯的看出背板內(nèi)層黃變、外層裂紋以及粉化嚴(yán)重的情況。

　　100Kw光伏電站中已被拆除的組件：

　　由左至右分別是背板內(nèi)層黃變、外層裂紋以及粉化

　　西藏是中國(guó)太陽輻射能最多的地方，陽光直射比例大，年際變化小，大部分地區(qū)年日照時(shí)間達(dá)3100～3400小時(shí)。拉薩地區(qū)年太陽輻照劑量達(dá)7600 MJ/m2，組件正面年紫外輻照劑量超過100 kWh/m2。在這樣的氣候條件下，組件最典型的外觀失效表現(xiàn)為封裝材料變色、柵線變色、背板黃變、開裂和脫層。

　　實(shí)際上PET背板無法保證組件在25年生命周期的案例已經(jīng)在業(yè)內(nèi)數(shù)不勝數(shù)。PET背板90年代開始被日本廠商用于10年質(zhì)保的屋頂組件，其外層保護(hù)材料PET聚酯是非氟材料，而非氟材料耐候性較差，直接曝露在戶外其高分子鏈段容易被紫外線破壞，出現(xiàn)開裂、粉化及厚度快速減薄現(xiàn)象。所以在日本市場(chǎng)中，有些在戶外幾年內(nèi)就發(fā)生光熱老化發(fā)黃開裂導(dǎo)致組件功率迅速衰減。

　　有趣的是，同樣的氣候環(huán)境下，同樣于2005年安裝的一座安裝于項(xiàng)目地屋頂?shù)?kW分布式光伏電站卻在良好的運(yùn)行著。這座老電站采用的是160W多晶組件，當(dāng)時(shí)由韓國(guó)捐贈(zèng)了電池片，尚德完成的封裝。該組件使用了TPT背板，在杜邦Tedlar@PVF薄膜的雙層保護(hù)之下，目前組件背板狀況良好，正面無黃變，系統(tǒng)也在正常運(yùn)行中。

圖為同一項(xiàng)目地屋頂5kW分布式光伏電站

　　隨著這座光伏電站規(guī)模的增加，一期10MW、二期20MW分別于2011年以及2012年陸續(xù)建成，一期光伏電站所使用的組件功率已經(jīng)上升至235W，由此中國(guó)光伏從制造業(yè)到終端應(yīng)用市場(chǎng)也進(jìn)入了崛起的前夕。在六年后的今天，中國(guó)已然成為全球第一大光伏應(yīng)用市場(chǎng)，然而并不是所有光伏組件都經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)。

一期10MW光伏電站組件正面玻璃破碎、背板開裂

　　在一期10MW光伏電站中使用PVDF背板的組件出現(xiàn)了正面玻璃破裂，PVDF背板灼燒開裂的現(xiàn)象。背板開裂除了影響組件的發(fā)電效率以及生命周期之外，更需要注意的是這意味著組件存在漏電等安全風(fēng)險(xiǎn)，無疑增大了投資企業(yè)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

　　事實(shí)上，背板僅占組件成本的5%左右，但以小窺大看組件的組成部分就會(huì)發(fā)現(xiàn)，背板幾乎是組件整個(gè)生命周期的“守護(hù)者”。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，背板失效導(dǎo)致組件問題占比達(dá)到9%，是組件除電池以外失效比例最高的部件。

　　從投資成本計(jì)算，初始投資采用較低成本的背板材料，導(dǎo)致不斷的質(zhì)量問題，實(shí)質(zhì)上增加了長(zhǎng)期成本，降低了電站投資回報(bào)率，也增加了電站的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。例如，如果光伏組件的使用壽命從25年縮短到10年，度電成本將上升2.5倍。

　　實(shí)際上，近幾年隨著中國(guó)光伏電站的大規(guī)模發(fā)展，因電站趕工與成本考量，加之市場(chǎng)對(duì)于背板重要性的認(rèn)識(shí)不夠，許多組件的質(zhì)量有待時(shí)間檢驗(yàn)。

　　據(jù)光伏們了解，業(yè)主對(duì)于背板的要求以及處于市場(chǎng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的需要，組件廠商對(duì)于所使用的背板實(shí)際上是區(qū)別對(duì)待的，例如價(jià)格較低的市場(chǎng)，大部分組件企業(yè)會(huì)選擇成本最低的背板進(jìn)行制造，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，央企或者國(guó)企集中采購時(shí)一般都會(huì)明確標(biāo)注背板材料。

　　對(duì)于光伏電站投資而言，可靠性便間接意味著項(xiàng)目全生命周期投資收益率的高低，孰輕孰重，這座摻雜了不同建設(shè)年限、不同材料背板的光伏電站已經(jīng)透露一二了。

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責(zé)任編輯：lixin

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