國(guó)家能源局的數(shù)據(jù)顯示，截至2016年年底，我國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量3454萬(wàn)千瓦，累計(jì)裝機(jī)容量7742萬(wàn)千瓦，新增和累計(jì)裝機(jī)容量均為全球第一。
一般而言，光伏組件使用壽命可達(dá)25年。這期間，輔材最薄弱的環(huán)節(jié)是什么？鑒衡認(rèn)證中心副主任紀(jì)振雙比較擔(dān)心的輔材依次是接線盒、背板、光伏EVA膠膜。“它們既影響發(fā)電能力，又影響安全性。這是光伏電站投資企業(yè)和光伏組件生產(chǎn)企業(yè)非常關(guān)注的地方。”
在柯達(dá)膠卷倒下的今天，曾經(jīng)的追隨者富士膠片由于新興業(yè)務(wù)板塊而存活下來(lái)。光伏背板業(yè)務(wù)正是其中之一。這種轉(zhuǎn)型是如何實(shí)現(xiàn)的呢？富士集團(tuán)研發(fā)部所長(zhǎng)伊藤忠說(shuō)，主要是把制造膠卷時(shí)的核心技術(shù)進(jìn)行組合，融入到光伏新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中，把自身傳統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)與市場(chǎng)需求相融合。
富士集團(tuán)的例子對(duì)光伏企業(yè)的創(chuàng)新具有一定的啟示。富士集團(tuán)研發(fā)部主任施澤民認(rèn)為，實(shí)際組件在高溫高濕環(huán)境下長(zhǎng)期使用后的背板開(kāi)裂問(wèn)題和膠粘劑脫層問(wèn)題，是傳統(tǒng)背板在長(zhǎng)期使用中存在兩大潛在致命隱患。在風(fēng)雨、紫外線等惡劣的外部環(huán)境中長(zhǎng)期使用中，太陽(yáng)能組件背板材料需要高耐久性和可靠性。
國(guó)家發(fā)改委能源研究所研究員王斯成認(rèn)為，壽命期的可靠性和壽命期的高效率是光伏電站質(zhì)量的兩個(gè)重要內(nèi)涵。由于不受光照資源等因素的影響，能效比指標(biāo)可以相對(duì)客觀地評(píng)價(jià)光伏電站的質(zhì)量。一旦這個(gè)指標(biāo)數(shù)值出現(xiàn)問(wèn)題，一定是光伏電站的某些方面出現(xiàn)了問(wèn)題。
在過(guò)去十年間，光伏發(fā)電成本已經(jīng)從3元/度下降到0.7元/度，降幅超76%。中國(guó)電器科學(xué)研究院馮皓博士說(shuō)，光伏系統(tǒng)運(yùn)行越久，電力成本就越低，所以也就可以獲得更高的投資回報(bào)。運(yùn)行超過(guò)10年的電站，服役時(shí)間延長(zhǎng)一年，每度電的成本降低3%到4%。平穩(wěn)運(yùn)行25年的電站的每度電成本是運(yùn)行10年的一半。
“它意味著在合理成本下的長(zhǎng)期穩(wěn)定安全運(yùn)行才是關(guān)鍵。”馮皓說(shuō)。不過(guò)，由于光伏組件的耐久性試驗(yàn)方法尚未達(dá)成統(tǒng)一，實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)相關(guān)性有待驗(yàn)證，現(xiàn)有的試驗(yàn)計(jì)劃費(fèi)用昂貴等原因，目前尚不能對(duì)組件的耐久性進(jìn)行很好的評(píng)定。
那么，在降低成本的同時(shí)，如何保證組件25年壽命？馮皓建議，從光伏組件質(zhì)量的源頭——關(guān)鍵材料抓起，以材料的環(huán)境耐久性為考核對(duì)象，關(guān)注光伏組件整個(gè)生命周期的性能狀況。以盡可能低的試驗(yàn)成本解決組件的壽命預(yù)測(cè)問(wèn)題。同時(shí)，選擇更容易實(shí)現(xiàn)高加速方法。馮皓同時(shí)提醒，背板直接與環(huán)境接觸，受氣候環(huán)境影響最為顯著，而光伏電池封裝膠膜的老化則與背板密切相關(guān)。
針對(duì)背板材料的戶外耐久性考核，專家們?cè)?jīng)在海南、廣州等典型濕熱(亞濕熱)環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)開(kāi)展了近5年的戶外試驗(yàn)。馮皓認(rèn)為，氙燈老化是公認(rèn)的對(duì)材料自然老化模擬最好的人工加速試驗(yàn)方法。目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中通行的加速試驗(yàn)方法對(duì)濕熱地區(qū)的濕度(凝露)考慮不足，與實(shí)際環(huán)境差別較大。
在馮皓看來(lái)，我國(guó)輻照資源分布并不均衡，對(duì)材料老化的影響也不同。太陽(yáng)光譜監(jiān)測(cè)的結(jié)果顯示，拉薩地區(qū)紫外線的較強(qiáng)輻照對(duì)封裝膠膜和背板的老化有促進(jìn)作用。但在近紅外線的表現(xiàn)可能會(huì)影響材料的長(zhǎng)期老化和組件的發(fā)電量。
