中国光伏行业快【kuài】速发展已将近十【shí】年,主要的关注点【diǎn】都在大型地面电【diàn】站,然而近【jìn】几年来,由于【yú】补贴政策及输【shū】限电【diàn】等【děng】限【xiàn】制,分布式光伏以【yǐ】其高收益、就近【jìn】发【fā】电、运行灵活等【děng】优势,呈现出了高速增长。据统【tǒng】计,2016年【nián】分布式【shì】电站新【xīn】增安装规模约【yuē】为7GW,2017年上半年安装超【chāo】过7GW。预期在今后几年中【zhōng】,分布式电站在光伏电站的占比仍会逐步提高。

然【rán】而,因为分布式电站分散【sàn】不易管【guǎn】理,且人们对分布式电站应用环境【jìng】严苛程度的忽视,组件【jiàn】尤其是背板的失效率显著【zhe】高于【yú】地面【miàn】电站。以屋顶分【fèn】布式电站为例【lì】,由【yóu】于会受到高温、更【gèng】强烈的屋顶紫外反【fǎn】射、阴影遮挡等影响,更容易引【yǐn】起【qǐ】材料的老化【huà】、腐蚀和【hé】热斑等各种问题【tí】,因此【cǐ】材料选型对于分布式【shì】光伏更为重要。充分了解分布式【shì】电站应用的【de】环境特点,并采用经过长期户外实绩验证的【de】组件材料【liào】,是延长【zhǎng】分【fèn】布式【shì】电【diàn】站使用寿【shòu】命、降【jiàng】低功率衰减、提高投资【zī】回【huí】报的重【chóng】要保障。

根据分布式光伏【fú】电站的环境特【tè】点及考【kǎo】验,分布式光伏的组件及材料需满足【zú】“三【sān】高”要求【qiú】:即高【gāo】效率、高可靠性和高【gāo】投资回报【bào】。

第一、高效率

屋顶【dǐng】分布式电站一般【bān】安装【zhuāng】在屋【wū】顶等处,使用面积有限。因此【cǐ】,有效利用有限【xiàn】的使【shǐ】用面积,最大化装机用量和电站收益,离不开高【gāo】效率【lǜ】组件【jiàn】。随【suí】着今年来“领【lǐng】跑【pǎo】者”等项目的推动,各类高效【xiào】电池和组件产能不断扩大,常规的60片电池组件【jiàn】效率也一路高【gāo】歌猛进【jìn】,不断【duàn】跨越280W、290W甚至300W大关,展【zhǎn】示了各【gè】种新【xīn】型【xíng】电池【chí】技术【shù】的不断进步以及导电浆料在其【qí】中的贡献。以行业领【lǐng】先【xiān】产品杜邦【bāng】™Solamet®正银浆料为例,过去十年中,浆【jiāng】料的技术【shù】进步帮助电池效率提升了25%,而材料耗【hào】量却【què】降低了70%,不断引【yǐn】领行业效率革新和成本降低。例如,全球领先【xiān】的单晶【jīng】高效组【zǔ】件制造商隆【lóng】基乐叶采用杜邦【bāng】创新的两次印刷浆料,效率领跑行业。浙江爱【ài】旭【xù】高效PERC背钝化电池采【cǎi】用新一【yī】代导电【diàn】浆料Solamet® PV20A,电池转换【huàn】效率可超过21.5%。

第二、高可靠性

很多开发商可能会认为【wéi】分布式光伏【fú】电【diàn】站大多安装在我国中东【dōng】部地区,气候【hòu】环境相比【bǐ】过去在西【xī】部【bù】开发的大【dà】规【guī】模地面【miàn】电站温和,因而采用【yòng】未经户外实绩验证的材料。然而,根【gēn】据最新实际电站检测数据,在地面电站问题的检测中,组件存在外观问题的占比【bǐ】约【yuē】为【wéi】22%,其中电池失效比例最【zuì】高,其【qí】次就是背板,分别为11.3%和7%。而屋【wū】顶系【xì】统中组件【jiàn】出现外观缺【quē】陷【xiàn】的比例为37%,其中【zhōng】背板问【wèn】题占25.3%,比电池的失效占【zhàn】比【bǐ】还要【yào】高。屋顶电站的背板失【shī】效比【bǐ】例远远高于地面电站【zhàn】,可见屋顶【dǐng】应用环境并没有【yǒu】我们认为【wéi】的【de】那么温和。同时屋顶系统用户的运维能力通常不【bú】如光伏【fú】电【diàn】站【zhàn】用户【hù】专【zhuān】业,因此更需要【yào】高可靠【kào】的组件产品。

另外,根据NREL的研【yán】究,屋顶分布式组件由于其空气对流较差、屋顶的热辐射【shè】更强,其【qí】工作温【wēn】度依不同的安【ān】装形【xíng】态,要比【bǐ】地面安装【zhuāng】高【gāo】9-21摄氏【shì】度【dù】。高温【wēn】会加速材料的【de】老化进程,因【yīn】此分【fèn】布【bù】式屋顶【dǐng】的组件对材料特性的要求,特别是在耐高温与安全性的【de】考量更为重要【yào】。

屋顶组件运行温度高,相当于严苛环境气温

屋顶光伏电站最显著的一个特点是,电【diàn】站下【xià】面【miàn】的房【fáng】屋、财【cái】产和人员的价值要【yào】远高于电【diàn】站的价值【zhí】,屋顶光伏电站的防火安全性至关重要。2015年【nián】美国苹果公司亚利桑那工厂屋【wū】顶光伏电站着【zhe】火,给企业带来了巨【jù】大财产【chǎn】和声誉【yù】损失。而优质材料可【kě】以减少甚【shèn】至预防【fáng】火灾损失【shī】。2017年6月【yuè】英【yīng】国伦敦的居民楼【lóu】火灾事故造成【chéng】了数十人【rén】丧生,其【qí】重【chóng】要原因之一竟然【rán】是由于建筑承包商为了节省成【chéng】本而使【shǐ】用【yòng】了耐【nài】火性较差【chà】的材料,不【bú】禁让人扼腕叹息。

业内亟需采用【yòng】经过【guò】长期【qī】户外实绩验证的优质背板和【hé】屋面材料,以保【bǎo】障屋顶电站长【zhǎng】期稳定【dìng】、安【ān】全和可靠电力输出。杜邦™ Tedlar® PVF薄膜是业内唯【wéi】一具有【yǒu】30年【nián】以上【shàng】实绩【jì】验证的背板材料【liào】;其防火性能获【huò】得了【le】美国【guó】FAA认证【zhèng】和【hé】欧洲EASA认证,广【guǎng】泛应用【yòng】于商用飞机(如波音、空客等)等高防火阻燃安全要求的场合,防火耐火性能优异【yì】。

另一【yī】方面【miàn】,光伏系【xì】统【tǒng】长期可靠运【yùn】行还需要可靠的屋顶。目前【qián】很多彩钢【gāng】瓦屋顶【dǐng】的设计寿【shòu】命只有9-21年,而大【dà】多数9-21年就出现了严重【chóng】的腐【fǔ】蚀。如果金属屋面一【yī】旦损坏【huài】,将带来高昂的屋顶维修及电站拆装成本,并严重威【wēi】胁【xié】分布式光伏系【xì】统25年的【de】有【yǒu】效使用寿命。Tedlar® PVF薄【báo】膜还被应【yīng】用于覆膜金属板上,在诸多建筑【zhù】领域【yù】,如彩钢瓦上有广泛应用,能够【gòu】有效保护金属【shǔ】材【cái】质免受腐蚀之扰,延长金属屋【wū】面使用寿命【mìng】。

第三、高投资回报

在分布式光伏电站的建设过程中【zhōng】,为保证【zhèng】电站的高安全【quán】性、高可靠性、高效率,前期必然需要更高【gāo】的资金【jīn】投入。这【zhè】些投入值得【dé】吗?答案【àn】是肯定的。从度【dù】电成本角【jiǎo】度来讲,光伏系统运行得越【yuè】久,电力【lì】成本【běn】就越【yuè】低,可以获得更高的投资回报。经测【cè】算【suàn】,一个只能运行【háng】10年的光伏系统的【de】度电成本【běn】是一个能运行25年【nián】的光伏系统成本的两【liǎng】倍【bèi】。而实【shí】际上,如【rú】果使用优质材料,光伏【fú】系统初【chū】期【qī】建【jiàn】置成【chéng】本相比使用劣质材料每【měi】瓦【wǎ】也就相差2分人民币左右,而【ér】该成本差价只需光伏【fú】系统【tǒng】运行【háng】一【yī】周即可回收!相比【bǐ】于光伏系统25年的寿命要【yào】求,这点早期【qī】差异实【shí】在微不【bú】足道。因此,高质【zhì】量材料【liào】的长期回报一定远远大于前期投资,一个有高安【ān】全性、高可【kě】靠性和高效率的光伏电站也必然会【huì】有更高的投资回报。

结语

综【zōng】上所述【shù】,在分布式光伏电站特【tè】殊的环境要求【qiú】下,业界应【yīng】充分了解分布式电站应【yīng】用的环【huán】境特点,并采用经【jīng】过长期【qī】户外实绩验证的组件材料,以延长分【fèn】布式电站使【shǐ】用寿命、降【jiàng】低功率衰减【jiǎn】、提高投资【zī】回报。只有在选材上【shàng】抓【zhuā】住【zhù】“高效率【lǜ】”、“高可靠【kào】性”和“ 高投资回报”三大要素,才能让分布式光伏拥有更【gèng】加高效的发电质量【liàng】,并取得【dé】良好的发【fā】电收【shōu】益。