可再生能源學(xué)會光伏專委會呂芳：未來有可能出現(xiàn)新的領(lǐng)跑者規(guī)范

我們致力于為用戶提供安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的能源和服務(wù)，促進(jìn)人類綠色環(huán)保能源使用比例的持續(xù)提升。我們嚴(yán)格遵守企業(yè)所在國規(guī)定的排放方式和排放標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持采用先進(jìn)的、環(huán)保的技術(shù)工藝，實(shí)現(xiàn)零污染、零排放，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與環(huán)境的和諧發(fā)展。

我的辦公室放著一塊煤，從大同領(lǐng)跑者煤礦的侏羅紀(jì)煤層地下120米處拿出來的，是大同發(fā)改委的一位領(lǐng)導(dǎo)帶著我下去的，那位領(lǐng)導(dǎo)年級不小了，上下煤礦很辛苦。一個(gè)朋友問怎么讓你下礦井，礦井是千萬不讓女人下的，我開玩笑說：“搞了光伏，就沒人把你當(dāng)女人了。”(口述：呂芳整理：光能雜志)

領(lǐng)跑者背景

領(lǐng)跑者基地誕生的背景是：西部限電、分布式發(fā)展緩慢，能源局希望將光伏往更健康的方向引導(dǎo)。大同光照一類區(qū)僅次于青藏高原，而且有工業(yè)負(fù)荷，在采煤區(qū)有一些地方電網(wǎng)，供工業(yè)負(fù)荷用消納條件非常好，建成之后可以當(dāng)?shù)鼐徒{。

此外大同也有土地條件，沉陷區(qū)已經(jīng)不適合人居住可以拿來做光伏。并且大同市也積極謀求“黑轉(zhuǎn)綠”從煤炭等資源型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型為低碳環(huán)保的綠色經(jīng)濟(jì)。

沉陷區(qū)

大同煤礦經(jīng)過幾十年的開采，地下水層被破壞，形成沉陷區(qū)。一般人的概念腳踩下去是坑，實(shí)際并非如此。

大同現(xiàn)在是相對沉陷，幾十年沉陷了幾公分，人感覺不到，但這個(gè)地方不能做建筑，不能蓋房子也不能種地，地下已經(jīng)掏空，含水層被破壞，土地養(yǎng)不住水，所以作物也長不了。放任不管的話，會沙化，政府之前還要花錢治理運(yùn)維。

所以發(fā)展光伏，天時(shí)地利人和。

正在路上的電站系統(tǒng)效率

對于系統(tǒng)效率、性能評估和光伏電站的實(shí)際發(fā)電量，王斯成老師對這個(gè)一直很感興趣，希望通過對現(xiàn)場調(diào)研測試做出來，這個(gè)研究在國際也是空白。2014年，國際標(biāo)準(zhǔn)體系中，這個(gè)主題也是“正在進(jìn)展”中，對于一個(gè)光伏應(yīng)用大國而言，我們有著責(zé)任，領(lǐng)先國際一步。王斯成說：“我需要數(shù)據(jù)。”

為此王斯成走訪了很多光伏電站，接待都很熱情，但沒有一家能提供實(shí)際完整的發(fā)電數(shù)據(jù)。

最終，經(jīng)過不懈的努力，2014年，我們敲開五家企業(yè)大門，并做了一系列測評。

為推動(dòng)我國光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，合理評價(jià)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的質(zhì)量，為光伏電站的股權(quán)融資、產(chǎn)權(quán)交易、質(zhì)量擔(dān)保提供依據(jù)，在大量調(diào)研和實(shí)地檢測的基礎(chǔ)上，由中科院電工研究所、中國科學(xué)院太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)質(zhì)量檢測中心、中國質(zhì)量認(rèn)證中心等單位共同起草的《并網(wǎng)光伏電站性能檢測與質(zhì)量評估技術(shù)規(guī)范》，后來經(jīng)由中國質(zhì)量認(rèn)證中心提交國家認(rèn)監(jiān)委科技與標(biāo)準(zhǔn)管理部，通過備案核準(zhǔn)，成為了行業(yè)規(guī)范。

《并網(wǎng)光伏電站性能檢測與質(zhì)量評估技術(shù)規(guī)范》針對抽樣原則、實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)測、現(xiàn)場檢測、質(zhì)量檢查、性能評估等方法等作出了詳細(xì)規(guī)定，為國內(nèi)甚至國際首個(gè)詳細(xì)的可操作性強(qiáng)的光伏電站后評估技術(shù)規(guī)范。其中光伏電站質(zhì)量檢查主要包括組件、逆變器、電纜、匯流箱、防雷接地、電站圍欄等方面，在電站性能測試方面，主要測試內(nèi)容包括紅外、系統(tǒng)污漬和灰塵遮擋損失、組件串并聯(lián)損失、組件MPPT偏離損失、陣列溫升損失、EL檢測、直流線損、遮擋損失、交流線損、逆變器效率、變壓器效率、電能質(zhì)量測試、光伏方陣絕緣性、接地連續(xù)性、防孤島、低電壓穿越等共18項(xiàng)。

這個(gè)技術(shù)規(guī)范總共進(jìn)行了9輪修改，得到了業(yè)內(nèi)的關(guān)注，同仁們對此提出了很多很好的完善意見，并引發(fā)了近兩年來對于電站“提質(zhì)增效”的熱議。

我經(jīng)常形象的比喻這個(gè)電站性能檢測，它就像是一個(gè)人的全面體檢和健康報(bào)告，通過體檢，能識別出當(dāng)下的健康狀況和未來可能出現(xiàn)的隱患，接來下就可以對癥下藥了。而關(guān)于測試方法、測試設(shè)備、測試流程、評判指標(biāo)，這都是必需的診斷依據(jù)，現(xiàn)在回頭看來，這個(gè)工作是從無到有，但也不可能一步到位，我們意識到必須在實(shí)踐中一邊使用一邊完善。

比如，在那年的測評中我們就發(fā)現(xiàn)，光伏電站的系統(tǒng)能效下降、故障原因往往與光伏組件的關(guān)鍵部件(包括電池片、接線盒、封裝玻璃、背板)的質(zhì)量劣化與失效行為密切相關(guān)。高溫環(huán)境、溫度變化、水汽滲透、紫外輻射是影響光伏組件耐久性并且引起電站故障頻發(fā)的關(guān)鍵因素。這也是后來我在2015年發(fā)起的另一公益活動(dòng)“尋找中國最美光伏組件”的緣起和動(dòng)力。

我們行程逾3萬公里，尋遍不同資源氣候區(qū)10個(gè)省市，找回了35片現(xiàn)場實(shí)地使用超過20年的老組件，一方面是要建立中國的老組件博物館，另一方面是希望能分析其失效機(jī)理。而在未來，將針對已并網(wǎng)運(yùn)行的光伏電站的光伏組件為研究對象，開展組件長期運(yùn)行的故障診斷現(xiàn)場測試方法研究，并結(jié)合電站能效比(PR)的變化特性，研究組件失效特征與電站能效比的關(guān)聯(lián)特性，現(xiàn)場故障診斷測試方法,正在行進(jìn)之中;再如，研究晶體硅光伏組件在特定氣候環(huán)境及安裝方式下的衰減軌跡模型，采用實(shí)驗(yàn)室檢測與電站現(xiàn)場測試結(jié)合的方法研究組件的機(jī)械應(yīng)力特性、電性能參數(shù)的線性或非線性衰減趨勢，亦在行進(jìn)之中……

新的領(lǐng)跑者標(biāo)準(zhǔn)：更關(guān)注新產(chǎn)品、新指標(biāo)、新領(lǐng)域

光伏“領(lǐng)跑者”計(jì)劃是一項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)體系動(dòng)態(tài)調(diào)整、不斷豐富和完善的技術(shù)提升和質(zhì)量提升的“雙提升”計(jì)劃，將不斷引領(lǐng)我國光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和提質(zhì)增效。這其中，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將對光伏領(lǐng)跑者計(jì)劃的順利實(shí)施起到重要的支持和保障作用。

我個(gè)人認(rèn)為，新的光伏“領(lǐng)跑者”技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)會圍繞三個(gè)方向：新產(chǎn)品、新指標(biāo)、新領(lǐng)域。

新產(chǎn)品方面：我所指的新產(chǎn)品是指有可能規(guī)?；瘧?yīng)用的新產(chǎn)品，比如雙玻光伏組件。回到去年三部委的194號文，對于雙玻組件的評價(jià)指標(biāo)實(shí)際上也留了一個(gè)口子，是急需補(bǔ)充完善的。在新公布的濟(jì)寧和兩淮領(lǐng)跑者示范基地項(xiàng)目技術(shù)方案草案中，水面應(yīng)用形式的項(xiàng)目比例非常高。

其次雙玻光伏組件也被廣泛應(yīng)用在光伏扶貧農(nóng)業(yè)大棚中。無論是政策導(dǎo)向還是行業(yè)需求都在不斷催生雙玻光伏組件的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)誕生。中國質(zhì)量認(rèn)證中心聯(lián)合行業(yè)資源編制了《地面用雙玻光伏組件性能評價(jià)技術(shù)規(guī)范》，技術(shù)規(guī)范涵蓋了雙玻光伏組件的效率指標(biāo)要求和特定環(huán)境下的補(bǔ)充測試要求，對雙玻光伏組件的選型提供了重要技術(shù)參考。這個(gè)技術(shù)規(guī)范大家最近可以關(guān)注一下!

新指標(biāo)方面：我們知道194號文件給出了效率指標(biāo)的單一評價(jià)要求，我認(rèn)為194號文是個(gè)綱領(lǐng)性文件，我們應(yīng)該領(lǐng)會其內(nèi)涵，要發(fā)揮我們標(biāo)準(zhǔn)、檢測認(rèn)證、研究等機(jī)構(gòu)的力量，來構(gòu)建更完整、更嚴(yán)格、更科學(xué)的評價(jià)體系。

去年CQC作為先行者主導(dǎo)實(shí)施的“領(lǐng)跑者”認(rèn)證計(jì)劃已經(jīng)豐富了領(lǐng)跑者先進(jìn)指標(biāo)產(chǎn)品的評價(jià)要求，其認(rèn)證計(jì)劃覆蓋了光伏組件、光伏電氣設(shè)備和關(guān)鍵輔材光伏背板等產(chǎn)品;在評價(jià)指標(biāo)體系方面，針對產(chǎn)品的效率、環(huán)境適應(yīng)性及耐久性關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)初步構(gòu)建了“領(lǐng)跑者”先進(jìn)技術(shù)指標(biāo)評價(jià)體系。我在和CQC相關(guān)負(fù)責(zé)人溝通時(shí)了解到，“領(lǐng)跑者”認(rèn)證計(jì)劃會與時(shí)俱進(jìn)，在實(shí)施過程中還會不斷增加新的評價(jià)對象、新的元素以滿足行業(yè)發(fā)展需求。

前幾天我去天津拜訪看望于培諾先生，老爺子這些年一直筆耕不輟，堅(jiān)持研究光伏質(zhì)量問題，他提出能量效率或是能量可利用率和能量密度的概念以及思考，這是IEC61724系列標(biāo)準(zhǔn)草案提出的新概念。這里面很重要的一個(gè)觀點(diǎn)是看電站好不好不是看某一時(shí)刻，要看一段時(shí)間，一年之內(nèi)甚至全壽命周期的整體表現(xiàn)，這就涉及衰減率和發(fā)電量的問題，因?yàn)槠髽I(yè)的收益只與發(fā)電量掛鉤。

領(lǐng)跑者計(jì)劃一開始的指標(biāo)和電站測評指標(biāo)按照瞬時(shí)功率規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)線，現(xiàn)在已經(jīng)意識到還不夠完善，新的領(lǐng)跑者指標(biāo)會考慮年衰減、發(fā)電量這樣的能量概念。新指標(biāo)如何設(shè)定?需要戶外實(shí)證，填補(bǔ)在不同應(yīng)用環(huán)境下戶外實(shí)際發(fā)電能力和功率衰減評價(jià)方面的空白和不足。國際機(jī)構(gòu)NREL、Fraunhofer是較早開展戶外實(shí)證技術(shù)研究的，我們國內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)也非常重視這個(gè)方向。

我記得十多年前，電工所許洪華研究員就一直在呼吁中國要建立自己的戶外實(shí)證系統(tǒng)進(jìn)行各種組件、各種安裝方式的長期比對。國家科技部863“大型光伏電站集成示范及裝備研制”課題中，他作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，在青海省海南州共和縣，布局了基于百兆瓦的光伏部件和系統(tǒng)測試實(shí)證基地;再比如山西領(lǐng)跑者項(xiàng)目中也有50MW用于實(shí)證，包含當(dāng)?shù)丨h(huán)境下各種組件、系統(tǒng)和并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)對比，并以此建立起山西光伏大數(shù)據(jù)中心平臺;另外，還值得關(guān)注的就是最近國家能源局批復(fù)中國質(zhì)量認(rèn)證中心的“國家太陽能、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)實(shí)證技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。

GB/T4797.1-2005對我國氣候劃分為濕熱、亞濕熱、暖溫、干熱、寒溫I、寒溫II、寒冷等七種氣候，該實(shí)驗(yàn)室將在海南、廣州、上海、海拉爾、吐魯番、拉薩、西寧建六個(gè)典型氣候戶外實(shí)證點(diǎn)，用以長期監(jiān)測光伏組件、背板、支架、逆變器等產(chǎn)品的耐候特性、戶外發(fā)電能力和功率衰減等指標(biāo)。

隨著將來光伏“領(lǐng)跑者”基地走向全國，不同的氣候類型、應(yīng)用方式、設(shè)計(jì)路線等等諸多差異會給系統(tǒng)級評價(jià)和發(fā)電量預(yù)測帶來更大難度，光伏測試和戶外實(shí)證研究的分區(qū)精準(zhǔn)探索就十分必要了;氣候修正的適用于不同地域的精細(xì)化行業(yè)規(guī)范和全中國地域范圍光伏產(chǎn)品實(shí)際發(fā)電量的比對系統(tǒng)，也將對于未來用戶采購產(chǎn)品更具有指導(dǎo)意義。

新領(lǐng)域方面：我認(rèn)為國家的光伏“領(lǐng)跑者”計(jì)劃最終會關(guān)注于系統(tǒng)評價(jià)，這可能也就是“領(lǐng)跑者”技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的新領(lǐng)域。光伏系統(tǒng)涉及設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)維各生命周期，還是做個(gè)比喻，從設(shè)計(jì)階段開始，如同孕育生命的基因一樣，這甚至決定了生命的必然性;除此以外，還包含了物理空間中龐雜的設(shè)備，其次還要追溯時(shí)域空間不同階段的質(zhì)量信息。

當(dāng)前國際電工委員會IECRE正在推進(jìn)光伏系統(tǒng)認(rèn)證的工作。其次，光伏項(xiàng)目如何像產(chǎn)品一樣具有市場流通屬性，打通金融機(jī)構(gòu)也是必要工作，光伏系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評級標(biāo)準(zhǔn)也將應(yīng)運(yùn)而生。簡而言之，要成為光伏系統(tǒng)的“領(lǐng)跑者”，在光伏系統(tǒng)安全和性能認(rèn)證的基礎(chǔ)上，就要對光伏系統(tǒng)進(jìn)行更加全面的風(fēng)險(xiǎn)評級。最近，中國質(zhì)量認(rèn)證中心作為IECRE國內(nèi)光伏工作組組長單位，聯(lián)合光伏行業(yè)資源，圍繞光伏項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素、評級指標(biāo)、分級區(qū)間等編制光伏電站認(rèn)證及風(fēng)險(xiǎn)評級技術(shù)規(guī)范，我和王斯成老師也參與其中，這將為國內(nèi)光伏電站的技術(shù)水平評定、項(xiàng)目估值、投融資、保險(xiǎn)提供技術(shù)依據(jù)。