光伏組件質(zhì)量的“木桶效應”

　　至少要用25年的組件，其輔材質(zhì)量需要進一步被重視

　　越來越多的組件被安裝在中國的各個角落，一邊是投資者在有限的空間內(nèi)尋求最大的收益，一邊是組件企業(yè)為不得不因價格競爭來降低成本。在供求關(guān)系中，質(zhì)量是博弈雙方都需要維持的底線。隨著光伏裝機量不斷提升，問題也逐漸暴露出來。光伏鋼化玻璃、電池片、封裝材料、接線盒等，這些組件部件如果出現(xiàn)問題，或許造成的影響在短時間內(nèi)不會明顯顯露，但遲早會為電站的穩(wěn)定運行帶來麻煩。正如木桶的盛水量由組成的木板中最短的那塊決定一樣，組件的質(zhì)量將受制于所采用的原材料中品質(zhì)最差的那種。如何在有限的價格空間內(nèi)買到“好”的組件，也成為電站投資商不得不花心思考慮的事情。

　　25年的效率保障

　　在《關(guān)于完善光伏發(fā)電價格政策征求意見稿》中，發(fā)改委價格司第一次明確了標桿電價自電站投運后執(zhí)行期為20年;在各個電站的可行性研究中，一般對電站的運行時間按照25年計算。這意味組件在被安裝上以后要工作至少20年。

　　組件質(zhì)量參差不齊不僅出現(xiàn)在企業(yè)與企業(yè)間，即使同一家公司生產(chǎn)的不同批次組件也存在質(zhì)量差異。這種差異有時是人為的，選擇不同質(zhì)量的電池片、不同廠家的輔材都會帶來不同的組件品質(zhì)，當然這也決定了它的價格。

　　如果一個企業(yè)的中標價格過低，顯然這批產(chǎn)品中無法使用最好的材料。TüV南德的許海亮透露，通過第三方認證的產(chǎn)品都是有備案的，但買家并不一定對指定的型號做審查，這是個漏洞。如果買家沒有對采購做采購審核控制，組件企業(yè)很可能會更換材料。許海亮經(jīng)常會遇到更換材料但沒有主動備案的情況，“任何一個廠家不可能在數(shù)年的生產(chǎn)中使用同一種材料。”

　　這里同樣面臨標準的缺失。作為中國代表參與IEC標準制定的王斯成表示，“現(xiàn)在單一組件標準無法適應不同氣候區(qū)域。中國的氣候區(qū)域比歐洲的單一國家復雜多了，有高溫的、潮濕的、干熱風沙的，也有沿海鹽堿腐蝕環(huán)境的，甚至還有3000米以上高原地區(qū)的。在這么多氣候區(qū)只用一個標準來考核組件質(zhì)量并不合適?！痹谕跛钩煽磥?，環(huán)境嚴苛的區(qū)域?qū)M件質(zhì)量的要求就高，而那些環(huán)境溫和的區(qū)域?qū)M件質(zhì)量要求沒那么高，如果再用最高的標準去要求，反而會造成成本的浪費。這就要求電站開發(fā)商在前期對項目環(huán)境進行勘查時就要形成對組件質(zhì)量的要求框架。

　　王斯成也表達了同樣的擔憂，“金太陽項目只拿初始補貼就可以了，在新的補貼模式下分布式電站要靠長期穩(wěn)定發(fā)電來盈利，就不能只采用便宜的組件了。但開發(fā)商也沒法保證所有產(chǎn)品都用同樣品質(zhì)的材料，他們擔心組件企業(yè)偷換價格便宜的輔材。所以現(xiàn)在開發(fā)商要進行工廠監(jiān)造，監(jiān)督使用通過認證的材料。”

　　以背板為例，組件采購的背板中，不同的批次其性能一致性也會有所不同，工廠和買家因為成本問題規(guī)避第三方的核查，更換材料也不告訴認證機構(gòu)，只有出了問題或被認證機構(gòu)查到后才進行第三方測試來評估質(zhì)量風險。因輔材導致組件直接出現(xiàn)問題的比例并不很大，但更多問題的產(chǎn)生誘因是輔材的質(zhì)量。許海亮建議，買方在采購過程中要做好盡職調(diào)查和質(zhì)量審核控制。

　　細節(jié)的把控

　　EVA膠膜的質(zhì)量差異表現(xiàn)在透光率和耐候性上。如果EVA質(zhì)量出現(xiàn)問題將直接影響組件輸出功率和壽命。西北勘測設(shè)計院光電分院副院長肖斌在積累了中電投等大量項目的經(jīng)驗后認為，對于西部高海拔、紫外線強的區(qū)域，要特別重視EVA的質(zhì)量，在長時間紫外線照射下，會造成角膜老化、降解，并使膠膜變黃，進一步影響透光率，影響組件效率和功率。

　　組件的四周被三種材料包圍，玻璃、鋁邊框和背板。玻璃、鋁邊框?qū)Νh(huán)境侵蝕的抵抗性能較好，這里最容易受到影響的是背板。由多層高分子薄膜材料黏合起來的背板關(guān)系到組件長時間的可靠性。在組件所出現(xiàn)的諸多問題中，背板失效是較為常見的一種。背板失效的因素有多種，如絕緣失效、開裂撕裂、層間脫層、與EVA或接線盒脫層等。

　　對于背板來說，材料的選擇至關(guān)重要。背板的膜材料有多種選擇，TPT含氟層+PET+含氟層、TPE含氟層+PET+EVA、PETPET-PET-PE層、APA聚酰亞胺+PET+聚酰亞胺、AAA三層聚酰亞胺復合等是最常見的幾種。此外，比亞迪的鋁背板以及天合光能近期推出的用玻璃代替復合材料背板的雙玻組件都是新的嘗試。這幾種常見的復合膜材料的評價指標是耐候性、絕緣性能、粘連度以及壽命。在惡劣環(huán)境下，PET的表現(xiàn)最不好，穩(wěn)定發(fā)揮的時間壽命無法滿足組件的25年使用要求，其余四種中表現(xiàn)最好的是TPT、APA和AAA的粘連度最然表現(xiàn)更好，但抗紫外線能力要差一些，后者在西部地區(qū)的性能需求更重要。杜邦對分別TPT和PET背板并在戶外運行超過10年的組件進行對比評測。杜邦發(fā)現(xiàn)采用TPT背板的組件年平均功率損失為0.8%，而采用PET背板的組件年平均功率損失超過1.3%，甚至有組件年功率衰減達到4.6%。

　　氟是對抗紫外線的重要因素，作為氟化物研究的全球領(lǐng)先者，杜邦的Tedlar材料在全球背板份額中超過50%。杜邦Tedlar產(chǎn)品經(jīng)理付波認為TPT和TPE可以根據(jù)環(huán)境不同進行選擇，“對于苛刻環(huán)境下，TPT背板要表現(xiàn)更穩(wěn)定，TPE背板在一般環(huán)境下也能承受20年以上的穩(wěn)定應用?！盩edlar材料在多項測試中保持了穩(wěn)定的性能，即使背板在接線盒面的那層出現(xiàn)紫外老化后，內(nèi)層依然會保持穩(wěn)定。如果內(nèi)層一旦開裂，將出現(xiàn)脫層、撕裂等現(xiàn)象。杜邦將TedlarTPT背板的內(nèi)層軟化極限溫度提升到250℃，這樣一來，背板在戶外高溫下的穩(wěn)定性能獲得更好的提升。

　　在付波看來，PET的使用有很大風險，“從在日本測試的采用PET背板的組件來看，隨著時間延長，年衰減功率是不斷提升的，可能前幾年還是正常的。如果在中國西部使用，PET背板在五年內(nèi)保持正常功能沒有問題，但更長時間后它的絕緣、阻隔性能都會暴露很多問題，進一步產(chǎn)生老化、漏電、絕緣等現(xiàn)象?！睆闹须娡对谖鞑客ㄟ^大量電站投資、運維得到的經(jīng)驗看，采用雙面含氟背板的意義越來越大。

　　接線盒作為組件的一部分并且直接關(guān)系到電力輸出，其質(zhì)量要求也非常高。抗老化、耐紫外線、防水防塵等是基本要求，更高的要求是好的散熱模式以有效降低內(nèi)部問題、更低的體電阻來減少功率損耗。

　　付波分享了關(guān)于杜邦在質(zhì)量控制上的經(jīng)驗，“組件的失效分三段，第一段是可靠性，由于設(shè)計、加工工藝等出現(xiàn)的問題，叫做可靠性失效;隨著時間的推移進入微笑曲線的底部，這時的失效叫做隨機失效;時間再往后第三階段產(chǎn)生的失效就是老化失效。在第一階段可以通過IEC等標準來規(guī)避，第二階段是必然出現(xiàn)的，我們所要看重的是第三階段的老化失效?！?br/>

　　輔材最容易出現(xiàn)老化失效，由于這種情況不是在短時間就能體現(xiàn)出來的。作為電站投資商，如果把控不好，或許要在五年或十年后為當下的決策失誤買單。

來源：PV-Tech PRO

　　版權(quán)及免責聲明：凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀