光伏產(chǎn)業(yè)背后的短板陣痛

　　“今年1-9月，中國(guó)多晶硅產(chǎn)量已達(dá)10.7萬噸，同比增長(zhǎng)9.1%，電池組件產(chǎn)量31GW，同比增長(zhǎng)32%；新增并網(wǎng)光伏裝機(jī)量約10.5GW，累計(jì)裝機(jī)容量超過38GW。”10月13日，在2015中國(guó)光伏大會(huì)暨展覽會(huì)開幕式上，工信部副部長(zhǎng)懷進(jìn)鵬用這樣一組數(shù)據(jù)揭示了中國(guó)光伏行業(yè)持續(xù)回暖的現(xiàn)狀。海關(guān)總署最新公布的數(shù)據(jù)顯示，今年1-7月，我國(guó)對(duì)外出口光伏電池和光伏組件總額為76億美元，中國(guó)出口到國(guó)際市場(chǎng)的光伏總量至少達(dá)到13100GW。

　　然而在產(chǎn)業(yè)規(guī)模高速擴(kuò)張的背后，光伏產(chǎn)業(yè)在質(zhì)量控制、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范化管理等諸多方面仍存在不同程度的短板。

　　25年之爭(zhēng)：技術(shù)水平與人為因素

　　今年3月，工信部公告了最新的《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件》，其中要求多晶硅電池組件和單晶硅電池組件衰減率在1年內(nèi)分別不高于2.5%和3%，25年內(nèi)不高于20%；薄膜電池組件衰減率在1年內(nèi)不高于5%，25年內(nèi)不高于20%。

　　作為光伏發(fā)電的核心裝置，光伏組件的可靠性足以直接影響整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。比照規(guī)范條件，現(xiàn)行的光伏組件能否達(dá)標(biāo)，維持25年的使用壽命，一直是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問題。

　　“在光伏行業(yè)大發(fā)展的2005-2011年間，由于多晶硅材料供應(yīng)緊張，行業(yè)內(nèi)確實(shí)一度出現(xiàn)多晶硅濫用的現(xiàn)象?；厥詹牧稀⒏唠s質(zhì)材料甚至廢電池片被部分應(yīng)用到產(chǎn)品當(dāng)中，在一些質(zhì)量管控不嚴(yán)的公司中，組件運(yùn)行2-3年甚至?xí)p40%-50%。”在10月12日舉辦的2015光伏領(lǐng)袖峰會(huì)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)論壇上，西安隆基硅材料股份有限公司總裁李振國(guó)這樣解釋早期光伏組件不達(dá)標(biāo)的情況。

　　單純就材料性能而言，李振國(guó)認(rèn)為，光伏組件“完全可以使用25年甚至50年”，而近期出現(xiàn)的一些組件可靠性下降的情況，可能還是技術(shù)層面的新問題。例如硅片隱裂問題，10-20年前硅片的厚度基本在500微米，而目前主流的材料厚度普遍在180微米、190微米，如果工藝處理不當(dāng)，確實(shí)容易導(dǎo)致隱裂。另一方面，根據(jù)海外一些大規(guī)模兆瓦級(jí)商業(yè)電站的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，歐美地區(qū)上世紀(jì)80年代初開始興建的絕大多數(shù)電站目前都在正常工作，且衰減率大多在12%-13%左右。在李振國(guó)看來，“這其實(shí)跟人為控制和質(zhì)量意識(shí)相關(guān)，并不是技術(shù)本身固有的一些問題”。

　　天合光能有限公司副總裁馮志強(qiáng)則坦言，由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚未形成系統(tǒng)，部分滿足認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的組件也難以完全保證25年的使用壽命。“整個(gè)行業(yè)要重視25年標(biāo)準(zhǔn)的建立，要從團(tuán)隊(duì)建設(shè)、測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)建等方面全盤考慮，使得建構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)能夠經(jīng)得起時(shí)間檢驗(yàn)。”

　　長(zhǎng)期戶外驗(yàn)證缺失

　　光伏組件所處的戶外環(huán)境千差萬別，按照25年使用壽命的標(biāo)準(zhǔn)要求，組件和其采用的關(guān)鍵材料的環(huán)境適應(yīng)性，越來越受行業(yè)重視。

　　根據(jù)傳統(tǒng)的組件評(píng)估過程，“通過2000小時(shí)、3000小時(shí)的濕熱實(shí)驗(yàn)去證明組件能夠在戶外使用25年，這其實(shí)是有待斟酌的。”采訪中，杜邦光伏氟材料市場(chǎng)經(jīng)理付波向記者展示了一組光伏組件戶外失效的案例，在北美地區(qū)一個(gè)運(yùn)行僅4年的光伏系統(tǒng)中，組件背面的背板材料已經(jīng)完全剝落，而這些組件都來自知名廠商并且通過了相關(guān)認(rèn)證。通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，組件的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試并不能發(fā)現(xiàn)這種剝落開裂現(xiàn)象。相反，一些光伏組件在使用接近20年后，機(jī)械性能仍未發(fā)生大的變化，但是經(jīng)過3000小時(shí)的室內(nèi)濕熱實(shí)驗(yàn)，性能則表現(xiàn)出明顯下降?？梢姡恍﹤鹘y(tǒng)的室內(nèi)評(píng)估實(shí)驗(yàn)難以真實(shí)反映光伏組件在戶外長(zhǎng)期運(yùn)行的情況。

　　另外，由于各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的氣候條件和使用環(huán)境差異巨大，光伏組件的戶外衰減模式也十分復(fù)雜。據(jù)付波介紹，很多組件在中國(guó)、印度的衰減就要快于日本和歐洲一些國(guó)家。

　　“因?yàn)樵谑彝庖\(yùn)行20到30年，目前還沒有人在實(shí)驗(yàn)室的條件下重新模擬這樣的室外環(huán)境。”日本電氣安全環(huán)境研究所的Kohji Masuda表達(dá)了同樣的想法。

　　認(rèn)證環(huán)節(jié)尚存局限

　　目前，我國(guó)光伏組件及材料的認(rèn)證主要依據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）相關(guān)光伏行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。例如《IEC61215地面用晶體硅光伏組件—設(shè)計(jì)鑒定和定型》標(biāo)準(zhǔn)明確注明：試驗(yàn)程序的目的是在盡可能合理的經(jīng)費(fèi)和時(shí)間內(nèi)確定組件的電性能和熱性能，表明組件能夠在規(guī)定的氣候條件下長(zhǎng)期使用。通過此試驗(yàn)的組件的實(shí)際使用壽命期望值將取決于組件的設(shè)計(jì)以及它們使用的環(huán)境和條件。換言之，“通過IEC61215標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試也并不代表組件一定可以達(dá)到25年的使用壽命”，TUV南德北京分公司光伏部門經(jīng)理羅欣蓮告訴記者。認(rèn)證和測(cè)試機(jī)構(gòu)拿到的是送樣產(chǎn)品，而“送樣和我們?cè)谏a(chǎn)線上隨便拿一個(gè)產(chǎn)品送到實(shí)驗(yàn)室測(cè)試是完全不同的兩個(gè)概念”。所以，通常送樣可以順利通過測(cè)試，但在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程中，由于種種原因未必能完全遵照最初的設(shè)計(jì)。而且在時(shí)間方面，目前只有北美地區(qū)的測(cè)試是一年四次，其他地區(qū)只是一年一次。

　　“像玉器一樣脆弱”

　　國(guó)家能源局新能源和可再生能源司副司長(zhǎng)梁志鵬在會(huì)上指出，目前我國(guó)的光伏制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)占到全球65%以上，但面向“十三五”，光伏行業(yè)還要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，建立起全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)能力和配套體系。在這一過程中，建立更加規(guī)范適用的標(biāo)準(zhǔn)成為行業(yè)內(nèi)的普遍呼聲。

　　據(jù)羅欣蓮介紹，一些IEC標(biāo)準(zhǔn)主要是根據(jù)模型推算得出，而且很多是通過電子產(chǎn)品的戶外條件進(jìn)行推算，這些標(biāo)準(zhǔn)會(huì)和實(shí)際情況存有一定差異。在應(yīng)用過程中，往往會(huì)產(chǎn)生一些具體問題。

　　中電投科研院新能源研究中心主任趙輝提出，現(xiàn)在很多的光伏組件在安裝過程中“就像玉器一樣脆弱”，出廠后的下游環(huán)節(jié)有很大的壓力，而相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在這一層面并不明確。羅欣蓮還說，“就國(guó)外光伏組件的整體情況而言，IEC的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)處于一個(gè)準(zhǔn)入門檻的地位，企業(yè)要根據(jù)自己的情況建立屬于自己企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)是最低標(biāo)準(zhǔn)，然后分別是國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，最高的應(yīng)該是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但目前國(guó)內(nèi)尚未形成這樣的標(biāo)準(zhǔn)體系。”

　　梁志鵬表示，未來國(guó)家層面將進(jìn)一步支持達(dá)標(biāo)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能的推廣，例如加強(qiáng)領(lǐng)跑者示范基地建設(shè)工作，給先進(jìn)的制造企業(yè)提供專門的市場(chǎng)，支持先進(jìn)產(chǎn)能規(guī)模的擴(kuò)大，進(jìn)而淘汰不達(dá)標(biāo)的落后產(chǎn)能，保障整個(gè)行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。