光伏電站投資需質(zhì)量先行 組件質(zhì)量確保電站投資回報(bào)率

國(guó)內(nèi)光伏政策在摸索中逐漸完善，投資光伏電站的商業(yè)環(huán)境也日趨成熟，國(guó)內(nèi)光伏電站的新一輪投資熱潮正在形成氣候。通常情況下，光伏電站正常工作年限為20-25年，在此期間，光伏組件不可避免地要經(jīng)受各種考驗(yàn)。只有光伏電站的正常運(yùn)行，投資商才能確保自身的回報(bào)率，因此，越來越多的投資商將眼光放在了對(duì)組件質(zhì)量的選擇上，這一現(xiàn)象正促使國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展向理性邁進(jìn)。 頻發(fā)的質(zhì)量問題 作為光伏電站最重要的基礎(chǔ)設(shè)備，電站的質(zhì)量、發(fā)電量、收益率、價(jià)值都與組件息息相關(guān)。組件主要由電池、封裝材料、背板、玻璃、邊框、接線盒等組成，其中，電池片是最為核心的關(guān)鍵部件，外部封裝材料都是為了保護(hù)它的正常與穩(wěn)定運(yùn)行。在這些關(guān)鍵的保護(hù)材料中，最外層的背板質(zhì)量至關(guān)重要，一旦背板失效，里面的封裝材料、電池片就會(huì)如失去蔽護(hù)的花朵一般隨環(huán)境凋零。 我國(guó)西部地區(qū)，光照資源豐富、土地價(jià)格低廉，早已成為大型光伏電站建設(shè)理想的必爭(zhēng)場(chǎng)所。但在這些地區(qū)，同時(shí)也存在干旱少雨、地表沙化嚴(yán)重、風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)烈等較為惡劣的自然環(huán)境。隨著光伏組件戶外使用時(shí)間的延長(zhǎng)，風(fēng)沙磨損會(huì)不斷減薄背板外表層材料的厚度，這就要求開發(fā)商選擇的背板外表層，必須具有較強(qiáng)的耐磨性能。 “部分多晶硅電池組件2-3年功率衰減3.8%－7.0%，非晶硅3年功率衰減達(dá)20%。” 中科院電工所在對(duì)青海省光伏電站后評(píng)估檢測(cè)后得出的結(jié)果。而根據(jù)鑒衡認(rèn)證中心調(diào)查中，全國(guó)已調(diào)查的425座太陽能電站中，30%建成的3年以上電站都已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的問題。 目前，越來越多的組件質(zhì)量問題與背板選材相關(guān)。市場(chǎng)主流背板一般分為PET背板、FEVE背板、PVDF薄膜、PVF薄膜背板幾種。其中，PET背板在日本使用廣泛，其外層保護(hù)材料PET聚酯是非氟材料，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)開裂現(xiàn)象。 此類情況并非偶然。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，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。FEVE涂料背板開裂的情況也比較嚴(yán)重，而同樣的問題也曾出現(xiàn)在PVDF薄膜背板上。 衰減直接影響回報(bào)率 近幾年因工期與成本控制因素，，部分光伏電站的質(zhì)量還有待時(shí)間檢驗(yàn)。 隨著時(shí)間的推移，組件質(zhì)量問題有可能頻發(fā)，最終對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展造成影響。光伏電站長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行、達(dá)到使用年限，都對(duì)電站項(xiàng)目?jī)?nèi)部收益率和投資收益凈現(xiàn)值的影響明顯。 以中國(guó)西部一類地區(qū)20MW光伏電站為例，假設(shè)組件年功率衰減為0.8%，組件使用年限從 25 年下降為10年，那么光伏項(xiàng)目?jī)?nèi)部收益率會(huì)從11.39%下降為4.89%，投資收益凈現(xiàn)值減少3.28元/瓦。 若以組件使用壽命為25年計(jì)算，組件年功率衰減由 0.8%上升為 5.0%，項(xiàng)目?jī)?nèi)部收益率將從 11.39%下降為 2.02%，投資收益凈現(xiàn)值將減少4.02元/瓦。組件衰減率直接影響電站投資回報(bào)率成為不容置疑的事實(shí)。 相關(guān)專家認(rèn)為，組件功率高衰減與采用未經(jīng)戶外長(zhǎng)期驗(yàn)證的新材料有關(guān)，背板作為關(guān)鍵材料首當(dāng)其沖。 歐盟的聯(lián)合研究中心（JRC）從上世紀(jì)八十年代開始對(duì)晶硅組件進(jìn)行20余年的戶外組件實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)采用玻璃作為背板的組件（雙玻組件）功率衰減明顯且波動(dòng)大，最高超過60％，不利于電站長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。但早期國(guó)外建設(shè)的光伏電站采用杜邦特能PVF薄膜背板（不含鋁膜）的組件通過在戶外使用約20年后，功率衰減均低于20％，平均年功率衰減僅為0.3%。 國(guó)內(nèi)一些研究單位對(duì)國(guó)內(nèi)光伏系統(tǒng)長(zhǎng)期功率衰減也進(jìn)行了相關(guān)研究，中山大學(xué)沈輝等對(duì)海南島PVF薄膜背板的177片Solarex多晶硅組件功率衰減研究也表明，即使在濕熱氣候條件下使用了23年，這些組件的平均功率衰減僅為6.1%，且主要原因是由于封裝材料EVA發(fā)黃透光率下降導(dǎo)致的短路電流下降。 保證電站質(zhì)量，采用較好的背板也許是最佳有效途徑。背板價(jià)格之間僅差0.10-0.12元/瓦，這部分只需多花25-29天電就可收回成本。 以杜邦特能PVF 薄膜TPx背板與單面PVDF背板為例，兩則僅差0.01-0.02元/瓦，只需多發(fā)1-4天可收回成本差異。采用較好背板的度電成本為0.76元/千瓦時(shí)，但可帶來0.14元/千瓦時(shí)凈收益；采用低質(zhì)且未經(jīng)長(zhǎng)期戶外實(shí)績(jī)驗(yàn)證的材料，使用年限可能只有10年，度電成本為1.07元/千瓦時(shí)，將導(dǎo)致0.17元/千瓦時(shí)的凈虧損。 當(dāng)前，一些短視的趨利行為正在被糾正。對(duì)電站投資商而言，選擇經(jīng)過實(shí)績(jī)驗(yàn)證的背板材料才能確保電站最大價(jià)值，而選擇較好材料帶來的較高回報(bào)也正引導(dǎo)開發(fā)商向理性建設(shè)光伏電站道路上扭轉(zhuǎn)過來。