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从12年前的光伏电站组件看,投资光伏要注意些什么?

国际太阳能光伏网  来源:光伏們  作者:臧超  日期:2017-10-31
  光伏电站走访手记:从12年前的光伏电站看投资企业都要关注些什么?
 
  中国光伏累计并网装机已经超过110GW,上千座电站的性能必然是参差不齐的。光伏們近期走访了西藏的几个光伏项目,建成时间从2005年至2012年不等,现实案例中的优缺点并存,这对于光伏发展如火如荼的今天具有极为重要的参考价值。
 
  组件究竟能不能正常运转25年
 
  这在业内是个老生常谈的问题。2015年,中国可再生能源学会光伏专委会发起了“寻找中国最美光伏老组件”的活动,其中探索的案例对光伏组件的寿命问题给予了最具说服力的答案,也给投资商吃了一颗定心丸。
 
  上世纪90年代后期,云南石屏县牛达林场光伏发电离网系统建成,时至今日,这套光伏系统仍在为28.7万公顷森林提供通信保障和基本电力需求。以时间为界限,以户外实际运行为经验,光伏组件的生命周期得到了最具说服力的验证。
 
  此次光伏們实地调研的几座位于西藏的光伏电站也从优劣两方面为上述问题提供了论证依据。西藏是光伏的热土,充沛的自然光照资源以及优惠的地方政策正吸引着越来越多的光伏企业涌入。同时,西藏也是我国最早开始实施光伏应用市场的地区,早在1988年,肩负着为无电地区送光明任务的光伏电站在国家计委即现在的国家发改委的支持下建成。
 
  随后,西藏的光伏市场在缓慢中发展着,目前近800MW的光伏电站建于西藏,在光伏电站因为建设成本过高还没有完全市场化的时候,西藏地区就因科研任务或者示范项目建成了不少光伏电站。
 
  当雄县羊八井镇因为丰富的地热资源成为不少能源企业竞相研究的地区,而在这,有一座于2005年建成的光伏电站,这是西藏地区第一座100kW的光伏电站。据当年项目建设的EPC公司科诺伟业介绍,“在三个月的建设期之后,所有参与建设的工作人员脸上都脱了一层皮,嘴唇由于缺少维生素等导致的脱皮开裂更为严重”。
 
  这些建于高原地区,历经高辐照、强紫外线、高寒等严苛气候环境下考验的光伏电站在几年之后,也带来了属于它自己的价值。
 
  实证与担忧:
 
  并不是所有的组件都可以完美运行25年
 
  中国最美光伏老组件的确证明了组件是可以实现25年甚至更久的生命周期,但这并不意味着市场上流通的所有光伏组件都符合该标准。在羊八井光伏电站中,最早的100kW建设于2005年,这座使用了PET背板的光伏电站在12年后的今天已经被断网,不再运行。从废组件的外观可以明显的看出背板内层黄变、外层裂纹以及粉化严重的情况。
 
  100Kw光伏电站中已被拆除的组件:

QQ截图20171031115545
 
  由左至右分别是背板内层黄变、外层裂纹以及粉化
 
  西藏是中国太阳辐射能最多的地方,阳光直射比例大,年际变化小,大部分地区年日照时间达3100~3400小时。拉萨地区年太阳辐照剂量达7600 MJ/m2,组件正面年紫外辐照剂量超过100 kWh/m2。在这样的气候条件下,组件最典型的外观失效表现为封装材料变色、栅线变色、背板黄变、开裂和脱层。
 
  实际上PET背板无法保证组件在25年生命周期的案例已经在业内数不胜数。PET背板90年代开始被日本厂商用于10年质保的屋顶组件,其外层保护材料PET聚酯是非氟材料,而非氟材料耐候性较差,直接曝露在户外其高分子链段容易被紫外线破坏,出现开裂、粉化及厚度快速减薄现象。所以在日本市场中,有些在户外几年内就发生光热老化发黄开裂导致组件功率迅速衰减。
 
  有趣的是,同样的气候环境下,同样于2005年安装的一座安装于项目地屋顶的5kW分布式光伏电站却在良好的运行着。这座老电站采用的是160W多晶组件,当时由韩国捐赠了电池片,尚德完成的封装。该组件使用了TPT背板,在杜邦Tedlar@PVF薄膜的双层保护之下,目前组件背板状况良好,正面无黄变,系统也在正常运行中。
 
QQ截图20171031115625
 
图为同一项目地屋顶5kW分布式光伏电站
 
  随着这座光伏电站规模的增加,一期10MW、二期20MW分别于2011年以及2012年陆续建成,一期光伏电站所使用的组件功率已经上升至235W,由此中国光伏从制造业到终端应用市场也进入了崛起的前夕。在六年后的今天,中国已然成为全球第一大光伏应用市场,然而并不是所有光伏组件都经受住了时间的考验。
  
QQ截图20171031115639
 
 
一期10MW光伏电站组件正面玻璃破碎、背板开裂
 
  在一期10MW光伏电站中使用PVDF背板的组件出现了正面玻璃破裂,PVDF背板灼烧开裂的现象。背板开裂除了影响组件的发电效率以及生命周期之外,更需要注意的是这意味着组件存在漏电等安全风险,无疑增大了投资企业的潜在风险。
 
  事实上,背板仅占组件成本的5%左右,但以小窥大看组件的组成部分就会发现,背板几乎是组件整个生命周期的“守护者”。根据调研结果,背板失效导致组件问题占比达到9%,是组件除电池以外失效比例最高的部件。
 
  从投资成本计算,初始投资采用较低成本的背板材料,导致不断的质量问题,实质上增加了长期成本,降低了电站投资回报率,也增加了电站的运营风险。例如,如果光伏组件的使用寿命从25年缩短到10年,度电成本将上升2.5倍。
 
  实际上,近几年随着中国光伏电站的大规模发展,因电站赶工与成本考量,加之市场对于背板重要性的认识不够,许多组件的质量有待时间检验。
 
  据光伏們了解,业主对于背板的要求以及处于市场价格竞争的需要,组件厂商对于所使用的背板实际上是区别对待的,例如价格较低的市场,大部分组件企业会选择成本最低的背板进行制造,在国内市场中,央企或者国企集中采购时一般都会明确标注背板材料。
 
  对于光伏电站投资而言,可靠性便间接意味着项目全生命周期投资收益率的高低,孰轻孰重,这座掺杂了不同建设年限、不同材料背板的光伏电站已经透露一二了。

      原标题:光伏电站走访手记:从12年前的光伏电站看投资企业都要关注些什么?
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