中国光【guāng】伏【fú】行业【yè】快速发展已将近十【shí】年,主【zhǔ】要的关注点都在大型地面电【diàn】站【zhàn】,然【rán】而近几年来,由于补贴政策及输【shū】限电等【děng】限制,分布式光伏以其高【gāo】收益【yì】、就近发【fā】电、运行灵活等优势【shì】,呈现出【chū】了高速增长。据统计,2016年分【fèn】布【bù】式电【diàn】站新增【zēng】安装规模约【yuē】为7GW,2017年上半年安装超过7GW。预【yù】期在今后几年中,分布式电站在光伏电站的占比仍会逐步提高。

然而,因为分【fèn】布【bù】式电【diàn】站【zhàn】分【fèn】散不易【yì】管理,且人们对分布式电站应用环境严苛程度的【de】忽视,组件尤其是背板的【de】失效率显著高【gāo】于地面电站。以屋顶分布式电【diàn】站为【wéi】例【lì】,由【yóu】于会受到高温、更强【qiáng】烈的屋顶紫外反射【shè】、阴影遮挡等影响,更容易【yì】引起材料的【de】老化、腐蚀【shí】和热斑等各种【zhǒng】问题,因此【cǐ】材【cái】料选型对于分【fèn】布式光伏更为重【chóng】要。充分了解分布式【shì】电站应用的环境特点,并采用经过长期户外【wài】实绩【jì】验证的组【zǔ】件材料,是延【yán】长【zhǎng】分布式电【diàn】站使用寿命、降低功率衰【shuāi】减、提【tí】高投资【zī】回报的重要保障【zhàng】。

根据分布式光伏电站【zhàn】的【de】环境特点及【jí】考验,分布式光伏的组件【jiàn】及材料【liào】需满足“三高”要【yào】求:即高效率、高【gāo】可【kě】靠性和高投资回报【bào】。

第一、高效率

屋【wū】顶分布式电站一般安装【zhuāng】在【zài】屋顶等处,使用面【miàn】积有限。因此,有效利【lì】用有限的使用面【miàn】积,最大化装机用量和电站收【shōu】益,离不【bú】开高效率组件。随着今年【nián】来“领跑【pǎo】者”等项目的推动,各类高【gāo】效电池和组件产【chǎn】能不断扩大,常规的【de】60片电池组件效率【lǜ】也一路高歌猛进【jìn】,不【bú】断跨越280W、290W甚至300W大关【guān】,展示了各种新型电池技术的【de】不【bú】断进步以及导电浆【jiāng】料在其中的【de】贡献。以行业领【lǐng】先产品杜邦™Solamet®正【zhèng】银【yín】浆料为例【lì】,过【guò】去十年中【zhōng】,浆【jiāng】料的技术进步帮助【zhù】电池效率提升了25%,而【ér】材料耗量【liàng】却【què】降低了【le】70%,不断引领【lǐng】行业【yè】效率革新和成本降低。例如,全球领【lǐng】先【xiān】的单晶高效组件制造商隆基【jī】乐叶采【cǎi】用【yòng】杜邦创新【xīn】的两次印刷【shuā】浆料【liào】,效率领【lǐng】跑行业。浙江爱旭高效PERC背钝化电池采【cǎi】用【yòng】新一代导电浆料Solamet® PV20A,电【diàn】池转换【huàn】效【xiào】率可超过21.5%。

第二、高可靠性

很多开发商可能会【huì】认为分布式光【guāng】伏电【diàn】站【zhàn】大多安装在我【wǒ】国中东【dōng】部地区,气候【hòu】环境相【xiàng】比过去在【zài】西【xī】部开发的大规模地【dì】面【miàn】电【diàn】站温和【hé】,因而采用未经户外【wài】实绩验证的材料。然而,根据最新实际电站检测数据,在【zài】地面电站问题的检测中,组件存在外观问题的占比约为【wéi】22%,其中电【diàn】池【chí】失效【xiào】比例【lì】最高,其次就是背板【bǎn】,分别为【wéi】11.3%和7%。而屋顶系统中组件出现外观缺陷的比例为37%,其【qí】中背板问题占25.3%,比电【diàn】池的失效占比【bǐ】还【hái】要高。屋顶【dǐng】电站【zhàn】的【de】背板失效【xiào】比例远远【yuǎn】高于地【dì】面电站,可【kě】见屋顶应用环境并【bìng】没有我们认为的那么温和。同时【shí】屋顶系统用户【hù】的运【yùn】维能力通常不如光伏【fú】电站用【yòng】户专业,因此更需要高可靠的组件产【chǎn】品。

另外,根据【jù】NREL的研究,屋【wū】顶【dǐng】分布【bù】式【shì】组件由于其【qí】空气【qì】对【duì】流较差、屋顶【dǐng】的热辐射【shè】更强【qiáng】,其工作温【wēn】度【dù】依不同的安装【zhuāng】形态,要比地面【miàn】安装高【gāo】9-21摄氏度。高温会加速材料的老化进程,因【yīn】此分布式【shì】屋顶的组件对材料特性的要【yào】求,特别是在耐高温与安全性的考量更为【wéi】重要。

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,电站下面的房屋、财产和【hé】人【rén】员的价值要远【yuǎn】高于电站的价值,屋顶光伏电站【zhàn】的防【fáng】火安全性至关重要。2015年美国苹果公司亚利桑那【nà】工【gōng】厂屋顶光伏电【diàn】站着火,给企业带来了巨大财产【chǎn】和声誉损失。而优质【zhì】材料可以减少【shǎo】甚至预防火【huǒ】灾【zāi】损【sǔn】失【shī】。2017年【nián】6月【yuè】英国伦敦的居民楼【lóu】火灾事故造成了【le】数十人丧生,其【qí】重【chóng】要原因【yīn】之一竟然是由【yóu】于建筑承包商为了节省【shěng】成本而使用了耐【nài】火【huǒ】性较差的材料,不禁【jìn】让人扼腕【wàn】叹【tàn】息。

业内亟需采【cǎi】用经过【guò】长期户【hù】外实绩验证【zhèng】的优【yōu】质背板【bǎn】和【hé】屋面材料,以保【bǎo】障屋【wū】顶【dǐng】电站长期稳【wěn】定、安全和可靠电力输出【chū】。杜邦™ Tedlar® PVF薄膜是业内唯一具有30年以上实绩验证的背【bèi】板材料;其防火性能【néng】获得【dé】了美【měi】国【guó】FAA认证和欧洲EASA认证,广泛应用【yòng】于商用飞机(如波音【yīn】、空客等)等高防火阻燃安【ān】全要【yào】求的场合【hé】,防【fáng】火耐火性【xìng】能优异。

另一方面,光伏【fú】系统【tǒng】长期可靠运行还需【xū】要可靠的【de】屋顶。目【mù】前很多彩钢【gāng】瓦【wǎ】屋顶的【de】设计寿命只有9-21年,而大多数【shù】9-21年就出现了严重的腐蚀。如【rú】果金属屋【wū】面一旦损坏【huài】,将带来高昂的屋顶维修及电站拆装成本,并严重威胁分布式光伏系统25年【nián】的有效使【shǐ】用寿命。Tedlar® PVF薄【báo】膜还被应用于覆膜【mó】金属板上,在诸【zhū】多【duō】建【jiàn】筑领域【yù】,如彩钢【gāng】瓦上有广泛应用,能够【gòu】有效保护金属材质免【miǎn】受【shòu】腐蚀之扰,延长金属【shǔ】屋面使【shǐ】用寿【shòu】命。

第三、高投资回报

在分布式光伏电站的建设过【guò】程中,为保证【zhèng】电站的高【gāo】安全性、高可【kě】靠性、高【gāo】效率,前期必然需要更高的资【zī】金投入。这些投入值得吗?答【dá】案是肯定的。从【cóng】度【dù】电成本【běn】角度来讲,光伏系统运行得越久,电力【lì】成本就越低,可以获得更高的投资回【huí】报【bào】。经测算,一个只【zhī】能运行【háng】10年的光伏系统的度电成【chéng】本是一个能【néng】运行25年【nián】的光伏系统【tǒng】成【chéng】本的两倍。而【ér】实际上,如果使用优质材料【liào】,光伏系统初【chū】期建置成本【běn】相比使用【yòng】劣质材料每瓦【wǎ】也就相差2分【fèn】人民币左右,而【ér】该【gāi】成本差价只需【xū】光伏系统运行【háng】一周即可【kě】回收!相比于光伏系统25年【nián】的寿命要求,这点早期差异实在微【wēi】不足道。因此,高质量材料的长期回报【bào】一定远【yuǎn】远大于前期投资,一个【gè】有高安全【quán】性、高可靠【kào】性和【hé】高效率【lǜ】的【de】光伏电【diàn】站也必然会有更高【gāo】的投资回【huí】报。

结语

综上所述,在分布式光伏电站【zhàn】特殊的环境要求下【xià】,业界应【yīng】充分了解【jiě】分布【bù】式电站应用的环境特点,并采用经过长期户外实绩验证的组【zǔ】件材料,以延长【zhǎng】分【fèn】布式电【diàn】站【zhàn】使用寿命【mìng】、降低功率衰减、提高投资【zī】回报。只有在选材上抓住“高效率”、“高可靠性【xìng】”和“ 高【gāo】投【tóu】资回报”三大【dà】要素【sù】,才能让分布【bù】式光伏拥【yōng】有更加高【gāo】效【xiào】的【de】发【fā】电质量,并取【qǔ】得良【liáng】好的发电收【shōu】益。