发展光伏电站应该重视辅材质量

“光伏系统涉及质量问题的方面比较广泛，光伏组件的辅材出了问题，对整个组件的质量会有致命影响，也会对整个电站的寿命产生影响。”国家发改委国际合作中心国际能源研究所所长王进近日在国际能源网主办、富士集团协办的2017年“光伏辅材质量、风险与创新”背板专题圆桌会上说。

国家能源局的数据显示，截至2016年年底，我国光伏发电新增装机容量3454万千瓦，累计装机容量7742万千瓦，新增和累计装机容量均为全球第一。

一般而言，光伏组件使用寿命可达25年。这期间，辅材最薄弱的环节是什么？鉴衡认证中心副主任纪振双比较担心的辅材依次是接线盒、背板、光伏EVA胶膜。“它们既影响发电能力，又影响安全性。这是光伏电站投资企业和光伏组件生产企业非常关注的地方。”

在柯达胶卷倒下的今天，曾经的追随者富士胶片由于新兴业务板块而存活下来。光伏背板业务正是其中之一。这种转型是如何实现的呢？富士集团研发部所长伊藤忠说，主要是把制造胶卷时的核心技术进行组合，融入到光伏新产品的开发中，把自身传统技术优势与市场需求相融合。

富士集团的例子对光伏企业的创新具有一定的启示。富士集团研发部主任施泽民认为，实际组件在高温高湿环境下长期使用后的背板开裂问题和胶粘剂脱层问题，是传统背板在长期使用中存在两大潜在致命隐患。在风雨、紫外线等恶劣的外部环境中长期使用中，太阳能组件背板材料需要高耐久性和可靠性。

国家发改委能源研究所研究员王斯成认为，寿命期的可靠性和寿命期的高效率是光伏电站质量的两个重要内涵。由于不受光照资源等因素的影响，能效比指标可以相对客观地评价光伏电站的质量。一旦这个指标数值出现问题，一定是光伏电站的某些方面出现了问题。

在过去十年间，光伏发电成本已经从3元／度下降到0．7元／度，降幅超76％。中国电器科学研究院冯皓博士说，光伏系统运行越久，电力成本就越低，所以也就可以获得更高的投资回报。运行超过10年的电站，服役时间延长一年，每度电的成本降低3％到4％。平稳运行25年的电站的每度电成本是运行10年的一半。

“它意味着在合理成本下的长期稳定安全运行才是关键。”冯皓说。不过，由于光伏组件的耐久性试验方法尚未达成统一，实验室加速试验相关性有待验证，现有的试验计划费用昂贵等原因，目前尚不能对组件的耐久性进行很好的评定。

那么，在降低成本的同时，如何保证组件25年寿命？冯皓建议，从光伏组件质量的源头——关键材料抓起，以材料的环境耐久性为考核对象，关注光伏组件整个生命周期的性能状况。以尽可能低的试验成本解决组件的寿命预测问题。同时，选择更容易实现高加速方法。冯皓同时提醒，背板直接与环境接触，受气候环境影响最为显著，而光伏电池封装胶膜的老化则与背板密切相关。

针对背板材料的户外耐久性考核，专家们曾经在海南、广州等典型湿热（亚湿热）环境试验场开展了近5年的户外试验。冯皓认为，氙灯老化是公认的对材料自然老化模拟最好的人工加速试验方法。目前国际标准中通行的加速试验方法对湿热地区的湿度（凝露）考虑不足，与实际环境差别较大。

在冯皓看来，我国辐照资源分布并不均衡，对材料老化的影响也不同。太阳光谱监测的结果显示，拉萨地区紫外线的较强辐照对封装胶膜和背板的老化有促进作用。但在近红外线的表现可能会影响材料的长期老化和组件的发电量。