優(yōu)質(zhì)材料開啟分布式光伏新紀(jì)元

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2017-08-03 16:44:53

摘自:OFweek 太陽能光伏網(wǎng)

根據(jù)分布式光伏電站的環(huán)境特點(diǎn)及考驗(yàn),分布式光伏的組件及材料需滿足“三高”要求:即高效率、高可靠性和高投資回報(bào)。

中國光伏行業(yè)快速發(fā)展已將近十年,主要的關(guān)注點(diǎn)都在大型地面電站,然而近幾年來,由于補(bǔ)貼政策及輸限電等限制,分布式光伏以其高收益、就近發(fā)電、運(yùn)行靈活等優(yōu)勢,呈現(xiàn)出了高速增長。據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年分布式電站新增安裝規(guī)模約為7GW,2017年上半年安裝超過7GW。預(yù)期在今后幾年中,分布式電站在光伏電站的占比仍會逐步提高。

然而,因?yàn)榉植际诫娬痉稚⒉灰坠芾?,且人們對分布式電站?yīng)用環(huán)境嚴(yán)苛程度的忽視,組件尤其是背板的失效率顯著高于地面電站。以屋頂分布式電站為例,由于會受到高溫、更強(qiáng)烈的屋頂紫外反射、陰影遮擋等影響,更容易引起材料的老化、腐蝕和熱斑等各種問題,因此材料選型對于分布式光伏更為重要。充分了解分布式電站應(yīng)用的環(huán)境特點(diǎn),并采用經(jīng)過長期戶外實(shí)績驗(yàn)證的組件材料,是延長分布式電站使用壽命、降低功率衰減、提高投資回報(bào)的重要保障。

根據(jù)分布式光伏電站的環(huán)境特點(diǎn)及考驗(yàn),分布式光伏的組件及材料需滿足“三高”要求:即高效率、高可靠性和高投資回報(bào)。

第一、高效率

屋頂分布式電站一般安裝在屋頂?shù)忍?,使用面積有限。因此,有效利用有限的使用面積,最大化裝機(jī)用量和電站收益,離不開高效率組件。隨著今年來“領(lǐng)跑者”等項(xiàng)目的推動,各類高效電池和組件產(chǎn)能不斷擴(kuò)大,常規(guī)的60片電池組件效率也一路高歌猛進(jìn),不斷跨越280W、290W甚至300W大關(guān),展示了各種新型電池技術(shù)的不斷進(jìn)步以及導(dǎo)電漿料在其中的貢獻(xiàn)。以行業(yè)領(lǐng)先產(chǎn)品杜邦?Solamet?正銀漿料為例,過去十年中,漿料的技術(shù)進(jìn)步幫助電池效率提升了25%,而材料耗量卻降低了70%,不斷引領(lǐng)行業(yè)效率革新和成本降低。例如,全球領(lǐng)先的單晶高效組件制造商隆基樂葉采用杜邦創(chuàng)新的兩次印刷漿料,效率領(lǐng)跑行業(yè)。浙江愛旭高效PERC背鈍化電池采用新一代導(dǎo)電漿料Solamet? PV20A,電池轉(zhuǎn)換效率可超過21.5%。

第二、高可靠性

很多開發(fā)商可能會認(rèn)為分布式光伏電站大多安裝在我國中東部地區(qū),氣候環(huán)境相比過去在西部開發(fā)的大規(guī)模地面電站溫和,因而采用未經(jīng)戶外實(shí)績驗(yàn)證的材料。然而,根據(jù)最新實(shí)際電站檢測數(shù)據(jù),在地面電站問題的檢測中,組件存在外觀問題的占比約為22%,其中電池失效比例最高,其次就是背板,分別為11.3%和7%。而屋頂系統(tǒng)中組件出現(xiàn)外觀缺陷的比例為37%,其中背板問題占25.3%,比電池的失效占比還要高。屋頂電站的背板失效比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面電站,可見屋頂應(yīng)用環(huán)境并沒有我們認(rèn)為的那么溫和。同時(shí)屋頂系統(tǒng)用戶的運(yùn)維能力通常不如光伏電站用戶專業(yè),因此更需要高可靠的組件產(chǎn)品。

另外,根據(jù)NREL的研究,屋頂分布式組件由于其空氣對流較差、屋頂?shù)臒彷椛涓鼜?qiáng),其工作溫度依不同的安裝形態(tài),要比地面安裝高15-40攝氏度。高溫會加速材料的老化進(jìn)程,因此分布式屋頂?shù)慕M件對材料特性的要求,特別是在耐高溫與安全性的考量更為重要。

  屋頂組件運(yùn)行溫度高,相當(dāng)于嚴(yán)苛環(huán)境氣溫

屋頂光伏電站最顯著的一個(gè)特點(diǎn)是,電站下面的房屋、財(cái)產(chǎn)和人員的價(jià)值要遠(yuǎn)高于電站的價(jià)值,屋頂光伏電站的防火安全性至關(guān)重要。2015年美國蘋果公司亞利桑那工廠屋頂光伏電站著火,給企業(yè)帶來了巨大財(cái)產(chǎn)和聲譽(yù)損失。而優(yōu)質(zhì)材料可以減少甚至預(yù)防火災(zāi)損失。2017年6月英國倫敦的居民樓火災(zāi)事故造成了數(shù)十人喪生,其重要原因之一竟然是由于建筑承包商為了節(jié)省成本而使用了耐火性較差的材料,不禁讓人扼腕嘆息。

業(yè)內(nèi)亟需采用經(jīng)過長期戶外實(shí)績驗(yàn)證的優(yōu)質(zhì)背板和屋面材料,以保障屋頂電站長期穩(wěn)定、安全和可靠電力輸出。杜邦? Tedlar? PVF薄膜是業(yè)內(nèi)唯一具有30年以上實(shí)績驗(yàn)證的背板材料;其防火性能獲得了美國FAA認(rèn)證和歐洲EASA認(rèn)證,廣泛應(yīng)用于商用飛機(jī)(如波音、空客等)等高防火阻燃安全要求的場合,防火耐火性能優(yōu)異。

另一方面,光伏系統(tǒng)長期可靠運(yùn)行還需要可靠的屋頂。目前很多彩鋼瓦屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)壽命只有10-15年,而大多數(shù)5-10年就出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕。如果金屬屋面一旦損壞,將帶來高昂的屋頂維修及電站拆裝成本,并嚴(yán)重威脅分布式光伏系統(tǒng)25年的有效使用壽命。Tedlar? PVF薄膜還被應(yīng)用于覆膜金屬板上,在諸多建筑領(lǐng)域,如彩鋼瓦上有廣泛應(yīng)用,能夠有效保護(hù)金屬材質(zhì)免受腐蝕之?dāng)_,延長金屬屋面使用壽命。

第三、高投資回報(bào)

在分布式光伏電站的建設(shè)過程中,為保證電站的高安全性、高可靠性、高效率,前期必然需要更高的資金投入。這些投入值得嗎?答案是肯定的。從度電成本角度來講,光伏系統(tǒng)運(yùn)行得越久,電力成本就越低,可以獲得更高的投資回報(bào)。經(jīng)測算,一個(gè)只能運(yùn)行10年的光伏系統(tǒng)的度電成本是一個(gè)能運(yùn)行25年的光伏系統(tǒng)成本的兩倍。而實(shí)際上,如果使用優(yōu)質(zhì)材料,光伏系統(tǒng)初期建置成本相比使用劣質(zhì)材料每瓦也就相差2分人民幣左右,而該成本差價(jià)只需光伏系統(tǒng)運(yùn)行一周即可回收!相比于光伏系統(tǒng)25年的壽命要求,這點(diǎn)早期差異實(shí)在微不足道。因此,高質(zhì)量材料的長期回報(bào)一定遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前期投資,一個(gè)有高安全性、高可靠性和高效率的光伏電站也必然會有更高的投資回報(bào)。

結(jié)語

綜上所述,在分布式光伏電站特殊的環(huán)境要求下,業(yè)界應(yīng)充分了解分布式電站應(yīng)用的環(huán)境特點(diǎn),并采用經(jīng)過長期戶外實(shí)績驗(yàn)證的組件材料,以延長分布式電站使用壽命、降低功率衰減、提高投資回報(bào)。只有在選材上抓住“高效率”、“高可靠性”和“ 高投資回報(bào)”三大要素,才能讓分布式光伏擁有更加高效的發(fā)電質(zhì)量,并取得良好的發(fā)電收益。

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